CN101154764B - 天线组件和具有该天线组件的便携终端 - Google Patents

Abstract

一种天线组件和具有该天线组件的便携终端。根据一个实施例的天线组件包括：在预定区域具有接地平面的电路板；在接地平面的一侧彼此隔开的第一和第二天线导体；以及设置在接地平面与各天线导体之间、用来减弱第一与第二天线导体之间的耦合度的屏蔽壁。由于多个天线被安装在便携终端内狭小的空间并保持其功能，因此各天线之间的隔绝特性得以增强，并且天线之间的相互耦合度被最小化。

Description

天线组件和具有该天线组件的便携终端

相关申请 

本公开涉及提交于2006年9月27日的10-2006-0094121号在先韩国申请中包含的主题，该在先申请被明确地全部援引包含于此。 

技术领域

本公开涉及一种具有增强的隔绝特性的天线组件以及具有该天线组件的便携终端。 

背景技术

便携终端是具有音频呼叫功能、视频呼叫功能、信息输入/输出功能、数据存储功能等中的至少一种功能的便携电子装置。 

由于便携终端具有各种功能，因此便携终端配有复杂的功能，例如捕捉照片或运动图像的功能、再现音乐文件或运动图像文件的功能、以及接收广播数据的功能。 

在硬件或软件方面正在进行更多的努力以实现便携终端的各种功能。提供了允许用户轻松和方便地搜索或选择一功能的用户界面。 

随着信息通信技术发展，能以无线方式收发的数据量也在增加，并且数据传送速度变快。因此，需要一种即使在用户移动时也能以无线方式高质量地接收大量数据的天线。 

在设计以无线方式高速地发送数据的天线时，由于通过不同路径接收的信号之间的干扰而产生的所谓“对消”发生。因此，需要一种与便携终端的外形匹配并适用于组件彼此高密度地集成在一起的便携终端的天线。 

发明内容

因此，本公开的一个目的是提供一种通过在便携终端内部的狭小空间里排布多个天线来实现分集的天线组件。 

本公开的另一目的是提供一种能使多个天线之间的隔绝特性的降低最小化的天线组件。 

为了实现这些和其它的优点并根据本公开的目的，如本文所体现和宽泛说明的那样，这里提供一种天线组件，包括：具有RF组件的电路板；彼此隔开且设置在所述电路板一侧的第一和第二天线导体；以及设置在所述RF组件与所述第一和第二天线导体之间、以减弱所述RF组件与所述第一和第二天线导体之间干扰的屏蔽壁，其中，所述屏蔽壁基本上形成为与所述电路板垂直。 

为了实现这些和其它的优点并根据本公开的目的，如本文所体现和宽泛说明的那样，这里还提供一种具有该天线组件的便携终端。 

根据本发明，由于多个天线被安装在便携终端内部的狭小空间里且同时保持其功能，因此诸天线之间的隔绝特性增强，并且诸天线之间的相互耦合程度被最小化。 

当蜂窝电话、PDA(个人数字助理)、笔记本计算机、PMP(个人多媒体播放机)以及各种便携终端采用内置多重天线以实现3.5G和4G移动通信业务时，可有效地使用该天线组件。另外，该天线组件可应用于各种内置MIMO/分集天线。 

当结合附图细阅本公开下面的详细说明时，本公开的前述和其它的目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。 

附图说明

包括于此以提供对本发明的进一步理解、并被结合在本申请内且构成其一部分的附图示出本发明的实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。 

在附图中： 

图1是示出本发明第一实施例的天线组件的立体图； 

图2是示出本发明第二实施例的天线组件的天线导体的立体图； 

图3是示出其中设有图2中的天线导体的天线组件的立体图； 

图4是示出图3的天线组件的侧视图； 

图5是示出根据本发明的天线组件的回波损耗的“S”参数特性的一个例子的曲线图； 

图6是示出本发明的天线组件的隔绝特性的一个例子的曲线图； 

图7是示出该天线组件根据屏蔽壁存在与否的隔绝特性的一个例子的曲线图； 

图8是示出本发明第三实施例的天线组件的分解立体图；以及 

图9是示出具有根据本发明第四实施例的天线组件的便携终端的分解立体图； 

具体实施方式

下面将对本公开的优选实施例进行详细说明，其例子示出于附图中。 

此后，将参照附图更详细地说明根据本发明的天线组件和具有该天线组件的便携终端。 

图1是示出根据本发明第一实施例的天线组件的立体图。 

参照图1，天线组件10包括用于实现分集的第一天线20和第二天线30。 

第一天线20和第二天线30在预定区域连接于具有接地平面12的电路板11，由此实现无线通信特征。 

第一天线20和第二天线30可一体地设置在电路板11的一侧以被布置在诸如蜂窝电话、PDA、及笔记本的小型和薄型装置的有限空间内。 

第一天线20具有用来收发(发送和接收)无线信号的第一天线导体21。第二天线30也具有长度或图案适于在与第一天线20相同工作带宽中收发信号的第二天线导体31。第二天线导体31与第一天线导体21隔开。 

在天线组件10的天线数目增加的状态下，当数据从基站通过多个路径传送时，检测通过这些路径在便携终端的接收端接收到的信号并由此减少信号之间的干扰。因此，可轻松地实现MIMO(多输入多输出)天线。 

第一天线20和第二天线30分别具有用于将信号馈至电路板11的馈送部分22、32。馈送部分22和32可被布置在第一天线20和第二天线30的谐振频率确定的位置上。 

第一和第二天线导体21、31可被形成为具有与一工作带宽对应的各种图案。图2至图4分别示出具有折叠部分的天线。 

参照图1，第一天线导体21和第二天线导体31通过连接部分50彼此电连接。分别将第一天线导体21和第二天线导体31连接到接地平面12的接地连接部分24和34被形成在连接部分50上。 

连接部分50通过平衡第一天线20和第二天线30来使第一天线20和第二天线30受到电路板11的表面电流的影响较少。例如，第一天线20和第二天线30被形成为彼此对称或基本对称。 

用于减弱第一天线导体21与第二天线导体31之间耦合度的屏蔽壁40被布置在接地平面12与第一、第二天线导体21、31之间。屏蔽壁40屏蔽电路板11与第一、第二天线导体21、31之间的电磁干扰，由此减弱第一天线20与第二天线之间的相互耦合度并增强天线组件10的隔绝特性。 

图2是示出根据本发明第二实施例的天线组件的天线导体的立体图。 

参照图2，第一和第二天线导体121和131各自具有预定的图案。 

即，第一和第二天线导体121和131包括各自离接地平面112第一高度的第一图案部分125、135以及各自具有比第一高度更高的第二高度的第二图案部分126、136。 

第一天线导体121的第一图案部分125可具有“ㄈ”形状或其它形状。第二天线导体131的第一图案部分135被形成为与第一天线导体121的第一图案部分125对称。 

第一图案部分125、135以及第二图案部分126、136具有各自相对应的形状并在馈送部分的相对位置具有折叠部分。在一优选实施例中，第二天线导体131的第一和第二图案部分135、136彼此平行或基本平行地延伸。类似地，第一天线导体121的第一和第二图案部分125、126各自彼此平行或基本平行地延伸。 

因此，第一和第二天线导体121和131可分别具有减小体积而又具有足够的谐振长度，由此能被轻易地安装于便携终端中。 

图3是示出其中具有图2所示天线导体的天线组件的立体图。 

参照图3，屏蔽壁140被配置成从电路板111的接地平面112立起——优选为垂直立起的导体板。屏蔽壁140用来提高第一和第二天线导体121和131之间的隔绝特性。优选地，屏蔽壁140被设置在电路板111与第一、第二天线导体121、131之间以屏蔽施加于电路板111的电流。屏蔽壁140屏蔽电路板111与第一、第二天线导体121、131的表面电流之间的耦合，由此降低它们之间的干扰。屏蔽壁140可具有各种形状。例如，图3示出矩形的屏蔽壁140。 

馈送部分122和132连接于第一和第二天线导体121、131的第一图案部分125、135的特定位置。馈送部分122和132的位置决定第一和第二天线120、130的谐振频率。其原因是馈送部分122、132的位置确定第一和第二天线120、130的电长度。馈送部分122和132作为射频(RF)信号输入至第一和第二天线导体121和131的通路。馈送部分122和132被布置成不连接于屏蔽壁140。 

接地连接部分124和134连接于屏蔽壁140并被连接在连接部分150的两个任意位置处。接地连接部分124和134的位置可控制天线组件的隔绝特性。参照图3，接地连接部分124、134从连接部分150垂直延伸并随后平行于或基本平行于接地平面112延伸以连接于屏蔽壁140。 

接地连接部分124和134作为屏蔽壁140与天线导体121、131之间的导体。 电容元件被设置在两个接地连接部分124、134之间。因此，接地连接部分124、134和屏蔽壁140以与LC高通滤波器相同的方式工作。接地连接部分124和134的位置改变决定该LC高通滤波器的工作频率。馈送部分122和132和接地连接部分124、134各自的最优位置可决定在所要求频率带宽下天线组件的功能和隔绝特性。 

图4是示出图3的天线组件的侧视图，图中示出了第一和第二天线导体121和131、接地连接部分124和134、接地平面112和屏蔽壁140各自的位置和结构。 

图5是示出根据本发明的天线组件的回波损耗的“S”参数特性的曲线图。 

“S”(散射)参数指示就频率而言输出电压与输入电压之间的比值。例如“S21”指输出至第二端口的电压与从第一端口输入的电压的比值。即，“S21”表示至第二端口的输出电压/来自第一端口的输入电压的量值。 

参照图5，“S11”指第一天线120的输出电压与输入电压的比。“S11”指第一天线120的回波损耗，它表示尚未被发射到空气中的信号反射度。在-10dB的回波损耗下测得的频率在2.25～2.48GHz的范围内，这表示该天线可在2.3～2.39GHz的WiBro频带下工作。 

“S22”指第二天线130的损耗率。在-10dB回波损耗下测得的频率的范围为2.22～2.45GHz，它表示该天线可在WiBro频带下工作。第一和第二天线120、130的谐振频率可根据想要的带宽不同地来设定，并根据第一和第二天线导体121和131的长度和图案、馈送部分122和132的位置等可变得不同。 

本发明的上述特征使第一和第二天线120、130能够在特定频率带宽下顺畅地工作。 

图6是示出根据本发明的天线组件的隔绝特性的曲线图。 

参照图6，“S12”指输出至第二天线130的馈送部分132的电压相对于从第一天线120的馈送部分122输入的电压的比值。“S21”指输出至第一天线120的馈送部分122电压相对于从第二天线130的馈送部分132输入的电压的比值。 

“S12”和“S21”在WiBro频带(2.3～2.39GHz)上保持低于-10dB的隔绝值。 

图7是示出本发明的天线组件根据屏蔽壁存在与否的隔绝特性的曲线图。 

图7示出根据屏蔽壁140存在与否的WiBro带宽上的不同电压。参照图7，屏蔽壁140存在时的“S12”远小于屏蔽壁140不存在时的“S12”。这表示第一和第二天线120、130相对于彼此具有增强的隔绝特性。 

图8是示出本发明第三实施例的天线组件的分解立体图。 

参照图8，天线组件210包括：各自具有预定图案的第一和第二天线220、230；具有接地平面212的电路板211、以及用于将第一和第二天线220、230支承在电路板211上的承载体260。 

承载体260由介电物质构成并具有用于支承第一和第二天线220、230的安装单元261。第一和第二天线220、230的馈送部分222、232以及第一和第二天线220、230的接地连接部分224、234被形成为各自具有形成在电路板211上的弹性指状触点214、216、215和217。 

第一和第二天线220和230电连接于彼此，由此较少受到电路板211的表面电流的影响并较少受到例如手或头部的用户身体的影响。 

在本发明中，承载体壁263被形成在承载体260与接地平面212的接触表面处。具有导电性的屏蔽层240被形成在承载体壁263处。可使用导电材料来实现屏蔽层或可如金属材料或其它涂覆在承载体壁263上的导体材料来实现屏蔽层。屏蔽层240直接接触接地平面212，由此提高第一和第二天线220、230的隔绝特性。 

图9是示出具有根据本发明第四实施例的天线组件的便携终端的分解立体图。 

参照图9，便携终端300包括形成其外形的第一和第二壳体301、302。用于实现移动通信服务的组件在第一和第二天线301、302上提供。由于该天线组件被安装在便携终端300中，因此便携终端300具有改善的外形。 

该天线组件的第一和第二天线320、330平行于或基本平行于电路板311地被布置在电路板311的一侧，并通过上面提到的馈送方法连接于电路板311。 

第一和第二天线320、330彼此电连接，从而由于其间的互易平衡而较少受到电路板311的表面电流的影响并且较少受到例如手或头部的用户身体的影响。 

在本发明中，屏蔽层340被形成在第二壳体302处所设的肋部305处，从而减弱第一天线320与第二天线330之间的耦合度。肋部305被形成为使第一和第二天线320、330能与接地平面312基本形成90°的夹角。肋部305直接接触接地平面312。 

屏蔽层340可实现为导电材料，例如涂覆在第二壳体302的肋部305上的EMI材料。 

在本发明中，天线组件310可与电路板311的RF组件隔绝，并可增强第一与第二天线320、330之间的隔绝特性。此外，屏蔽层340可实现为能够用于屏蔽RF器件的金属屏蔽。 

前面的实施例和优点仅为示例性并且不应解释为对本公开的限定。本教义能容易地应用于其它类型的装置。本说明书在例示而不是限定权利要求的范围。本领域内技术人员将会明了许多替换、修改和变形。可以各种方式组合本文所述示例性实施例的特征、结构、方法和其它特性以获得其它的和/或替换的示例性实施例。 

由于本发明的特征能以若干形式体现而不会脱离其特征，因此还应当理解，除非另有说明，否则上述实施例不局限于前述说明的任何细节，而是应当在如所附权利要求书中定义的范围内广义地解释，因此落在权利要求边界和范围或者这些边界和范围的等效物内的所有变化和修改均由所附权利要求书所涵盖。 

Claims (19)

1.一种天线组件，包括：

具有RF组件的电路板；

彼此隔开且设置在所述电路板一侧的第一和第二天线导体；以及

设置在所述RF组件与所述第一和第二天线导体之间、以减弱所述RF组件与所述第一和第二天线导体之间干扰的屏蔽壁，

其中，所述屏蔽壁基本上形成为与所述电路板垂直。

2.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述屏蔽壁由具有导电性的薄板构成或涂敷有导电材料。

3.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述电路板包括接地平面，该接地平面位于所述屏蔽壁和所述电路板的连接面，所述第一和第二天线导体各自包括：

离所述接地平面第一高度的第一图案部分；以及

具有高于所述第一高度的第二高度的第二图案部分，

其中，所述第一和第二图案部分彼此连接。

4.如权利要求3所述的天线组件，其特征在于，所述第一天线导体的第二图案部分与所述第二天线导体的第二图案部分彼此电连接。

5.如权利要求3所述的天线组件，其特征在于，所述第一和第二天线导体被形成为基本彼此对称。

6.如权利要求4所述的天线组件，其特征在于，所述第一和第二天线导体各自包括用于将信号馈送至所述电路板的馈送部分，

其中，所述馈送部分连接于所述第一图案部分。

7.如权利要求5所述的天线组件，其特征在于，所述第一和第二天线导体各自还包括用于将所述第一和第二天线导体连接于所述接地平面的接地连接部分，

其中，所述接地连接部分被设置在所述第一天线导体的第二图案部分与所述第二天线导体的第二图案部分之间的连接部处。

8.如权利要求7所述的天线组件，其特征在于，在所述第一天线导体的接地连接部分与所述第二天线导体的接地连接部分之间进一步设有电容元件，并且在所述屏蔽壁与所述第一和第二天线导体之间进一步设有电感元件。

9.一种便携终端，包括：

壳体；以及

安装在所述壳体中并实现移动通信服务的天线组件，并且

其中，所述天线组件包括：

具有RF组件的电路板；

彼此隔开且设置在所述电路板一侧的第一和第二天线导体；以及

设置在所述RF组件与所述第一和第二天线导体之间、以减弱所述RF组件与所述第一和第二天线导体之间干扰的屏蔽壁，

其中，所述屏蔽壁基本上形成为与所述电路板垂直。

10.如权利要求9所述的便携终端，其特征在于，所述屏蔽壁由具有导电性的薄板构成或涂敷有导电材料。

11.如权利要求9所述的便携终端，其特征在于，所述屏蔽壁被形成为沉积在从所述壳体内表面凸出的肋部上的EMI(电磁干扰)材料。

12.如权利要求9所述的便携终端，其特征在于，所述屏蔽壁被形成在用于支承所述第一和第二天线导体的介电承载体处。

13.如权利要求9所述的便携终端，其特征在于，所述屏蔽壁被形成在用于屏蔽所述电路板的RF组件的屏蔽罐(can)处。

14.如权利要求9所述的便携终端，其特征在于，所述电路板包括接地平面，该接地平面位于所述屏蔽壁和所述电路板的连接面，所述第一和第二天线导体各自包括：

离所述接地平面第一高度的第一图案部分；以及

具有高于所述第一高度的第二高度的第二图案部分，并且

其中，所述第一和第二图案部分彼此连接。

15.如权利要求14所述的便携终端，其特征在于，所述第一天线导体的第二图案部分与所述第二天线导体的第二图案部分彼此电连接。

16.如权利要求14所述的便携终端，其特征在于，所述第一和第二天线导体被形成为基本彼此对称。

17.如权利要求16所述的便携终端，其特征在于，所述第一和第二天线导体各自包括用于将信号馈送至所述电路板的馈送部分，

其中，所述馈送部分连接于所述第一图案部分。

18.如权利要求16所述的便携终端，其特征在于，所述第一和第二天线导体还包括用于将所述第一和第二天线导体连接于所述接地平面的接地连接部分，

其中，所述接地连接部分被设置在所述第一天线导体的第二图案部分与所述第二天线导体的第二图案部分之间的连接部处。

19.如权利要求18所述的便携终端，其特征在于，在所述第一天线导体的接地连接部分与所述第二天线导体的接地连接部分之间进一步设有电容元件，并且在所述屏蔽壁与所述第一和第二天线导体之间进一步设有电感元件。

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