CN100584066C - 包括多频带天线的移动无线通信设备及相关方法 - Google Patents

Abstract

一种移动无线通信设备可以包括外壳、以及承载在外壳内的多频带天线。多频带天线可以包括：主环导体，具有限定了主环导体的第一端和主环导体的第二端的缝隙；第一分支导体，第一分支导体的第一端连接在主环导体的第一端附近，第一分支导体的第二端限定了第一馈入点；第二分支导体，第二分支导体的第一端连接在主环导体的第二端附近，第二分支导体的第二端限定了第二馈入点。第三分支导体的第一部分位于主环导体内，第三分支导体的第二部分与第二馈入点相连。调谐分支导体的第一端可以在第一分支导体的第一端和第二分支导体的第一端之间与主环导体相连。

Description

包括多频带天线的移动无线通信设备及相关方法

技术领域

本发明涉及通信设备的领域，更具体地，涉及移动无线通信设备及相关方法。

背景技术

蜂窝通信系统继续普及，并且已成为个人及商务通信的必要部分。蜂窝电话允许用户几乎在他们所行进到的任何地方都能够进行和接收语音呼叫。而且，随着蜂窝电话技术的增长，蜂窝设备的功能也已经得到发展。例如，现在，许多蜂窝设备包括个人数字助理(PDA)特征，诸如日历、地址簿、任务列表等。而且，例如，这样的多功能设备也可以允许用户经由蜂窝网络和/或无线局域网(WLAN)无线地发送和接收电子邮件(email)消息、以及访问因特网。

即使如此，由于蜂窝通信设备功能的继续增加，所以对用户来说，更易于和更便于用户携带的更小型设备的需求也持续增长。结果，获得广泛普及的一种蜂窝电话类型是折叠式或“翻盖”式话机。典型地，翻盖机包括具有显示器和扬声器的上壳(upper housing)、以及承载麦克风的下壳(lower housing)或下板(flap)。根据特定模型，在这样的话机上的键盘既可以在上壳、又可以在下壳。下板通过铰链与上壳相连，使得在不使用上下外壳时，能够将它们折叠起来以更紧凑。

在授予Pye等人的美国专利No.5,337,061中公开了翻盖机的一个示例。话机具有两根天线，第一根安装在下板上、并且包括接地面和由来自话机内部电路的同轴馈线馈电的有源单极天线。下板与外壳的主体部分或上半部分枢轴连接，并且当不使用时向主体部分折叠。另一根相似的天线安装在主体部分内，并且两根天线都与话机中的收发器电路相连。设计天线以引入精密的失配(deliberate mismatch)，以在不需要独立电路元件的情况下，提供在天线间有效切换的系统。

蜂窝电话的天线配置还可以极大地影响话机的总体大小或占地面积(footprint)。典型地，蜂窝电话具有支持多个工作频带中的通信的天线结构。使用不同类型的天线用于移动设备，例如，螺旋形、“倒F”形、折叠偶极天线、以及伸缩式天线结构。典型地，螺旋形和伸缩天线用于移动设备的外部，即，在移动设备的外面，以及典型地，倒F形和折叠偶极天线在移动设备壳体或外壳内(在移动设备的内部)靠近其顶部。

通常说来，内置天线允许蜂窝电话的占地面积小于具有外置天线的移动电话的占地面积。而且，出于机械和人体工学的原因，内置天线也优于外置天线。内置天线还受到移动设备外壳的保护，因而比外置天线更加耐用。外置天线会是麻烦的并且使移动设备难以使用，尤其在有限空间的环境中。

然而，典型内置的蜂窝电话天线的一个潜在缺点是，当话机在使用中时，内置天线相对地接近于用户头部。当天线距用户身体越近时，典型地，人体吸收的射频(RF)能量辐射增加。使用移动电话时，被人体吸收的RF能量总量称为特定吸收率(SAR)，并且典型地，适用的政府法规限制移动电话可允许的SAR，以确保安全的用户RF能量暴露等级。

授予Grant等人的美国专利No.6,741,215提出了一种用来降低来自蜂窝电话天线的辐射暴露的尝试。该专利公开了具有内置和外置天线配置的多种蜂窝电话，其中，天线位于电话的底部，即通过将天线较远地离开用户的大脑，来降低用户受到的辐射强度。而且，在一些实施例中，话机的外壳形成钝角，使得外壳的底部转离用户的脸。

尽管这样的天线配置能够降低辐射暴露，但是仍然需要进一步发展天线配置、尤其是内置天线，以便进一步降低总体设备大小、同时仍然提供相对较低的SAR值。

发明内容

一种无线通信设备可以包括外壳和承载在外壳中的多频带天线。更具体地，多频带天线可以包括：具有缝隙的主环导体(main loopconductor)，其中，缝隙限定了主环导体的第一端和第二端；第一分支导体(branch conductor)，第一分支导体的第一端连接在主环导体的第一端附近，第一分支导体的第二端限定了第一馈入点；以及第二分支导体，第二分支导体的第一端连接在主环导体的第二端附近，第二分支导体的第二端限定了第二馈入点。而且，第三分支导体的第一部分位于主环导体内，第三分支导体的第二部分与第二馈入点相连。多频带天线还可以包括调谐分支导体，调谐分支导体的第一端在第一分支导体的第一端和第二分支导体的第一端之间与主环导体相连。

因此，可以排列多频带天线，以占据相对小的面积的同时仍提供所需的性能。而且，天线配置能够方便地将印刷电路板(PCB)定位在移动设备(如，蜂窝电话)的底端，这有助于符合适用的SAR要求。该结构也能够实现用户手的阻隔对天线性能的较小影响。也就是说，典型地，用户握住蜂窝电话话机外壳的中上部，因此与天线定位于外壳下半部分附近的情况相比，用户更可能将他们的手覆盖在这样的天线上。

作为示例，第三分支导体的第一部分可以包括环和/或贴片。而且，第三分支导体的第二部分可以通过第二分支导体，与第二馈入点相连。

主环导体可以具有大体为矩形的形状，具有相对的第一和第二边以及相对的第一和第二端，以及缝隙可以在主环导体的第一边内。而且，第一分支导体、第二分支导体、以及调谐分支导体各自的第一端可以与主环导体的第一边相连。具体地，例如，主环导体可以包括非平面部分，以进一步节省空间。

有利地，主环导体可以具有至少一个调谐特征。作为示例，这样的调谐特征可以包括曲折形(meanders)、Z形、环形、以及其它几何形状。第一、第二和/或调谐分支导体也可以包括相似的调谐特征。移动无线通信设备还可以包括支撑多频带天线的介电基板(dielectricsubstrate)，并且主环导体、第一和第二分支导体、以及调谐分支导体中的每一个可以包括各自位于介电基板上的传导路径。移动无线通信设备还可以包括由介电基板承载的、并与多频带天线相连的无线收发机电路。

本发明的方法方案用于制作移动无线通信设备，并且可以包括：设置外壳、以及在外壳内定位如上所述的多频带天线。

附图说明

图1是根据本发明的移动无线通信设备的示意性框图，示出了移动无线通信设备的特定内部组件。

图2是图1所示的移动无线通信设备的前视图。

图3是一般性说明用于图1的移动无线通信设备的多频带天线的示意图。

图4-6是调谐特征的不同实施例的示意图，这些调谐特征可以用于图3所示的天线的各个部分。

图7是用于图1所示的移动无线通信设备中的介电基板以及相关天线的实施例的透视图。

图8是图7所示的介电基板的后视图。

图9和10是用于移动无线通信设备中的介电基板以及相关天线的另一实施例的透视图，分别从基板的顶部俯视示出、以及从基板的底部仰视示出。

图11和12是根据本发明用于制作移动无线通信设备的方法的流程图。

图13是使用本发明的典型移动无线通信设备的示意图。

图14-16是图3所示的多频带天线的可选实施例的示意图。

图17是图14所示的天线的增益-频率曲线图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明进行更全面地描述，在附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以按多种不同形式来具体实现，并且不应解释为局限于这里所描述的实施例。而是，提供这些实施例，以使得对于本领域的技术人员来说，该公开将是透彻并完全的、并且将全面地表达出本发明的范围。相同的参考数字在整个说明书中表示相同的元件，并且使用’号指示不同实施例中相似的元件。

现在，更具体地参照图1和图2，首先对根据本发明的诸如移动蜂窝设备20之类的移动无线通信设备进行描述。蜂窝设备20示意性地包括具有上半部分46和下部分47的外壳21、以及由外壳承载的诸如印刷电路板(PCB)基板之类的主介电基板67。示出的外壳21是固定不动的外壳，例如，如用于许多蜂窝电话中的面向翻盖或滑盖的外壳。然而，也可以使用这些以及其它外壳结构。

本领域的技术人员将认识到介电基板67承载多种电路48，如微处理器、存储器、一个或多个无线收发机(如，蜂窝、WLAN等)、音频和供电电路等，并且将在下面进行进一步讨论。优选地，电池(未示出)也由外壳21承载，用于向电路48供电。

而且，音频输出转换器49(如，扬声器)由外壳21上半部分46承载，并且与电路48相连。优选地，诸如键盘23之类的一个或多个用户接口设备也由外壳21承载，并且与电路48相连。用户输入接口设备的其它示例包括，滚轮37和后退按钮36。当然，可以理解，也可以在其它实施例中使用其它用户输入接口设备(如，手写笔或触摸屏接口)。

蜂窝设备20还示意性地包括承载在外壳21的下半部分47内的天线45，包括介电基板67上的传导路径图案，将在下面进行进一步描述。通过将天线45邻近外壳21下半部分47放置，有利地增加了在使用电话时天线与用户头部之间的距离，有助于符合适用的SAR要求。

更具体地，典型地，用户将握住外壳21的上半部分，非常靠近于头部，使得音频输出转换器49直接贴近耳朵。然而，音频输入转换器(如，麦克风)所处的外壳21的下半部分47不需要位于直接贴近用户嘴部的地方，以及典型地，远离用户的嘴部。也就是说，握住音频输入转换器靠近用户嘴部，不但对用户来说会不舒服，而且会在一些情况下使用户声音失真。此外，有利地，将天线45定位在靠近外壳21的下半部分47还可以使天线更远离用户大脑。

将天线45定位在靠近外壳21的下半部分47的另一个重要益处是能够实现用户手的阻隔对天线性能的较小影响。也就是说，典型地，用户握住蜂窝电话话机外壳的中上部，因此与将天线安装在外壳21的下半部分47附近的情况相比，用户更可能将他们的手覆盖在这样的天线上。此外，可以通过将天线45定位在靠近外壳21的下半部分47，来获的更可靠的性能。

该结构的另一益处是，为要承载在外壳上半部分46处的一个或多个辅助输入/输出(I/O)设备50提供了更多的空间。而且，通过将天线45与辅助I/O设备50分离，降低了它们之间的干扰。

正如本领域的技术人员将认识到的，辅助I/O设备50的一些示例包括，用于提供WLAN通信能力的WLAN(如，蓝牙、IEEE 802.11)天线、和/或用于提供定位能力的卫星定位系统(如，GPS、Galileo等)天线。辅助I/O设备50的其它示例包括第二音频输出转换器(如，用于扬声器电话操作的扬声器)，以及用于提供数字摄像机能力的摄像镜头、电子设备连接器(如，USB、耳机、安全数字(SD)或存储卡等)。

应当注意，这里用于辅助I/O设备50的术语“输入/输出”表示这些设备可以具有输入和/或输出能力，但不必在所有实施例中具有输入和输出能力。也就是说，例如，诸如摄像镜头这样的设备可以只接收光学输入，而耳机插孔可以只提供音频输出。

设备20还示意性地包括由外壳21承载、并且与电路48相连的显示器22。正如本领域的技术人员将认识到的，后退按钮36和滚轮37也与电路48相连，以允许用户对菜单、文本等进行导航。在一些示例中，滚轮37还可以称为“拇指轮”或“轨迹轮”。键盘23示意性地包括多个多符号按键24，每一个按键上具有多个相应符号的标识。键盘23还示意性地包括可选功能键25，下行键(next key)26、空格键27、切换键28、返回(或回车)键29、以及退格/删除键30。

在首先按下或激活可选功能键25，下行键26还可以用于输入“*”符号。类似地，通过首先激活可选功能键25，空格键27、切换键28以及退格键30可以各自用于输入“0”和“#”。正如本领域的技术人员将认识到的，键盘23还示意性地包括发送键31、结束键32、以及快捷(即菜单)键39，用于发起蜂窝电话呼叫。

而且，每一按键24上的符号排列在顶行或底行。当用户未首先按下可选功能键25，而直接按下按键24时，输入底行中的符号，而通过首先按下可选功能键，来输入顶行符号。如图2所示，多符号按键24排列在位于发送和结束键31、32下面的键盘23的前三行。而且，排列每一按键上的字母符号以限定标准QWERTY布局。也就是说，键盘23上的字母以三行格式出现，每行中的字母具有与标准QWERTY键盘相同的顺序和相对位置。

每行按键(包括第四行功能键25-29)排列为五列。第一、第二、第三行的第二、第三、第四列的多功能按键24上具有可通过首先激活可选功能键25来访问的数字符号(即1至9)。正如本领域的技术人员将认识到的，如上所述，与通过首先激活可选功能键25而分别输入“*”、“0”、以及“#”的下行键、空格键、以及切换键26、27、28一起，这套按键定义了标准电话键盘布局，正如可以在传统按键电话中找到的一样。

此外，有利地，移动蜂窝设备20不但可以用作传统蜂窝电话，而且可以方便地用于通过蜂窝或其它网络来发送和/或接收数据，诸如因特网及电子邮件数据。当然，在其它实施例中，也可以使用其它键盘配置。正如本领域的技术人员将认识到的，多次敲击(multi-tap)或预测输入模式(predictive entry mode)可以用于键入电子邮件等。

现在参照图3至10，讨论天线45的典型实施例。优选地，天线45是通过多个工作频率来提供增强的发射和接收特性的多频带天线。更具体地，设计天线45，以在相对宽的带宽和多个蜂窝频带上，提供高增益、所需阻抗匹配、并满足适用的SAR要求。作为示例，尽管天线45也可以用于其它频带/频率，但是优选地，天线45在五个频带上工作，即，850MHz全球移动通信系统(GSM)频带、900MHz GSM频带、DCS频带、PCS频带、以及WCDMA频带(即，高达约2100MHz)。

尽管天线45也可以以二维或平面实施例实现，但为了节约空间，有利地，天线45以三维形式实现，如图7至10所示。天线45示意性地包括PCB 67上的第一部分61。第二部分62从PCB 67弯曲至L形介电延伸(dielectric extension)或天线定位框架(retainer frame)63上，L形介电延伸或天线定位框架63包括从PCB 67向外延伸的垂直部分51、以及从PCB的垂直部分向外延伸并位于PCB的临近部分之上的外悬部分(overhang portion)68。在一些实施例中，如果需要，也可以将侧壁55定位于L形介电延伸63的相对端(opposing end)，以提供附加支撑(见图7和9)。

天线45的第二部分62示意性地包括具有缝隙的主环天线导体64，限定了主环导体的第一和第二端52、53。天线45的第一部分61示意性地包括第一分支导体70、第二分支导体71、以及调谐分支导体72。更具体地，第一分支导体70具有连接在主环导体64第一端52附近的第一端、以及限定了第一馈入点的第二端，在示出的示例中，第二端与信号源54(如，无线收发机)相连。第二分支导体71具有连接在主环导体64第二端53附近的第一端、以及限定了第二馈入点的第二端，在示出的示例中，第二端与PCB的接地面导体69相连(图8)。

调谐分支导体72具有与主环导体64相连的第一端，调谐分支导体72的第一端位于第一和第二分支导体各自的第一端之间。也就是说，调谐分支导体72的第一端在第一和第二分支导体70、71之间长度的某点处，与主环导体64相连。在不对频率参数产生重大影响的情况下，可以方便地改变分支导体72在部分77与78之间的位置。在该示例中，主环导体64大体为矩形，具有包括部分75-78以及缝隙的第一边、相对的第二边74、以及彼此相对的第一和第二端79、80。如图7-10所示，可以使用印刷或具有图案的传导电路路径来形成天线45的第一和第二部分61、62。

尽管在示出的实施例中，第一分支导体70、第二分支导体71、以及调谐分支导体72各自的第一端与主环导体64的第一边相连，其它配置也是可能的。例如，调谐分支导体72可以与第二边74相连、或者与第一和第二端79、80中的任何一个相连。

如上所述，天线45的第二部分62可以定位在L形介电延伸63的垂直部分51上。有利地，这允许在PCB 67的顶侧上明显地降低天线45的总占地面积(即，电路)。而且，主环导体64的各个部分也可以绕在介电延伸63的外悬部分68上，以进一步节约空间。然而，应当注意，在特定实施例中，如果有足够的空间，则可以以二维方式实现天线45(即，第一和第二部分61、62在同一平面上)；以及正如本领域的技术人员将认识到的，也可以使用其它的3D配置。

主环导体64由部分74-80限定。正如本领域的技术人员将认识到的，第一分支导体70可以在有或没有无源匹配网络的情况下与信号源54相连。优选地，第二分支导体71在没有匹配网络的情况下与地相连，以及调谐分支导体72浮置(即，不与信号源54或地相连)。

通常说来，分支70、71和72的长度用来设置中心工作频率。分支导体70和72的方曲折形(square meandering)或来回(back-and-forth)图案是能够用来改变电长度的调谐特征，其中，电长度改变中心频率。而且，分支70、71、72的不同形状也可以用来设置不同频率。例如，除了图3中示出的曲折形和直线形之外，这些分支可以使用其它几何形状，包括锯齿形或三角曲折形40(图4A)、带环的分支41(图4B)等。正如本领域的技术人员将认识到的，不同的形状和组合也可以用于提供不同的频率特征。

主环导体64的部分73也可以用于控制工作频率。部分73可以使用不同的形状和/或裁切图案。这样的调谐特征可以包括例如“狗骨头”形90(图5A)、半个狗骨头形91(图5B)、发夹形92(图5C)、双发夹形93(图5D)、带环发夹形94(图5E)、曲折形95(图5F)、以及锯齿形96(图5G)。而且，在一些实施例中，除了上述各个部分之外，全部主环导体64还可以采用上述或其它形状之一。

正如本领域的技术人员将认识到的，如果在特定实施例中需要电路元件来调整输入阻抗和/或加宽的带宽，则可以使用环形图案，这会产生附加的谐振调谐级(resonant tuning stage)。如果足够空间可用，则可以使用适当长度的直线部分。然而，典型地，对于内置蜂窝设备天线、尤其对于紧凑模型来说，空间是非常有限的，因而优选地，更可能使用上述形状(或其它)之一。

部分74的宽度和形状影响天线增益。部分74的长度也影响工作频率。然而，应当注意，如在典型偶极天线的情况下，部分70、71、72、以及73的长度(即，整个天线45的长度)也影响工作频率。

主环导体64可以采用多种形状、宽度及厚度。尽管也可以使用诸如U形97(图6A)、半圆形98(图6B)以及芸豆形99(图6C)之类的其它形状，但是作为示例，主环导体64通常也可以为圆形、方形、多边形等。

而且，部分74也可以具有凹槽、贴片(patch)等。贴片可以用于增加表面积，从而使部分74可以对波束进行整形。应当注意，在蜂窝电话的情况下，优选地，波束应该径直从电话发出，即，与PCB 37的平面垂直。作为示例，根据给出的实施方式，天线45的宽度可以约为7cm或小于7cm，第一部分61的高度可以约为0.5至3cm，以及第二部分62的高度可以约为0.5至3cm。当然，也可以使用其它尺寸。

正如本领域的技术人员将认识到的，与天线45提供较宽带宽的S11阻抗特性有关，需要在所关心的频率范围内的良好匹配。这样，需要缩小S11圆并将缩小的圆移至50欧姆中心点。区域73同天线45的其它部分一样，可以用于缩小和/或移动S11圆，优选地，以分布式的方式来实现。而且，天线45的匹配网络和曲折(meandering)部分也可以用于将S11圆移向所需的50欧姆中心点。如以上根据本发明的描述，由于缩小的S11圆能够有利地移向50欧姆点，缩小的S11圆的中心不是很重要。

通常说来，上述天线45允许不同的形状和长度，用来设置适当的电长度和电流分布。一些形状是简单的延迟线，而其它形状设计为影响特定区域的电流。如上所述，如果给出无限的空间，则上面描述的许多形状和几何图形不是必要的。然而，在如蜂窝电话等移动无线通信设备的空间受限环境内，上述天线特征对于提供多工作频带上的所需性能来说是具有显著优势的。

在特定实施例中可以对天线45的基本布局中作出不同的改变。作为示例，可以移动调谐分支导体72，使得调谐分支导体72从部分74延伸，而不是从区域73延伸。正如本领域的技术人员将认识到的，也可以作出其它改变。

PCB 67具有定位电路48于其上的第一表面、以及定位接地面导体69于其上的第二表面。优选地，相对地定位主环导体64在L形介电延伸63的外悬部分68上的部分，使其不与接地面导体69重叠。已经发现这样可以设置增强的天线性能特性。类似地，优选地，第一、第二或调谐分支导体70、71、72中的任何一个都不与接地面导体69重叠。

根据参照图14进行讨论的另一实施例，有利地，天线45’还可以包括在高频处增加天线带宽的第三分支导体100’。作为示例，在包括上述GSM、DCS、PCS频带、以及通用移动通信业务(UMTS)频带的多频带上，天线45’可以用于提供相对高的天线增益以及相对低的回波损失。当然，正如本领域的技术人员将认识到的，可以设计天线45’，用以在不同频带上工作。

具体地，第三分支导体100’示意性地包括主环导体64’内的第一部分101’、以及与第二馈入点相连的第二部分102’，其中，第二部分102’在示出的实施例中是接地连接。根据具体应用，第三分支导体100’可以采用不同的形状/配置。在示出的示例中，第三分支导体100’的第二部分102’通过第二分支导体71’与第二馈入点(即地)相连。

在图15示出的另一实施例中，第二部分102”可以直接与馈入点(这里为地)相连。第一和/或第二部分101”，102”也可以限定不同调谐特征，如示出的环。另外一种可能性是，第一部分101”’可以是贴片(图16)。正如本领域的技术人员将认识到的，还如对其它分支导体70-72的讨论，也可以使用许多其它调谐特征和配置。

图17中的曲线图示出了具有图14中所示配置的天线的测量回波损失。包含了第三分支导体100’有利地提供了增加的增益、以及对于图3中示出的天线45的S11带宽。用于测量图中示出的点1-8的对应的频率和S11值列于下面的表1中。

点号	频率(MHz)	S11(dB)
			1	824.0000	-9.493
2	880.0000	-8.070

3	915.0000	-8.428
			4	960.0000	-7.185
5	1710.0000	-8.268
			6	1828.0000	-13.150
7	1960.0000	-10.319
			8	2170.0000	-11.880

表1

现在参照图11，对本发明用于制造移动无线通信设备20的第一方法方案进行描述。该方法开始(方框110)，在方框111处，设置具有上半部分46和下半部分47的外壳21、由外壳承载的介电基板67、由介电基板承载的电路48、由外壳的上半部分承载的、并与电路相连的音频输出转换器49、以及由外壳承载的、并与电路连接的用户输入接口设备(如，键盘23)。该方法还示意性地包括，在方框112处，在外壳21的上半部分46内定位至少一个辅助输入/输出设备50，并与电路48相连；以及在方框113处，在外壳的下半部分47内定位天线45、并在介电基板上包含传导路径的图案，这样，得到示出的方法(方框114)。

现在参照图12，对本发明用于制造移动无线通信设备20的另一方法方案进行描述。该方法开始(方框120)，在方框121处，形成L形绝缘扩展63，包括垂直部分51和从垂直部分延伸出的外悬部分68，在外悬部分上至少有一条传导路径。该方法还示意性地包括，在方框122处，将L形介电延伸63的垂直部分51与主介电基板67相连，以使垂直部分从主介电基板67向外延伸，使得外悬部分68在主介电基板67的相邻部分上方延伸，并且至少一条传导路径不与介电基板上的接地面导体69重叠。而且，在方框123处，主介电基板67可以安装在外壳21中，这样得到了示出的方法(方框124)。当然，本领域的技术人员将认识到，上述方法中描述步骤的顺序仅是示例性的，并且可以在不同的实施例中以不同顺序来执行不同的步骤。

参照图13，在下面的示例中，进一步描述了可以适用于本发明的手持移动无线通信设备1000的另一示例。设备1000示意性地包括，外壳1200、键盘1400以及输出设备1600。示出的输出设备是显示器1600，优选地，显示器1600是全图形LCD。可以选择性地使用其它类型的输出设备。处理设备1800包含于外壳1200内，并且连接在键盘1400与显示器1600之间。处理设备1800响应用户对键盘1400上的按键的激活，来控制显示器1600的操作、以及控制移动设备1000的总体操作。

外壳1200可以垂直地延伸、或可以采用其它大小和形状(包括蛤壳式(clamshell)外壳结构)。键盘可以包括模式选择键、或其它用于在文本条目和电话条目之间切换的硬件或软件。

除了处理设备1800之外，图13中也示意性地示出了移动设备1000的其它部分。这些包括，通信子系统1001；短距离通信子系统1020；键盘1400、显示器1600，以及其它输入/输出设备1060、1080、1100和1120。优选地，移动设备1000是具有语音和数据通信能力的双向RF通信设备。此外，优选地，移动设备1000具有通过因特网与其它计算机系统通信的能力。

优选地，由处理设备1800执行的操作系统软件存储于永久存储器中，如闪存1160，但是也可以存储于其它类型的存储设备中，如，只读存储器(ROM)或类似的存储元件。此外，可以将系统软件、特定设备应用程序、或它们的一部分暂时地载入易失性存储器中，如随机存取存储器(RAM)1180。由通信设备接收的通信信号也可以存储于RAM 1180中。

除了处理设备1800的操作系统功能之外，处理设备1800还能够在设备100上执行软件应用程序1300A-1300N。控制基本设备操作的一套预定的应用程序，诸如数据和语音通信1300A和1300B，可以在制作期间安装在设备1000上。此外，可以在制作期间安装个人信息管理器(PIM)应用程序。优选地，PIM能够组织和管理数据项目，如，电子邮件、日历事件、语音邮件、约会、及任务项。优选地，PIM应用程序还能够通过无线网络1401来发送和接收数据项。优选地，PIM数据项通过无线网络1401，与已存储或与主机计算机系统相关的设备用户相应数据项无缝地集成、同步和更新。

通过通信子系统1001、以及可能通过短距离通信系统，来执行包括数据和语音通信的通信系统功能。该通信子系统1001包括，接收机1500、发射机1520、以及一根或多根天线1540和1560。此外，通信子系统1001还包括处理模块，如数字信号处理器(DSP)1580、以及本地振荡器(LOs)1601。通信子系统1001的特定设计和实现取决于移动设备1000想要在其中操作的通信网络。例如，移动设备1000可以包括通信子系统1001，设计使用Mobitex^TM、DataTAC^TM、或通用分组无线业务(GPRS)移动数据通信网络进行操作、以及设计使用诸如AMPS、TDMA、CDMA、PCS、GSM等各种语音通信网络的任一个来操作的通信子系统1001。还可以对移动设备1000使用其他类型的数据和语音网络(分离的和集成的)。

网络访问需求根据通信系统类型进行改变。例如，在Mobitex^TM和DataTAC^TM网络中，移动设备使用与每一设备相关的唯一的个人身份号码或PIN在网络上登记。然而，在GPRS网络中，网络访问与设备的订户或用户相关联。因此，为了在GPRS网络上进行操作，GPRS设备需要通常被称为SIM卡用户识别模式。

当已完成所需网络登记或激活过程时，移动设备1000可以通过通信网络1401来发送和接收通信信号。将由天线1540从通信网络1401处接收的信号路由到接收机1500，用以提供信号放大、下变频转换、滤波、信道选择等，并且还可以提供模数转换。接收信号的模数转换允许DSP 1580来执行更加复杂的通信功能，如，解调和解码。以类似的方式，通过DSP 1580来处理(如调制和编码)要传送到网络1401的信号，然后将信号通过天线1560提供给发射机1520，用于数模转换、上变频转换、滤波、放大以及经由天线1560发射到通信网络1401(或网络)。

DSP 1580除了处理通信信号之外，还提供用于控制接收机1500和发射机1520。例如，可以通过在DSP1580中实现的自动增益控制算法，来自适应地控制接收机1500和发射机1520的通信信号上所施加的增益。

在数据通信模式中，诸如文本消息或网页下载等接收信号由通信子系统1001来处理并且输入到处理设备1800。然后，由处理设备1800进一步处理接收信号，以便向显示器1600输出，或可选地向一些其它辅助I/O设备1060输出。设备用户也可以使用键盘1400和/或一些其它辅助I/O设备1060(如触摸板、摇杆开关、拇指轮、或一些其它类型的输入设备)来编写诸如电子邮件消息之类的数据项目。编写的数据项目之后可以通过通信子系统1001，在通信网络1401上进行发送。

在语音通信模式中，除了将接收信号输出至扬声器1100、以及由麦克风1120生成用于传输的信号之外，设备的所有操作实际都与数据通信模式相似。选择性的语音或音频I/O子系统，如语音消息记录子系统，也可以在设备1000上实现。此外，显示器1600也可以用于语音通信模式中，例如，以显示呼叫方的身份、语音呼叫持续时间、或其它语音呼叫相关信息。

短距离通信子系统能够使移动设备1000和其它接近的系统或设备之间进行通信，其中，这些设备不需要是相似的设备。例如，短距离通信子系统可以包括红外设备及相关电路和组件、或蓝牙TM通信模块，以提供与类似启用系统或设备的通信。

得益于上述描述和相关附图中提出的教义，本领域的技术人员将了解本发明的许多修改和其它实施例。因此，可以理解，本发明不局限于公开的特定实施例，并且这些修改和实施例将包括在所附权利要求的范围之内。

Claims (17)

1.一种移动无线通信设备，包括：

外壳；以及

承载在所述外壳内的多频带天线，包括：

主环导体，具有限定了所述主环导体的第一端和所述主环导体的第二端的缝隙，

第一分支导体，第一分支导体的第一端连接在所述主环导体的第一端附近，第一分支导体的第二端限定了第一馈入点，

第二分支导体，第二分支导体的第一端连接在所述主环导体的第二端附近，第二分支导体的第二端限定了第二馈入点，

第三分支导体，第三分支导体的第一部分位于所述主环导体内，第三分支导体的第二部分与第二馈入点相连，以及

调谐分支导体，调谐分支导体的第一端在所述第一分支导体的第一端和所述第二分支导体的第一端之间与所述主环导体相连。

2.如权利要求1所述的移动无线通信设备，其中，所述第三分支导体的第一部分和所述第三分支导体的第二部分中的至少一个限定了环。

3.如权利要求1所述的移动无线通信设备，其中，所述第三分支导体的第一部分包括贴片。

4.如权利要求1所述的移动无线通信设备，其中，所述第三分支导体的第二部分通过所述第二分支导体，与第二馈入点相连。

5.如权利要求1所述的移动无线通信设备，其中，所述主环导体具有大体为矩形的形状，所述矩形具有相对的第一和第二边、以及相对的第一和第二端；并且缝隙在所述主环导体的第一边中。

6.如权利要求5所述的移动无线通信设备，其中，所述第一分支导体、所述第二分支导体、以及所述调谐分支导体各自的第一端与所述主环导体的第一边相连。

7.如权利要求1所述的移动无线通信设备，其中，所述主环导体包括非平面部分。

8.如权利要求1所述的移动无线通信设备，其中，所述主环导体具有至少一个调谐特征。

9.如权利要求1所述的移动无线通信设备，其中，所述第一、第二、第三、以及调谐分支导体中的至少一个包括调谐特征。

10.如权利要求1所述的移动无线通信设备，还包括支撑所述多频带天线的介电基板；以及所述主环导体、第一和第二分支导体、以及调谐分支导体中的每一个在所述介电基板上包括各自的传导路径。

11.一种用于制造移动无线通信设备的方法，包括：

设置外壳；以及

将多频带天线定位在外壳内，包括：

主环导体，具有限定了所述主环导体的第一端和所述主环导体的第二端的缝隙，

第一分支导体，第一分支导体的第一端连接在所述主环导体的第一端附近，第一分支导体的第二端限定了第一馈入点的第二端，

第二分支导体，第二分支导体的第一端连接在所述主环导体的第二端附近，第二分支导体的第二端限定了第二馈入点的第二端，

第三分支导体，第三分支导体的第一部分位于所述主环导体内，第三分支导体的第二部分与第二馈入点相连，以及

调谐分支导体，调谐分支导体的第一端在所述第一分支导体的第一端和所述第二分支导体的第一端之间与所述主环导体相连。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述第三分支导体的第一部分和所述第三分支导体的第二部分中的至少一个限定了环。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述第三分支导体的第一部分包括贴片。

14.如权利要求11所述的方法，其中，所述第三分支导体的第二部分通过所述第二分支导体，与第二馈入点相连。

15.如权利要求11所述的方法，其中，所述主环导体具有大体为矩形的形状，所述矩形具有相对的第一和第二边、以及相对的第一和第二端；并且缝隙在所述主环导体的第一边中。

16.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一、第二、第三、以及调谐分支导体中的至少一个包括调谐特征。

17.如权利要求11所述的方法，其中，所述主环导体具有至少一个调谐特征。

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