CN101138130A - 电容性馈送天线 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提供一种具有多个辐射频段的天线，该天线包括地平面，与地平面大致平行地延伸且以第一距离与地平面分离的馈送盘，该馈送盘具有在馈送盘和地平面之间延伸的馈送连接，所述天线还包括与馈送盘大致平行地延伸且以第二距离与馈送盘分离的至少一个辐射元件，以及在至少一个辐射元件上的第一位置将所述至少一个辐射元件连接到地平面上的第一位置处的地平面的至少一个直流连接器，地平面上的第一位置以第三距离与馈送连接分离，选择第一、第二和第三距离以获得所期望的馈送盘的阻抗匹配，且馈送盘在至少一个频段在与显著大于50Ohm的阻抗相对应的位置向至少一个辐射元件进行馈送。

Description

电容性馈送天线
参考相关申请
本申请与2005年3月15日提交的名为“内部天线的非接触式馈送”，序列号为60/661,750的美国临时专利申请相关，并与2005年12月9日提交的名为“内部天线的组合接触式馈源”，序列号为60/749,364的美国临时专利申请相关，通过引用将这两份申请的内容包括在此，并且此处根据37 CFR 1.78(a)(4)和(5)(i)要求其优先权。
技术领域
本发明总的来说涉及天线，更具体地涉及用于移动通信装置的天线。
背景技术
以下专利文件被认为代表本技术领域的当前状态：
美国专利：6,680,705和5,764,190；以及
美国公开专利申请号：2005/0057409
发明内容
本发明旨在提供一种用于移动通信装置的改进天线。
因此根据本发明的优选实施例，提供一种具有多个辐射频段的天线，该天线包括地平面，与地平面大致平行地延伸且以第一距离与地平面分离的馈送盘，该馈送盘还具有在馈送盘和地平面之间延伸的馈送连接，所述天线还包括与馈送盘大致平行地延伸且以第二距离与馈送盘分离的至少一个辐射元件，以及在所述至少一个辐射元件上的第一位置将该至少一个辐射元件连接到地平面上的第一位置处的地平面的至少一个流电连接器，所述地平面上的第一位置与馈送连接以第三距离分离，选择所述第一、第二和第三距离以获得所期望的馈送盘的阻抗匹配，且馈送盘在至少一个频段在与显著大于50 Ohm的阻抗相对应的位置处向所述至少一个辐射元件进行馈送。
根据本发明的优选实施例，所述地平面具有形成于其中的孔径，且馈送连接穿过该孔径延伸。
根据本发明的另一优选实施例，还提供一种具有多个辐射频段的天线，该天线包括：地平面；与地平面大致平行地延伸且与地平面以第一距离分离的馈送盘，该馈送盘具有在馈送盘和地平面之间延伸的馈送连接；所述天线还包括与馈送盘大致平行地延伸且以第二距离与馈送盘分离的至少一个辐射元件；在所述至少一个辐射元件上的第一位置处将所述至少一个辐射元件连接到地平面上的第一位置处的地平面的至少一个流电连接器，所述地平面上的第一位置与馈送连接以第三距离分离，且一流电连接将所述至少一个辐射元件和所述馈送盘连接起来，在馈送盘和至少一个辐射元件之间具有电容性和流电连接。
根据本发明进一步的优选实施例，还提供一种具有多个辐射频段的天线，该天线包括：地平面；与地平面大致平行地延伸且以第一距离与地平面分离的馈送盘，该馈送盘在馈送盘和地平面之间具有馈送连接；所述天线还包括与馈送盘大致平行地延伸且以第二距离与馈送盘分离的至少一个辐射元件；以及在所述至少一个辐射元件上的第一位置处将所述至少一个辐射元件与地平面上的第一位置处的地平面连接起来的至少一个流电连接器，所述地平面上的第一位置以第三距离与馈送连接分离，且馈送盘与由至少一个辐射元件和至少一个流电连接器所限定的至少两个传导臂的部分至少部分地交迭。
根据本发明另一优选实施例，另外提供一种具有多个辐射频段的天线，该天线包括：地平面；与地平面大致平行地延伸且以第一距离与地平面分离的馈送盘，该馈送盘在所述馈送盘和所述地平面之间具有馈送连接；所述天线还包括与馈送盘大致平行地延伸且以第二距离与馈送盘分离的至少一个辐射元件；在所述馈送盘上的第一位置处将所述馈送盘连接到地平面上第一位置处的地平面的至少一个流电连接器，所述地平面上的第一位置以第三距离与馈送连接分离，且选择第一、第二和第三距离以获得所期望的馈送的阻抗匹配。
根据本发明的优选实施例，天线还包括位于至少一个辐射元件之下的介电支持平台。优选地，选择第一、第二和第三距离以获得所期望的馈送盘的阻抗匹配。
根据本发明另一优选实施例，馈送盘包括电容性馈送盘。优选地，馈送连接从与地平面电绝缘的馈送接触片延伸。另外，或者可选地，所述至少一个辐射元件形成有至少一个槽。
根据本发明进一步的优选实施例，所述至少一个流电连接器从以流电方式连接到地平面的地接触片延伸。
附图说明
通过以下结合附图的详细说明，将更充分理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明优选实施例构造和工作的天线的简化示意图；
图2A、2B、2C和2D分别是根据本发明构造和工作的天线的一个实施例的简单示图、顶视图和第一、第二横截面图，分别沿着图2B中的剖面线IIC-IIC和IID-IID取所述横截面图；
图3A、3B、3C和3D分别是根据本发明构造和工作的天线的优选实施例的简单示图、顶视图和第一、第二横截面图，分别沿着图3B中的剖面线IIIC-IIIC和IIID-IIID取所述横截面图；
图4A、4B、4C和4D分别是根据本发明构造和工作的天线的另一实施例的简单示图、顶视图和第一、第二横截面图，分别沿着图4B中的剖面线IVC-IVC和IVD-IVD取所述横截面图；以及
图5A、5B、5C和5D分别是根据本发明构造和工作的天线的又一实施例的简单示图、顶视图和第一、第二横截面图，分别沿着图5B中的剖面线VC-VC和VD-VD采取所述横截面图。
具体实施方式
现在参考图1，该图是根据本发明优选实施例构造和工作的天线的示意图。图1示出了优选地具有多个辐射频段的天线。
如图1所示，天线优选地包括具有形成于其中的孔径102的地平面100。馈送盘104优选地与地平面100大致平行地延伸并以第一距离D1与地平面100分离，且具有穿过地平面100中的孔径102延伸的馈送连接106。
辐射元件110与馈送盘104大致平行地延伸且以第二距离D2与馈送盘104分离。流电连接器112的第一端在辐射元件110上的位置114处连接到辐射元件110，且第二端在地平面100上的位置116处连接到地平面100。地平面100上的位置116以第三距离D3与馈送连接106分离。
根据本发明优选实施例，选择第一、第二和第三距离D1、D2和D3以及馈送盘104的面积以获得所期望的馈线到天线的阻抗匹配。第三距离D3优选地允许馈送盘104在至少一个频段在与显著大于50Ohm的阻抗对应的位置向辐射元件110进行馈送。图1的天线的典型辐射频段包括但是不限于以下频段：GSM、AMPS、GPS、CDMA、PCS、UMTS、WCDMA和DCS。
现在参考图2A、2B、2C和2D，这些图分别是根据本发明构造和工作的天线的一个实施例的简单示图、顶视图和第一、第二横截面图。
如图2A、2B、2C和2D所示，该天线优选地包括地平面200。大致为矩形的电容性馈送盘204优选地与地平面200大致平行地延伸且以第一距离D11与地平面200分离，该馈送盘204具有馈送连接206，其优选地从与地平面200电绝缘的馈送接触片208相对于地平面200和馈送盘204倾斜地延伸。
辐射元件209与电容性馈送盘204大致平行地延伸且以第二距离D12与该馈送盘分离。辐射元件209优选地包括矩形板，该矩形板形成有沿着其中心部分的纵向槽210。槽210与横向延伸的槽211连通。
流电连接器212优选地相对于地平面200和电容式馈送盘204倾斜地延伸，其第一端在辐射元件209上的位置214连接到该辐射元件209，且其第二端在地平面200上的位置216处的地接触片215处连接到地平面200。地接触片215以流电方式连接到地平面200。地平面200上的位置216以第三距离D13与地平面200上的馈送连接206分离。
根据本发明优选实施例，选择第一、第二和第三距离D11、D12和D13以及馈送盘204的面积来获得所期望的馈线到天线的阻抗匹配。第三距离D13优选地允许电容性馈送盘204在至少一个频段、在与显著大于50Ohm的阻抗相对应的位置向辐射元件209进行馈送。图2A-2D中的天线的典型辐射频段包括但不限于以下频段：GSM、AMPS、GPS、CDMA、PCS、UMTS、WCDMA和DCS。
现在参考图3A、3B、3C和3D，分别是根据本发明构造和工作的天线的优选实施例的简单示图、顶视图和第一、第二横截面图。
如图3A、3B、3C和3D所示，天线优选地包括地平面300。电容性馈送盘304优选地与地平面300大致平行地延伸并以第一距离D21与地平面300分离，且该馈送盘具有馈送连接306，该馈送连接优选地从与地平面300电绝缘的馈送接触片308相对于地平面300和馈送盘304倾斜地延伸。
辐射元件309与电容性馈送盘304大致平行地延伸且以第二距离D22与电容性馈送盘304分离。辐射元件309优选地包括在一些边缘弯曲的基本上为矩形的板，该板形成有具有各种尺寸且限定至少两个传导臂的多向槽310，总体上由附图标记311和312表示该两个传导臂。
流电连接器313优选地相对于地平面300和电容性馈送盘304倾斜地延伸，其第一端在辐射元件309上的位置314处连接到辐射元件309，其第二端在地平面300上的位置316处的地接触片315处与地平面300连接。地接触片315以流电方式连接到地平面300。地平面300上的位置316以第三距离D23与地平面300处的馈送连接306分离。
根据本发明优选实施例，选择第一、第二和第三距离D21、D22和D23以及馈送盘304的面积以获得所期望的馈线到天线的阻抗匹配。图3A～3D的天线的典型辐射频段包括但不限于以下频段：GSM、AMPS、GPS、CDMA、PCS、UMTS、WCDMA和DCS。
图3A～3D的实施例的一特殊特征是在辐射元件309的位置322处设置馈送盘304和辐射元件309之间的流电连接320，从而在馈送盘和辐射元件之间提供电容性和流电连接。该结构既提高了相对低频率中的辐射效率，又显著提高了带宽和阻抗匹配。
现在参考图4A、4B、4C和4D，分别是根据本发明构造和工作的天线的一个实施例的简单示图、顶视图和第一、第二横截面图。
如图4A、4B、4C和4D所示，天线优选地包括地平面400。大致为矩形的电容性馈送盘404优选地与地平面400大致平行地延伸并以第一距离D31与地平面400分离，该馈送盘具有馈送连接406，该馈送连接优选地相对于地平面400和馈送盘404，从与地平面400电绝缘的馈送接触片408倾斜地延伸。
辐射元件409与电容性馈送盘404基本上平行地延伸并以第二距离D32与电容性馈送盘分离。辐射元件409优选地包括矩形板，该矩形板形成有沿着其中央部分的一对纵向槽410。槽410与横向延伸的槽411连通。
一个或多个流电连接器412优选地相对于地平面400和电容性馈送盘404倾斜地延伸，其第一端在辐射元件409上的位置414处连接到辐射元件409，其第二端在地平面400上的位置416处的一个或多个地接触片415处连接到地平面400。地接触片415以流电方式连接到地平面400。地平面400上的一个或多个位置416以第三距离D33与地平面400上的馈送连接406分离。
根据本发明优选实施例，选择第一、第二和第三距离D31、D32和D33以及馈送盘404的面积以获得所期望的馈线到天线的阻抗匹配。图4A～4D的天线的典型辐射频段包括但不限于以下频段：GSM、AMPS、GPS、CDMA、PCS、UMTS、WCDMA和DCS。
图4A～4D的实施例的特征在于设置了介电支持平台420，该平台位于辐射元件409以下并支持该辐射元件409。图4A～4D的实施例的一特殊特征为馈送盘404至少部分地与由辐射元件409及其地连接412所限定的至少两个导电臂422和424的部分交迭。
现在参考图5A、5B、5C和5D，分别是根据本发明构造和工作的天线的一个实施例的简单示图、顶视图和第一、第二横截面图。
如图5A、5B、5C和5D所示，天线优选地包括地平面500。电容性馈送盘504优选地与地平面500大致平行地延伸并以第一距离D41与地平面500分离，且该馈送盘具有馈送连接506，该馈送连接优选地从与地平面500电绝缘的馈送接触片508相对于地平面500和馈送盘504倾斜地延伸。
辐射元件509与电容性馈送盘504大致平行地延伸并以第二距离D42与电容性馈送盘504分离。辐射元件509优选地包括矩形板，该矩形板形成有沿其中央部分的纵向槽510。槽510与横向延伸的槽511连通。
流电连接器512优选地相对于地平面500和电容性馈送盘504倾斜地延伸，其第一端在电容性馈送盘504的位置514处连接到电容性馈送盘504，其第二端在地平面500上的位置516处的地接触片515处连接到地平面500。地接触片515以流电方式连接到地平面500。地平面500上的位置516以第三距离D43与地平面500上的馈送连接506分离。
第二流电连接器520优选地相对于地平面500倾斜地延伸，并将辐射元件509与地平面500连接起来。
根据本发明优选实施例，选择第一、第二和第三距离D41、D42和D43以及馈送盘504的面积以获得所期望的馈线到天线的阻抗匹配。图5A～5D的天线的典型辐射频段包括但不限于以下频段：GSM、AMPS、GPS、CDMA、PCS、UMTS、WCDMA和DCS。
图5A～5D的天线的一特殊特征是馈送盘504提供电容和电感耦合，以向辐射元件509馈送。
本领域技术人员应该理解以上详细示出并说明的内容不限制本发明。而是本发明的范围包括本领域技术人员读了以上说明书想到的、且不属于现有技术的对以上说明的各种特征作出的变化和修改，还包括以上说明的各种特征的组合以及子组合。

Claims (12)

1.一种具有多个辐射频段的天线，包括：
地平面；
馈送盘，其与所述地平面大致平行地延伸，并以第一距离与该地平面分离，并且具有在所述馈送盘和所述地平面之间延伸的馈送连接；
至少一个辐射元件，与所述馈送盘大致平行地延伸并以第二距离与所述馈送盘分离，以及
至少一个流电连接器，在所述至少一个辐射元件上的第一位置处将所述至少一个辐射元件连接到所述地平面上的第一位置处的所述地平面，所述地平面上的所述第一位置以第三距离与所述馈送连接分离，
选择所述第一、第二和第三距离以获得所期望的所述馈送盘的阻抗匹配，以及
所述馈送盘在至少一个频段在与显著大于50Ohm的阻抗相对应的位置向所述至少一个辐射元件进行馈送。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述地平面具有形成于其中的孔径，且所述馈送连接穿过所述孔径延伸。
3.一种具有多个辐射频段的天线，包括：
地平面；
馈送盘，其与所述地平面大致平行地延伸并且以第一距离与所述地平面分离，并且具有在所述馈送盘和所述地平面之间延伸的馈送连接；
至少一个辐射元件，与所述馈送盘大致平行地延伸并且以第二距离与所述馈送盘分离；
至少一个流电连接器，其在所述至少一个辐射元件上的第一位置将所述至少一个辐射元件连接到所述地平面上的第一位置处的所述地平面，且所述地平面上的所述第一位置以第三距离与所述馈送连接分离；以及
至少一个流电连接，将所述至少一个辐射元件和所述馈送盘连接起来，在所述馈送盘和所述至少一个辐射元件之间存在电容性和流电连接。
4.一种具有多个辐射频段的天线，包括：
地平面；
馈送盘，其与所述地平面大致平行地延伸且以第一距离与所述地平面分离，并且在所述馈送盘和所述地平面之间具有馈送连接；
至少一个辐射元件，与所述馈送盘大致平行地延伸并且以第二距离与所述馈送盘分离；以及
至少一个流电连接器，在所述至少一个辐射元件上的第一位置处将所述至少一个辐射元件连接到所述地平面上的第一位置处的所述地平面，所述地平面上的所述第一位置以第三距离与所述馈送连接分离，
所述馈送盘至少部分地与由所述至少一个辐射元件和所述至少一个流电连接器限定的至少两个传导臂的部分交迭。
5.根据权利要求4的天线，还包括位于所述至少一个辐射元件下面的介电支持平台。
6.一种具有多个辐射频段的天线，包括：
地平面；
馈送盘，与所述地平面大致平行地延伸并且以第一距离与所述地平面分离，且在所述馈送盘和所述地平面之间具有馈送连接；
至少一个辐射元件，与所述馈送盘大致平行地延伸并且以第二距离与所述馈送盘分离，以及
至少一个流电连接器，在所述馈送盘上的第一位置处将所述馈送盘连接到所述地平面上的第一位置处的所述地平面，所述地平面上的所述第一位置以第三距离与所述馈送连接分离，
选择所述第一、第二和第三距离以获得所期望的所述馈送盘的阻抗匹配，
所述馈送盘提供电感和电容耦合，以向所述至少一个辐射元件进行馈送。
7.根据权利要求6所述的天线，还包括至少一个流电连接器，其将所述至少一个辐射元件连接到所述地平面。
8.根据权利要求3～7中任何一项所述的天线，其中选择所述第一、第二和第三距离以获得所期望的所述馈送盘的阻抗匹配。
9.根据前述任何一项权利要求所述的天线，其中，所述馈送盘包括电容性馈送盘。
10.根据前述任何一项权利要求所述的天线，其中，所述馈送连接从与所述地平面电绝缘的馈送接触片延伸。
11.根据前述任何一项权利要求所述的天线，其中，所述至少一个辐射元件形成有至少一槽。
12.根据前述任何一项权利要求所述的天线，其中，所述至少一个流电连接器从与所述地平面以流电方式连接的地接触片延伸。
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