[發明專利]環-倒F型可重構的手機內置天線

有效

• 申請號: 201110274316.6
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102386485A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 李越;張志軍;鄭劍峰;馮正和
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01Q7/02
• 分類號: H01Q7/02;H01Q1/36;H01Q5/00;H01Q1/24
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本發明屬于無線通信技術的天線設計領域，涉及一種環-倒F型可重構的手機內置天線。

背景技術

手機作為最重要的個人無線移動通信終端之一，在上世紀九十年代和本世紀初得到了飛速的發展，已經成為人們生活的一部分，具有非常重要的作用。隨著移動通信技術的發展，手機業務也實現了從語音通信，到數據通信，再到網絡、多媒體通信的飛躍。手機的職能已經不單局限于電話和短信業務，多種新興高速數據業務也在手機上得到應用，在手機為代表的小型移動終端上集成多種服務是移動運營商所關注的熱點。

天線是手機中必不可少的一部分，作為手機發送、接受電磁波的裝置，天線的性能直接決定了手機服務的質量。工業界對手機天線的要求有如下兩個方面。第一，從市場的需求來看，小型、輕薄的手機受到廣泛的歡迎，小型化成為了當前手機發展的趨勢。但是要實現天線良好的性能，需要足夠大的空間作保證，天線的空間因素成為制約手機小型化的發展。第二，由于多種無線通信業務工作的頻帶范圍不盡相同，需要在已有的手機天線上實現更多的頻帶來滿足多種業務需求。多頻帶天線成為了移動終端天線設計的主流。總而言之，手機天線的發展要求是多頻帶和小型化。

當前重要的手機業務及其工作頻段總結如下：全球移動通信系統(GSM850：824-894MHz，GSM900：880-960MHz)，全球定位系統(GPS：1575MHz)，數字蜂窩系統(DCS：1710-1880MHz)，個人通信系統(PCS：1850-1990MHz)，通用移動通信系統(UMTS：1920-2170MHz)及藍牙(Bluetooth：2.4GHz)等。常規的手機天線通常集成GSM850和PCS、GSM900和DCS兩組中的一組或者兩組。隨著第三代無線通信技術的發展，需要在原有的天線中再集成UMTS頻帶。此外，手機天線上集成其他更多的頻帶具有更大的難度。

頻率可重構天線技術是解決以上問題的有效技術之一。頻率可重構天線根據當前業務的需要，通過改變天線主體的物理結構，如尺寸、形狀等，或者通過改變天線的匹配特性，如感性、容性加載等，實時地調整天線工作的頻率，在不增加天線體積的前提下，提高原有天線工作的頻帶數目。這種通過在原有天線上動態增加工作的頻帶的方法，對于多頻帶、小型化的手機內置天線設計具有重要的意義，不但將滿足手機業務的發展，也可以將這種天線設計方法應用于工作于各種頻段要求的小型設備中，促進新業務在無線移動通信中的發展。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供環-倒F型可重構的手機內置天線，應對于手機天線多頻帶、小型化發展趨勢，采用天線形狀可重構的方法，通過改變天線主體的形狀，使得天線工作于兩種不同的模式，在不增加天線空間的前提下，實現了更多頻帶的覆蓋，具有小型化、多頻帶、易集成的特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

環-倒F型可重構的手機內置天線，含有金屬導體部分、PIN二極管5和隔直電容6，所述金屬導體部分包含天線主體1、饋電枝節2、短路枝節3和調頻金屬片4，其中：

天線主體1采用折疊環天線的形式，根據平面結構沿第一軌跡7、第二軌跡8和第三軌跡9進行向內90度角折疊，在所述PIN二極管5和所述隔直電容6的位置處斷開，并通過所述PIN二極管5和所述隔直電容6連成一個整體；

饋電枝節2與所述天線主體1連接，與手機主板的饋電點連接，作為信號輸入端；

短路枝節3與所述天線主體1連接，與手機主板的地連接；

調頻金屬片4與所述天線主體1連接，用于調節所述天線兩種工作模式的頻率；

PIN二極管5連接所述天線主體1，通過開關狀態控制天線主體1的兩種工作模式；

隔直電容6連接所述天線主體1，用于提供所述PIN二極管5兩端的電勢差；

其中所述PIN二極管5控制的兩種工作模式是指：

當所述PIN二極管5導通時，所述天線主體1工作于環天線模式；

當所述PIN二極管5斷開時，所述天線主體1工作于倒F型天線模式；

總計產生兩種所述工作模式。