[發(fā)明專利]可調(diào)節(jié)多頻帶天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880104791.5
• 申請日: 2008-08-20
• 公開（公告）號: CN101809813A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: Z·米洛薩夫杰維奇
• 申請（專利權(quán)）人: 脈沖芬蘭有限公司
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q1/38;H01Q9/04;H01Q5/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉金鳳;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特別地意圖用于移動終端的可調(diào)多頻帶天線。

背景技術(shù)

天線的可調(diào)節(jié)性在本說明書中意指可以以電學(xué)方式來改變天線的 諧振頻率。目的是諧振頻率周圍的天線工作頻帶始終覆蓋功能每次假定 的頻率范圍。對于對可調(diào)節(jié)性的需要，存在不同的原因。類似移動終端 的便攜式無線電設(shè)備在各方面(也在厚度方面)都已變得更小。在這種 情況下，關(guān)于例如作為移動終端中非常常見的天線類型的平面天線，輻 射平面與接地平面(ground?plane)之間的距離不可避免地變得更短。這 導(dǎo)致例如天線的帶寬將減小。另外，設(shè)備尺寸的減小意味著其接地平面 也變小。這導(dǎo)致平面天線的能力下降，因為天線諧振變得更弱且由于接 地平面自身的諧振在無用頻率下發(fā)生。那么，由于移動終端意圖在具有 彼此比較接近的頻率范圍的多個無線電系統(tǒng)中工作，所以變得更加難以 或不可能覆蓋多于一個的無線電系統(tǒng)所使用的頻率范圍。此類系統(tǒng)對是 例如GSM850和GSM900(全球移動通信系統(tǒng)，GSM)。相應(yīng)地，確保 符合單個系統(tǒng)的發(fā)送和接收頻帶兩者中的規(guī)格的功能可能變得更困難。 另外，如果系統(tǒng)使用子頻帶劃分，那么如果可以在每次使用的子頻帶中 調(diào)諧天線的諧振頻率則從無線電連接質(zhì)量的觀點來看是有利的。

用于減小天線尺寸的一種可能是在輻射體下面沒有接地平面的情 況下實現(xiàn)天線。在這種情況下，輻射體可以是單極型(則得到例如ILA (倒L形天線)結(jié)構(gòu))，或者輻射體也可以具有接地觸點(則得到IFA (倒F形天線)結(jié)構(gòu))。

在這里描述的本發(fā)明中，通過開關(guān)來實現(xiàn)天線調(diào)節(jié)。用于所述目的 的開關(guān)的使用同樣眾所周知。例如，公開EP1113524公開了一種天線， 其中平面輻射體處于通過開關(guān)連接到地的某點處。當(dāng)開關(guān)閉合時，輻射 體的電長度減小，在這種情況下，天線諧振頻率變得更高且與之對應(yīng)的 工作頻帶向上移位。可以將電容器與開關(guān)串聯(lián)以便將頻帶位移設(shè)置得如 期望的一樣大。在這種解決方案中，調(diào)節(jié)可能性非常受限。

圖1示出從公開WO?2007/042615已知的具有開關(guān)的ILA型的實例。 圖中可看到無線電設(shè)備的電路板PCB的一部分。單極輻射體110是板狀 剛性片金屬帶。其已在位于電路板拐角附近的饋電點FP處被連接到天 線饋電導(dǎo)體FC。輻射體被定向為從該點開始，首先在電路板外面的電 路板端部的邊緣上，并且之后向前轉(zhuǎn)動，沿著端部的方向與電路板的上 表面齊平。在電路板上，在與輻射體110相距一定距離處存在信號地線 GND。該輻射體在沿著電路板端部的部分的外邊緣處具有垂直折疊部分 以增大其電長度。在電路板上，在輻射體側(cè)的端部中，存在天線的調(diào)節(jié) 電路120。該調(diào)節(jié)電路在電路板上被標(biāo)記為以虛線為界的區(qū)域且在側(cè)圖 中被示出為框圖。此側(cè)圖顯示調(diào)節(jié)電路120已被連接在天線饋電導(dǎo)體FC 與信號地線GND之間。調(diào)節(jié)電路包括LC電路、多路開關(guān)SW和三個可 選電抗性結(jié)構(gòu)件X1、X2、X3。LC電路已在其一端處被連接到饋電導(dǎo)體 且在其另一端處被連接到開關(guān)輸入端。其目的是衰減在開關(guān)中產(chǎn)生的諧 波頻率分量并充當(dāng)開關(guān)的靜電放電(ESD)保護器。開關(guān)SW具有三個 輸出端，開關(guān)輸入端每次被連接到其中之一。開關(guān)的每個輸出端已被固 定地連接到所述電抗性結(jié)構(gòu)件之一，其電抗相對于信號地線而存在。通 過控制開關(guān)而進行的電抗的互換改變天線的諧振頻率并因此改變其工 作頻帶的位置。那么在本示例中，天線的工作頻帶具有三個可選位置。

根據(jù)圖1的解決方案或類似解決方案中的缺點在于良好的頻帶特性 和足夠的頻率需要輻射體與接地平面之間的顯著長距離。這又意味著天 線的空間要求在這種情況下仍高于期望的空間要求。另外，難以布置為 使得天線匹配在下工作頻帶和上工作頻帶二者中都良好。不良匹配還意 味著低效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是以新的有利方式來實現(xiàn)天線的調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的 可調(diào)節(jié)天線的特征在于獨立權(quán)利要求1中所指定的特征。本發(fā)明的某些 有利實施例在從屬權(quán)利要求中被提出。

本發(fā)明的基本思想如下：以可以通過多路開關(guān)將天線饋電源連接到 輻射體中的至少兩個可選點的方式使天線可調(diào)節(jié)。當(dāng)饋電點改變時，諧 振頻率改變且因此天線的工作頻帶改變。除天線的基本尺寸之外，在天 線設(shè)計中，每個饋電點到輻射體中的其它饋電點和可能短路點的距離、 屬于饋電點與開關(guān)之間的電抗電路的串聯(lián)電容的值和接地平面離輻射 體的距離是變量。而且，可以使用饋電點之間的調(diào)諧縫隙(tuning?slot)。