[發(fā)明專利]一種多頻天線以及使天線可多頻操作的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010220742.7
• 申請日: 2010-07-02
• 公開（公告）號: CN102315513A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翁金輅;涂明方;李偉宇;吳俊熠
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q5/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種天線，且特別是有關(guān)于一種操作頻寬可涵蓋多頻段的天線以及使天線可多頻操作的方法。

背景技術(shù)

第四代移動通信技術(shù)LTE(Long?Term?Evolution)系統(tǒng)，由于可以達成比現(xiàn)有第二代/第三代(GSM/UMTS，Global?System?for?MobileCommunication/Universal?Mobile?Telecommunication?System)移動通信系統(tǒng)更高速的數(shù)據(jù)無線上傳與下載能力，未來將可以提供給使用者更佳的移動寬帶上網(wǎng)以及無線多媒體服務(wù)。

然而為了減少手機使用者因國家或地域所使用通信系統(tǒng)不同而必須更換手機的情況，未來第四代LTE系統(tǒng)移動通信裝置勢必要能同時兼容GSM/UMTS移動通信系統(tǒng)操作。因此，操作頻寬能同時滿足LTE/GSM/UMTS系統(tǒng)多頻且寬帶操作的小型化天線設(shè)計已成為相當重要的技術(shù)研發(fā)方向。

若要設(shè)計單一天線達成GSM850/GSM900(824～960MHz)系統(tǒng)操作的頻寬需求，該天線必須于890MHz頻率點附近達成超過136MHz(頻寬百分比約為16％)以上的操作頻寬。然而若要設(shè)計單一天線能達成LTE700/GSM850/GSM900(698～960MHz)三頻系統(tǒng)操作的頻寬需求，該天線必須于830MHz頻率點附近達成超過260MHz(頻寬百分比約為30％)以上的操作頻寬，其操作頻寬需求增加將近一倍。

然而若希望能同時設(shè)計該天線能于2200MHz頻率點附近達成超過460MHz以上的操作頻寬(頻寬百分比大于40％)，來同時達成GSM1800/GSM1900/UMTS/LTE2300/LTE2500(1710～2690MHz)五頻系統(tǒng)操作的頻寬需求，更是增加了天線設(shè)計的困難度。

因此想要在移動通信裝置有限的狹小空間內(nèi)，成功設(shè)計單一天線能同時涵蓋LTE700/GSM850/GSM900三頻以及GSM1800/GSM1900/UMTS/LTE2300/LTE2500五頻系統(tǒng)操作的頻寬需求，是一項不易達成的技術(shù)挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種多頻天線以及使天線可多頻操作的方法。依據(jù)實施例的一些實作例子能解決上述的技術(shù)問題。

本發(fā)明提出一種多頻天線，包括一接地面以及一輻射部。該輻射部位于一介質(zhì)基板上或位于一介質(zhì)基板上方，包含：一第一金屬部、一第二金屬部、一電感性耦合部以及一第三金屬部。該第一金屬部，包含一第一耦合金屬部以及一信號連接線，該信號連接線電氣連接于該第一耦合金屬部并具有一信號饋入點。該第二金屬部，包含一第二耦合金屬部以及一短路金屬部，該短路金屬部電氣連接于該第二耦合金屬部并具有一短路點電氣連接至該接地面，該第二耦合金屬部與該第一耦合金屬部之間形成一電容性耦合部分。該電感性耦合部連接于該第三金屬部與該第二金屬部之間，該第一金屬部與該第二金屬部使該天線產(chǎn)生一第一操作頻帶，該第一金屬部與該第二金屬部以及該第三金屬部使該天線產(chǎn)生一第二操作頻帶，該第二操作頻帶低于該第一操作頻帶。

根據(jù)再一實施例，本發(fā)明還提出一種使天線可多頻操作的方法，用于一通信裝置。此方法包含以下步驟。連接一電感性耦合部于一開回路環(huán)圈金屬部與一延伸金屬部之間構(gòu)成一天線，其中該開回路環(huán)圈金屬部包含一第一金屬部連接于一信號源以及至少一第二金屬部短路連接于一接地面，并且該第一金屬部與該至少一第二金屬部之間具有至少一電容性耦合部分。于一較高操作頻段時，此天線藉由該電感性耦合部使該開回路環(huán)圈金屬部等效形成一耦合環(huán)圈天線，使該天線產(chǎn)生一第一操作頻帶。于一較低操作頻段時，此天線藉由該開回路環(huán)圈金屬部等效形成該延伸金屬部的一饋入匹配部，使該天線產(chǎn)生一第二操作頻帶，其中該第二操作頻帶低于該第一操作頻帶。

為讓本發(fā)明的上述及其它內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉若干實施例，并配合附圖，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1及圖2分別為所公開的一實施例的多頻天線1的結(jié)構(gòu)示意圖，及其相應(yīng)返回損失；

圖3及圖4分別為所公開的一實施例的多頻天線3的結(jié)構(gòu)示意圖，及其相應(yīng)返回損失；

圖5為一實施例的多頻天線5的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6及圖7分別為所公開的一實施例的多頻天線6的結(jié)構(gòu)示意圖，及其相應(yīng)返回損失；

圖8為一實施例的多頻天線8的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9A及9B分別為所公開的多頻天線的輻射部12以不同立體結(jié)構(gòu)的方式實現(xiàn)的實施例結(jié)構(gòu)示意圖；