[發(fā)明專利]多頻帶天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380053247.3
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN104737367B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·伊利茨
• 申請（專利權(quán)）人: 微軟技術(shù)許可有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q5/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 楊麗

公開了一種多頻帶天線設(shè)備，包括被配置成用于在接地點(diǎn)電連接到接地平面的導(dǎo)電細(xì)長形天線元件，以及被配置成用于在饋電點(diǎn)電連接到無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的導(dǎo)電細(xì)長形饋電元件。天線元件的至少主要部分被配置成在第一方向上延伸，并且在第二、基本上反向平行的方向上在其自身上折疊從而形成槽。饋電點(diǎn)與接地點(diǎn)毗鄰，而饋電元件被配置成基本上平行于天線元件的主要部分的第一和第二方向延伸。天線設(shè)備可以在多個(gè)頻帶中操作，并可以被配置在移動(dòng)通信手機(jī)外殼的角中緊湊容適的電介質(zhì)絕緣模型上。

本發(fā)明的各實(shí)施例涉及能夠在多個(gè)頻率范圍中操作的多頻帶天線。具體而言，但不排他地，本發(fā)明的各實(shí)施例提供適合用于諸如智能電話和平板電腦之類的個(gè)人通信設(shè)備的緊湊得多的多頻帶天線解決方案。

背景

天線通常通過直接通電連接連接到無線電。然而，已經(jīng)表明，通過電容間隔(例如，在導(dǎo)電條帶和饋電結(jié)構(gòu)之間)給天線饋電可以對于某些類型的天線提供若干優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)對較大的阻抗匹配帶寬特別有用。參見，例如，US2003/0189625或Rowell&Murch,Compact PIFA Suitable for Dual-Frequency900/1800-MHz Operation(適用于雙頻率900/1800-MHz操作的緊湊PIFA),關(guān)于天線和傳播的IEEE事務(wù),案卷.46,No.4,1998年4月，第596-598頁。

Rowell&Murch的如圖1所示的單頻帶天線具有跨在主要天線元件中形成的槽延伸的寬的饋電板。如圖2所示的雙頻帶天線具有用于天線的較高頻帶的單獨(dú)的天線元件和單獨(dú)的電容饋電。顯然，此文章的作者沒有考慮利用單一天線元件和單一電容饋電產(chǎn)生復(fù)共振行為的可能性。

EP1345282公開了用于無線電通信終端的多頻帶無線電天線設(shè)備(1)，包括平面接地襯底(20)、具有無線電信號饋電點(diǎn)(3)的平面主要輻射元件(2,9)，以及平面寄生元件(5,6)。主要輻射元件位于毗鄰接地襯底，并與接地襯底位于相同平面中，優(yōu)選地，與其電介質(zhì)隔離。天線設(shè)備適合于在諸如移動(dòng)電話(30)之類的便攜式無線電終端中被用作內(nèi)置天線。然而，應(yīng)當(dāng)注意，此天線不是電容饋電天線。在EP1345282中，饋電元件也是最長的元件并且是提供最低共振頻率以及多頻帶行為的元件；如果去除電容耦合的元件，則天線仍將以相同最小共振工作。

EP2405533公開了電容饋電的天線，包括產(chǎn)生天線的多頻帶共振行為所需的電感元件(181)。此外，EP2405533所示出的饋電元件被配置為，以便在遠(yuǎn)離天線的接地點(diǎn)的點(diǎn)開始，并在與天線的輻射臂的方向相反的方向朝接地點(diǎn)延伸。

US2012/0154222示出了包括長的，U形元件以及較短的，顛倒的L形元件的天線結(jié)構(gòu)。這里，U形元件被驅(qū)動(dòng)，L形元件被短路到接地。

本申請的圖1示出了已知的電容饋電天線。天線102連接到接地平面106，并在A點(diǎn)折疊，以便天線的至少一部分位于基本上平行于接地平面106的平面中。以此方式折疊天線降低了天線設(shè)備的總高度。天線102在接地點(diǎn)108連接到接地平面106。無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)110連接到饋電結(jié)構(gòu)104，在饋電結(jié)構(gòu)104和天線102之間形成小電容間隔112。電容間隔112的電容是設(shè)計(jì)參數(shù)，并取決于工作頻率。例如，對于大約1GHz的工作頻率，間隔112的電容可以是大致2pF。

通常，電容間隔112被定位在靠近天線102的接地點(diǎn)106。在此配置中，天線在電容間隔112處的阻抗接近于無線電系統(tǒng)的特征阻抗，例如，50。

圖1中所示出的天線是電容饋電的天線設(shè)備的典型，然而，有各種可以通過折疊天線來縮減天線的總體尺寸的方式。此外，也可能通過在天線102上添加支路來產(chǎn)生多個(gè)共振。應(yīng)該注意的是，圖1中所示出的天線設(shè)備是不平衡結(jié)構(gòu)，天線設(shè)備的接地平面106是輻射結(jié)構(gòu)的組成部分，并在天線設(shè)備的總體性能中起著重要的作用。

圖1中所示出的結(jié)構(gòu)的類型廣泛地用于許多設(shè)備(例如，用于移動(dòng)電話、膝上型計(jì)算機(jī)等等的蜂窩式天線)中，在現(xiàn)有技術(shù)中公開了許多變型。

發(fā)明內(nèi)容