CN101432927B - 用于无线电通信终端的多频带天线器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于无线电通信终端的多带无线电天线器件。这种天线器件包括整体馈给和接地结构，这种整体馈给和接地结构电气连接到第一辐射天线元件和第二辐射天线元件。第一辐射天线元件包括用导电材料制成的第一连续迹线(100)，其中，该第一连续迹线(100)具有第一支路(10)和第二支路(12)，将该第一支路(10)调节成在第一频带内以第一频率辐射，且将该第二支路(12)调节成在第二频带内以第二频率辐射，这些第二频率大致等于或大于这些第一频率的两倍。第二辐射天线元件具有用导电材料制成的第二连续迹线(101)，其中，该第二连续迹线(101)具有第三支路(16)，该第三支路(16)电容性地耦合到该第二支路(12)。这种天线器件适合于内置天线并同时具有宽的高频带带宽，这种宽的高频带带宽使这种天线能够以多种频带运行。

Description

用于无线电通信终端的多频带天线器件
技术领域
本发明总体上涉及用于无线电通信终端的通信领域，尤其涉及设计用于结合在或置入移动或便携式通信终端中并具有宽的高带宽以便于这些终端的操作的紧凑型多频带天线。
背景技术
无线电通信网络的使用正快速成为世界上越来越的人们的日常生活的一部分。例如，GSM(全球移动通信系统)网络提供多种功能。基于这些网络的无线电通信系统通常使用由下行链路中的基站通过业务传输的无线电信号并控制由移动或便携式无线电通信终端接收的信道，这些中的每一个具有至少一个天线。便携式终端历史上一直采用多个不同类型的天线来通过空气界面接收并传输信号。此外，移动终端制造商遇到对越来越小的终端的持续需求。对小型化的这种需求结合有对其它功能的期望，如具有使用以不同频带的终端的能力，如不同的蜂窝系统，以使移动终端的用户可在具有根据不同的标准以不同的频率运行的蜂窝网络的世界上的不同位置使用单一小型无线电通信终端。
此外，在商业上还希望提供能够以大范围不同的频带运行的便携式终端，这些频带如位于800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz和2.1GHz区域内的频带。因此，在便携式终端中采用在多个这些频带中提供足够的增益和带宽的天线。
目前通常希望具有位于移动通信终端的外壳内的天线。
已对产生这些天线进行过几种尝试。
例如，发明人为Ying等人的US 6,650,294描述了使用在用于紧凑型天线用途中的多个导电板之间的电容耦合的宽带多谐振天线。设置导电板的数量和设计以实现所希望的带宽。将在Ying的专利中所公开的天线中的一个设计用于四个谐振频率并包括三个L形支腿，每个支腿包括微带导电板和连接销，且这些支腿的构造大体上相互平行，其中，中心L形支腿是一种带有馈给销的馈给片，这种馈给销连接到发送器、接收器或收发器。上L形支腿是一种双带主片和接地销。这种双带主片和接地销具有两个不同的支路，这两个支路具有不同的长度和面积，以对四个所希望的谐振频率中的三个进行处理。下L形支腿是设计用于对两个较高的所希望的谐振频率中的一个进行处理的一种寄生高带片和接地销。Ying的专利提出了一种天线，这种天线使用电容馈给结构和沿着低带支路的电容耦合，以实现改进的以这种低带的带宽。不过，具有由Ying的专利提出的电容耦合的多层设计在这些低带中具有某种程度上的降低的性能，而且不具有以高带的足够的带宽，例如，以实现适当的DCS(数字蜂窝业务)/PCS(个人通信业务)/UMTS(通用移动电信系统)性能。
申请人为Antenova Limited的WO2005/057722中公开了天线的另一种实例，其中，将高电介质陶瓷丸用作馈给结构的一部分。更精确地来讲，在WO2005/057722中公开的的天线结构具有电介质丸和电介质衬底，这种电介质衬底具有上表面和下表面以及接地平面。这种电介质丸设有导电直接馈给结构。而且，还设有并布置一种辐射天线元器件，以由这种电介质丸激发。这种设计尤其可实现以高带的宽带宽，特别是在使用匹配的元器件时。不过，如由WO2005/057722所提出的天线结构可能具有降低的增益。另外，实施成本可由于专用陶瓷材料的升高的成本而受限，因为需要用高度专用的陶瓷材料制成的特定电介质丸。
因此，具有宽的高带宽的多带无线电天线器件往往是有利的。特别地，虑及了在如尺寸、成本、带宽、设计灵活性方面的提高的效率和/或多带无线电天线器的辐射效率的多带无线电天线器往往是有利的。希望实现至少支持单一低带和大范围多高带的天线。
更明确地来讲，具有非常宽广的高带的天线往往是有利的，这种天线既小又在低频带方面具有良好的性能，这种低频带如900MHzGSM带。希望高带性能在几种更高的频带中良好，这些更高的频带如1800MHz GSM或DCS带、1900MHz GSM或PCS带和2.1GHzUMTS带。
因此，改进的多带天线往往是有利的，特别地，虑及了提高的性能、灵活性或成本有效性的多带天线往往是有利的。
WO 02/078124公开了一种天线，这种天线带有低带部分和第一高带部分，该第一高带部分具有共用第一接地点、共用馈给点和第一导体部分。第二高带部分耦合到第一导体部分。切换网络连接在第二高带部分与地面之间，从而允许对第二高带部分的谐振频率进行变化，这样就允许四带运行。
发明内容
本发明的一个方面是一种根据所附独立权利要求之一的多频带无线电天线器件。根据实施例，提供一种用于无线电通信终端的多带无线电天线器件，其中，这种多带无线电天线器件包括整体馈给和接地结构，这种整体馈给和接地结构电气连接到第一辐射天线元件和第二辐射天线元件，其中，第一辐射天线元件包括用导电材料制成的第一连续迹线，且该第一连续迹线具有第一支路和第二支路，将该第一支路调节成在第一频带内以第一频率辐射，且将该第二支路调节成在第二频带内以第二频率辐射，这些第二频率大致等于或大于这些第一频率的两倍。第二辐射天线元件包括用导电材料制成的第二连续迹线，且该第二连续迹线具有第三支路，该第三支路电容性地耦合到该第二支路。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，该第三支路可以是一种这种多带无线电天线器件的馈给支路，可将这种馈给支路连接到该整体馈给和接地结构的馈给连接点。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，该第三辐射天线元件可包括用导电材料制成的第三连续迹线，其中，该第三连续迹线具有第四支路，该第四支路在第三频带内以第三频率谐振，这些第三频率大于这些第二频率，且该第四支路电容性地耦合到这种整体馈给和接地结构并基本上布置在该第二支路附近。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，可将该第四支路基本上布置在与该第一支路和第二支路相同的平面内。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，该第四支路可以是一种寄生元件，在使用时，这种寄生元件调节这种天线器件的较低的高带谐振。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，该第二支路可以是这种天线器件的一种内高带元件，且该第三支路可以是一种电容馈给结构，其中，在使用时，用该第二支路和该第三支路调节较高的高带谐振，该第三支路组装在与该第二支路相对的承载元件上，其中，该第二支路和第三支路基本上重叠。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，这种承载元件可以是一种电介质承载元件，且该第一、第二和第三导电天线迹线附接到该承载元件。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，该第二支路和第三支路可基本上重叠并布置在该电介质承载元件的相对表面上，且在该第二支路与第三支路之间具有该承载元件的电介质材料。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，该第一支路可以是一种U形元件，这种U形元件具有以该第一频带的这种天线器件的较低谐振，其中，用这种U形元件调节这种较低谐振。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，可将该第一辐射天线元件的用导电材料制成的第一连续迹线的第一支路连接到该馈给和接地结构的接地馈线，且还可将串联匹配元器件连接在该接地馈线与地面之间，这样，在使用时，这种匹配元器件就可调节以该第一频带的天线器件的较低谐振并可将这种较低谐振与预定的阻抗相匹配。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，这种匹配元件可以是具有电容的电容器。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，这种电容可介于1pF与20pF之间，且这种阻抗可为50欧姆。
根据一些实施例，这种多带无线电天线器件还可包括承载元件，这种承载元件包括基本上呈平面的部分，该平面部分具有在该平面部分的厚度上并在该平面部分的边缘周围的上表面、下表面和侧表面。且所述平面部分具有限定的高度。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，该基本上呈平面的部分可包括壁入口。这种壁入口可适于容纳这种无线电通信终端的结构零件，如直通连接、摄像机镜头和/或外部天线连接器。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，这种承载元件还可包括突出高于该上表面的突出部分，其中，该突出部分可使该整体馈给和接地结构布置在该突出部分上。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，可将该突出部分构造成作为该整体馈给和接地结构的机械连接器的一部分。
根据这种多带无线电天线器件的一些实施例，可将该第一支路和第二支路布置在该下表面上，且可将该第三支路布置在该上表面上并与该第二支路相对，且该第二支路和第三支路基本上重叠。
本发明的另一个方面是一种根据所附独立权利要求中的另一个的无线电通信终端。根据另一个实施例，提供一种用于多带无线电通信的无线电通信终端，其中，这种无线电通信终端包括整体馈给和接地结构，这种整体馈给和接地结构电气连接到第一辐射天线元件和第二辐射天线元件，其中，第一辐射天线元件包括用导电材料制成的第一连续迹线，且该第一连续迹线具有第一支路和第二支路，将该第一支路调节成在第一频带内以第一频率辐射，且将该第二支路调节成在第二频带内以第二频率辐射，这些第二频率大致等于或大于这些第一频率的两倍，且该第二辐射天线元件包括用导电材料制成的第二连续迹线，且该第二连续迹线具有第三支路，该第三支路电容性地耦合到该第二支路。
根据一些实施例，这种无线电通信终端可以是一种移动电话。
本发明的再一个方面是一种根据所附独立权利要求中的再一个的调节方法。根据再一个实施例，提供一种调节用于无线电通信终端的多带无线电天线器件的频带的方法。更精确地来讲，在一种无线电通信终端中提供一种方法，这种无线电通信终端具有多带无线电天线器件，这种多带无线电天线器件包括整体馈给和接地结构，这种整体馈给和接地结构电气连接到第一辐射天线元件和第二辐射天线元件，该第一辐射天线元件包括用导电材料制成的第一连续迹线，且该第一连续迹线具有第一支路和第二支路，将该第一支路调节成在第一频带内以第一频率辐射，且将该第二支路调节成在第二频带内以第二频率辐射，这些第二频率大致等于或大于这些第一频率的两倍，且该第二辐射天线元件包括用导电材料制成的第二连续迹线，且该第二连续迹线具有第三支路。更精确地来讲，这种方法是一种调节该第二频带的方法，且这种方法包括通过共用电介质承载元件将该第三支路电容性地耦合到该第二支路。
本发明的一些实施例可提供用于高带的非常大的带宽，而并不使用昂贵的陶瓷元器件。
本发明的一些实施例可在小体积的情况下提供优良的特性，这种小体积例如虑及了小而更悦耳的话音。
本发明的一些实施例可提供用于天线器件，这种天线器件有利地适合于内置天线并同时具有宽的高频带带宽，这种宽的高频带带宽使这种天线能够以多种频带运行。
附图说明
可从下面对本发明的实施例的描述明白除了其它的之外的本发明能够实现的这些和其它方面、特征和优点，且从下面对本发明的实施例的描述对除了其它的之外的本发明能够实现的这些和其它方面、特征和优点进行说明，并参考附图，在这些图中：
图1是根据本发明的实施例的多带无线电天线器件的示意图；
图2是图1中的多带无线电天线器件的示意图，在安装这种天线器件期间的将粘合膜除去的过程中，将这种多带无线电天线器件布置在粘合膜上；
图3至图5是电介质承载元件的示意图，在将图1中的天线器件从示于图2中的储存载体去除时，图1中的天线器件可安装在这种电介质承载元件上；
图6至图8天线组件的示意图，这种天线组件包括示于图3至图5中的电介质承载元件和安装在这种电介质承载元件上的示于图1中的天线器件；
图9包括示出了电压驻波比(VSWR)特征的曲线图和示出了示于图6至图8中的类型的示范性多带无线电天线器件的阻抗特征的Smith图；
图10是示出了不同的匹配元件的效果的曲线图；以及
图11是设计用于多带无线电通信的无线电通信终端的示意图。
具体实施方式
将会理解，示出了本发明的示范性实施例的这些视图仅是示意性的且并不按比例绘制。为了图示的清楚起见，可能已将某些尺度放大而将其它尺度缩小。而且在适当的地方，相同的附图标记和字母用在整个这些视图中以指明相同的部分和尺度。
下面的描述集中于适用于移动电话的本发明的实施例。不过，将会理解，本发明并不仅限于这种用途，而是可用于许多其它的移动通信终端中，在这些移动通信终端中实现根据本发明的实施例的无线电天线设计，包括随后的实例。术语移动通信终端或无线电通信终端包括设计用于具有无线电基站的无线电通信的所有移动设备，这种无线电基站也可以是一种移动终端或者如固定基站。因此，术语移动通信终端包括移动电话、寻呼机、通信机、电子记事本、智能电话、PDA(个人数字助理)、车载无线电通信器件等，以及设计用于如WLAN(无线局域网)中的无线通信的便携式膝上电脑。此外，由于这种天线适用于但并不仅限于移动用途，所以还应将术语移动通信终端理解为包括布置用于无线电通信的任何固定器件，如设计用于与无线电通信相互运行的桌上计算机、打印机、传真机等或者其它无线电台。因此，虽然作为实例在本说明书中主要描述了根据本发明的天线设计的结构和特征，但在实现移动电话时，这并不解释为排除在其它类型的移动通信终端如前面所列的终端中实现本发明的天线设计。
更精确地来讲，本说明书参考附图描述了一种天线概念或设计，包括天线的结构、性能和在无线电通信终端中的实现。
现参考附图详细地给出本发明的实施例中的天线设计的示意图。
根据本发明的实施例的天线器件包括用导电材料制成的连续迹线的导电天线元件。这些导电天线元件以平坦形式在图1中用1示出。这些连续迹线包括第一连续迹线100、第二连续迹线101和第三连续迹线102。不过，为了天线的使用，将这些迹线固定到承载元件，这样就产生这些导电天线元件的折叠构造。特别地，将第一进行100和第三迹线102的部分10、12和14布置在承载元件的一个侧面上，并将第二导电迹线101的部分16布置在承载元件的另一个侧面上并位于第一迹线100的部分12的下面，如图6至图8所示。
更精确地来讲，这种天线具有电气连接到第一、第二和第三辐射天线元件的整体馈给和接地结构17、18、19。
第一辐射天线元件包括用导电材料制成的第一连续迹线100。第一连续迹线具有第一支路10，将第一支路10进行调节以在第一低频带以第一频率辐射。第一支路10基本上呈U形并经由至接地连接点17的传导部分11在第一支路10的第一端部连接到该馈给和接地结构。第一天线元件100还包括直接连接到第一支路10的该第一端部的第二支路12。对第二支路12进行调节以在第二高频带内以第二频率辐射，这些第二频率大致等于或大于这些第一频率的两倍。
第二辐射天线元件包括用导电材料制成的第二连续迹线101，其中，第二连续迹线101具有第三支路16。第三支路是一种连接到HF馈给连接点18的馈给支路。
第三辐射天线元件包括导电材料制成的第三连续迹线102，其中，第三连续迹线具有第四支路14，对第四支路14进行调节以在第三频带以第三频率谐振，这些第三频率低于这些第二频率，且将第四支路14电容性地耦合到该馈给和接地结构，并基本上布置在第二支路12附近且在布置在该承载元件上时基本上处于相同的平面内。第四支路14经由导电迹线13连接到接地连接点19。
该实施例的第四支路14是一种寄生元件，在使用时，这种寄生元件负责调节天线器件的较低高带谐振。
在使用时，用内高带元件12以及电容馈给结构16对较高的高带谐振进行调节，在组装在该承载元件上时，电容馈给结构16在该元件的下面，其中，这两个元件12、16基本上重叠，见图6至图8。
用较长的U形元件10对天线器件的较低谐振进行调节，如图1的左侧所示。
图2示出了可将带有支路12、14、16的导电天线迹线附到平坦的支撑元件22，例如，这种支撑元件22以电介质膜的形式，这种电介质膜如用聚酰亚胺或聚酯制成。例如，可使用厚度约为0.1mm且在商业上可从3M公司得到的电介质膜22，或者可使用类似的电介质膜。用导电材料制成的迹线和电介质膜一起形成一种柔性膜，这种柔性膜有利地具有附到这种柔性膜的下侧的粘合膜，以易于组装到无线电通信终端。可在柔性膜输送和储存载体20上产生并附着这种柔性膜，从而产生组件2。这样就在本发明的天线器件的实施例的组装期间可容易地将组装柔性膜从存储载体20分离，如图2中的箭头24所示。然后可容易地将柔性膜附到载体3，并且形成天线器件，如图3至图5所示。
或者，可通过将天线器件的连续迹线直接光蚀刻到适当的衬底上来制成多带无线电天线器件的其它实施例，这种衬底如无线电通信终端的构建元件，这种构建元件如无线电通信终端的外壳或这种外壳内的载体，如示于图3至图5中的载体3。
另一种制造选择是使用用于制造天线支路10、12、14、16的连续迹线的光淀积技术。
这些技术以及这种柔性膜允许在不规则的表面上提供本发明的天线器件，这些不规则表面如曲面。
精密冲压和夹物模压技术也可用于制造本说明书中所描述的类型的天线器件。
图3至图5示出了以不同取向的示范性承载元件3。承载元件3包括基本上呈平面形的部分，该平面形部分具有上表面30、下表面31和侧表面36，侧表面36在平面形部分的厚度上方并在平面形部分的外边缘周围，且承载元件3具有有限的高度。此外，如图3至图5所示，该基本上呈平面形的部分包括示范性壁入口34，如用于直通连接、摄像机镜头、外部天线连接器或移动终端的其它结构性零件或与结构有关的目的，例如，与结构有关的这些目的是由于其它与结构有关的零件的限制。壁入口34的目的仅用于示出由本发明的天线设计所提供的设计灵活性的示范目的。在承载元件3的其它实施例中，表面30、31也可偏离基本上平坦的形式。
承载元件还可包括突出部分32。突出部分32高于上表面30并限定承载元件3的高度且限定侧表面36的高度。例如，突出部分32可适合于连接到布置在突出部分32上的接地馈给结构的机械连接器。
图6至图8示出了天线组件4，天线组件4包括天线迹线100、101、102，天线迹线100、101、102包括天线支路10、12、14、16和承载元件3。正如可看出的那样，馈给和接地结构17、18、19布置在承载元件3的突出部分32上。馈给和接地结构17、18、19电气连接到第一、第二和第三辐射天线元件。第一、第二和第四支路10、12、14布置在下表面31上。第三支路16布置在上表面30上并与第二支路12相对，以使第三支路16和第二支路12基本上重叠。
当天线组件4在运行时安装在无线电通信终端上时，天线组件4连接到RF电路(未示出)。为了实现最佳的阻抗匹配，接地连接可包括匹配以及，如串联电容或电感，以改进性能和阻抗匹配。
例如，根据天线器件的实施例，可将较大的低带元件10的接地馈线上的串联匹配元器件连接到该馈给和接地结构的连接点17。在使用时，这种串联匹配元器件可调节这种低带谐振并使这种低带谐振与如50欧姆相匹配。图10是示出了不同的匹配元件的效果的曲线图，如具有从图10的顶部曲线图至下面的曲线图的增加的电容的电容器。根据实施例，这种电容介于1pF与20pF之间。
在天线器件的实例的情形中，将12pF的电容器用作这种串联匹配元器件。根据该特定实施例的组装后的示范性天线器件的总体非限制尺度为：37mm×18mm×约8mm高。参考图9示出了这种示范性天线器件的性能。
电压驻波比(VSWR)涉及天线馈给点与无线电通信器件的馈线或传输线的阻抗匹配。为了以最小的损耗辐射射频(RF)能量或以最小的损耗将接收到的RF能量传递到无线电通信终端的RF接收器，天线的阻抗应匹配于传输线的阻抗或馈给点的阻抗。
示于图6、图7和图8的天线器件4的电压驻波比(VSWR)在图9中示出。注意，在所示出的VSWR图表上的比例是每个分区0.5，而不是通常所使用的每个分区1，以示出另外的分辨率。
图9还在图的下部分示出了Smith图。该Smith图示出了用于多带无线电天线器件4的阻抗特征。如示于图9中的这些Smith图是本领域中常用的工具并在文献中进行了详尽的描述，如在由美国N.J.07632 Englewood Cliffs的Prentice-Hall公司的哲学博士GuillermoGonzales所著的“Microwave Transistor Amplifiers，Analysis andDesign”(ISBM 0-13-581646-7)的第2.2章和第2.3章中所描述的那样。还参考了John Wiley & Sons公司的Balanis Constantine所著的“Antenna Theory Analysis and Design”(ISBM 0471606391)第43至46页和第57至59页。因此，本说明书不再对Smith图的本质进行详细描述。不过，简要地来讲，本说明书中的Smith图示出了天线的输入阻抗：Z＝R+jX，式中，R表示阻抗且X表示电抗。若电抗X＞0，则将电抗称为电感，否则，称为电容。在Smith图中，弯曲的曲线图表示增加的序列中不同的频率。
该视图的横轴表示纯电阻(零电阻)。特别重要的是在50欧姆的点，该点通常表示理想的输入阻抗。Smith图的上半球称为电感半球。与此相对应，下半球称为电容半球。
更详细地来讲，根据本发明的此实施例的多频带天线的典型的回波损耗示于图9。在本实施例中，这种回波损耗表达为以从700MHz至2.7GHz的线性频率比例绘制的天线4的前面说明的电压驻波比(VSWR)。这种回波损耗具有处于低频带的一个相异最小值、处于特定高频带的最小值(图9中的标记3)以及在非常宽广的高带上的非常低的值(平稳连接标记4和5)。
更精确地来讲，在检查VSWR和Smith图表时，我们注意到：
1)低带VSWR(若置于中心的话)约为2.5或3∶1，这类似于大多数3带天线或类似的天线。
2)高带形成在1710与2300MHz之间以约3∶1旋转约50欧姆的谐振。这是一种非常宽的带宽，可对这种带宽进一步进行调节以优化特定带中的增益。
本发明的实施例的天线元件包括用导电材料制成的连续迹线，优选这种导电材料是铜或具有非常良好导电特性的另一种适当的金属。天线导体用于将天线连接到无线电电路，如设在如移动电话内的印刷电路板上的无线电电路。可通过可从商业上得到的多种天线连接器如板簧连接器或弹簧针连接器中的任何一种来实现这种天线连接器。
而且，像这样的无线电电路并不形成本发明的实质性部分，因此，本说明书不再对其进行详细描述。正如本领域中熟练的技术人员会认识到的那样，这种无线电电路会包括各种公知的HF(高频)和基带元器件，这些元器件适于接收射频(RF)信号、过滤接收到的信号、将接收到的信号解调成基带信号、将基带信号进一步进行过滤、将基带信号变换成数字形式、将数字信号处理应用于数字化基带信号(包括信道和语言解码)等。相反，这种无线电电路的HF和基带元器件将能够将语言和信道解码应用于进行传输的信号、将这种信号解调成载波信号并将合成的HF信号提供给天线器件4等。
图11示出了设计用于多带无线电通信的蜂窝移动电话的实施例中的无线电通信终端110。终端110包括底架或外壳，这种底架或外壳载有以麦克风形式的用户音频输入端和以扬声器或至耳机(未示出)的连接器形式的音频输出端。键盘、按键等的集合构成数据输入界面，这种界面可用于如根据已确定的技术拨号。还包括数据输出界面，这种数据输出界面包括显示器并设计用于以熟练的技术人员公知的方式显示通信信息、地址清单等。无线电通信终端110包括无线电传输和接收电子装置(未示出)，并设计成带有在外壳内的内置天线器件。
在一些情形中，根据各种要求，具有所示出的天线设计或这种设计的变化形式可能会是有利的，这些要求如与实施成本或设计灵活性相对的天线性能。
可方便地将紧固元件与天线器件结合，以将天线器件4机械固定到无线电通信器件。
本发明的实施例可提供公知的结构的替代天线结构，这种替代天线结构适用于内置天线并同时可具有高频带的非常宽的带宽，这种非常宽的带宽可允许以多种频带一些天线。
多带无线电天线是一种紧凑型天线器件，可将这种天线器件设置在移动通信终端的壳体内，以使这种终端紧凑并具有小的重量。
本发明的实施例可使移动无线电通信终端的制造商能够具有有利的内置天线器件，可用低成本大规模制造这种有利的内置天线器件。
总之，本发明提出一种采用电容性耦合以激发天线元件的设计。在现有技术的设计中，激发低带，这种现有技术如Ying等人的US6,650,294，与现有技术中的设计不同，在本发明的实施例中可激发高带。这就将低带的带宽限制到单带，而提高了这种带上的增益。此外，以这种方式激发高带元件用于激发低带支路上的极大的高带电流。在高带支路附近加上寄生元件用于大大加宽带宽并可实现以VSWR与可接受的增益的低于3∶1的比率的DCS至UMTS。将主接地触点上的元器件匹配允许对低带谐振进行调节并使之与用于最大性能的50欧姆相匹配。
除非另有明确说明，用在本说明书中的单数形式“一种”和“这种”旨在还包括复数形式。还将会理解，用在本说明书中的术语“包括”明确说明所陈述的特征、整数、步骤、运行、元件和/或元器件的存在，但并不排除一个或多个其它的特征、整数、步骤、运行、元件、元器件和/或它们的群组的存在或添加。将会理解，当元件“连接”或“耦合”到另一种元件时，这种元件可直接连接或耦合到该另一种元件或者可有中间元件的存在。
除非另有限定，用在本说明书中的所有术语(包括技术和科学术语)均具有与本发明所属领域中普通的技术人员通常理解的意义相同的意义。还将会理解，应将诸如在通常所使用的词典中所限定的术语解释为具有与在相关领域的上下文中的意义一致的意义，且除非在本说明书中另有明确说明，并不在理想化或过度正式的意义上进行解释。
前面已对本发明的原理、实施例和该实施例的运行模式进行了描述。不过，不应将本发明理解为限制到前面所描述的特定实施例。例如，虽然已基本上将本发明的天线描述为一种辐射器件/元件，但本领域中熟练的技术人员会理解，通常还可将本发明的天线用作用于以特定频率接收信息的传感器。类似地，可在特定用途的基础上改变各种元件的尺度，例如，所描述的实施例之外的其它实施例可具有所示出的U形辐射部分的变化形式。

Claims (20)

1.一种用于无线电通信终端的多带无线电天线器件，所述多带无线电天线器件包括：
第一辐射天线元件；
第二辐射天线元件；以及
整体馈给和接地结构，所述整体馈给和接地结构电气连接到所述第一辐射天线元件和所述第二辐射天线元件，
所述第一辐射天线元件包括用导电材料制成的第一连续迹线(100)，所述第一连续迹线(100)具有：
第一支路(10)，将所述第一支路(10)调节成在第一频带内以第一频率辐射，以及
第二支路(12)，将所述第二支路(12)调节成在第二频带内以第二频率辐射，所述第二频率大致等于或大于所述第一频率的两倍，其特征在于：
所述第二辐射天线元件包括用导电材料制成的第二连续迹线(101)，所述第二连续迹线具有第三支路(16)，通过所述第三支路(16)与所述第二支路(12)之间的基本重叠将所述第三支路(16)电容性地耦合到所述第二支路，其中，所述第三支路并不电容性地耦合到所述第一支路。
2.如权利要求1所述的多带无线电天线器件，其特征在于：所述第三支路(16)是所述多带无线电天线器件的馈给支路，所述馈给支路连接到所述整体馈给和接地结构的高频馈给连接点(18)。
3.如权利要求2所述的多带无线电天线器件，其特征在于：还包括第三辐射天线元件，所述第三辐射天线元件包括用导电材料制成的第三连续迹线(102)，其中所述第三连续迹线(102)具有第四支路(14)，对所述第四支路(14)进行调节以在第三频带内以第三频率谐振，所述第三频率低于所述第二频率，且所述第四支路(14)电容性地耦合到所述整体馈给和接地结构并基本上布置在所述第二支路(12)附近。
4.如权利要求3所述的多带无线电天线器件，其特征在于：将所述第四支路(14)基本上布置在与所述第一支路(10)和所述第二支路(12)相同的平面内。 
5.如权利要求3所述的多带无线电天线器件，其特征在于：所述第四支路(14)是寄生元件，在使用时，所述寄生元件调节所述天线器件的较低的高带谐振。
6.如权利要求5所述的多带无线电天线器件，其特征在于：所述第二支路(12)是所述天线器件的内高带元件，且所述第三支路(16)是电容馈给结构，其中，在使用时，用所述第二支路(12)和所述第三支路(16)调节较高的高带谐振，所述第三支路组装在与所述第二支路(12)相对的承载元件(3)上，且所述第二支路(12)和所述第三支路(16)基本上重叠。
7.如权利要求6所述的多带无线电天线器件，其特征在于：所述承载元件(3)是电介质承载元件，且所述第一连续迹线(100)、所述第二连续迹线(101)和所述第三连续迹线(102)附接到所述承载元件(3)。
8.如权利要求7所述的多带无线电天线器件，其特征在于：基本上重叠的所述第二支路(12)和所述第三支路(16)布置在所述电介质承载元件的相对表面上，且在所述第二支路与所述第三支路之间具有所述承载元件(3)的电介质材料。
9.如权利要求1所述的多带无线电天线器件，其特征在于：所述第一支路(10)是U形元件，所述U形元件具有处于所述第一频带中的所述天线器件的较低谐振，其中，用所述U形元件调节所述较低谐振。
10.如权利要求9所述的多带无线电天线器件，其特征在于：将所述第一辐射天线元件的用导电材料制成的第一连续迹线(100)的第一支路(10)连接到所述馈给和接地结构的接地馈线(17)，且将串联匹配元器件连接在所述接地馈线(17)与地面之间，这样，在使用时，所述匹配元器件就调节处于所述第一频带中的所述天线器件的所述较低谐振并将所述较低谐振与预定的阻抗相匹配。
11.如权利要求10所述的多带无线电天线器件，其特征在于：所述匹配元器件是具有电容的电容器。
12.如权利要求11所述的多带无线电天线器件，其特征在于：所述电容器的电容介于1pF与20pF之间，且所述阻抗为50欧姆。
13.如权利要求1所述的多带无线电天线器件，其特征在于：还包括承载元件(3)，所述承载元件(3)包括基本上呈平面的部分，所述平面部分具有在所述平面部分的厚度上方并在所述平面部分的边缘周围的上表面(30)、下表面(31)和侧表面(36)，且所述平面部分具有限定的高度。
14.如权利要求13所述的多带无线电天线器件，其特征在于：所述基本上呈平面的部分包括壁入口(34)，所述壁入口(34)用于容纳所述无线电通信终端的结构零件。
15.如权利要求14所述的多带无线电天线器件，其特征在于：所述承载元件(3)还包括突出高于所述上表面的突出部分(32)，其中，所述突出部分(32)使所述整体馈给和接地结构布置在所述突出部分(32)上。
16.如权利要求15所述的多带无线电天线器件，其特征在于：将所述突出部分(32)构造成作为所述整体馈给和接地结构的机械连接器的一部分。
17.如权利要求13所述的多带无线电天线器件，其特征在于：将所述第一支路(10)和所述第二支路(12)布置在所述下表面(31)上，且将所述第三支路(16)布置在所述上表面(30)上并与所述第二支路(12)相对，且所述第三支路(16)和所述第二支路(12)基本上重叠。
18.一种用于多带无线电通信的无线电通信终端，所述无线电通信终端包括：
整体馈给和接地结构，所述整体馈给和接地结构电气连接到第一辐射天线元件和第二辐射天线元件，
所述第一辐射天线元件包括用导电材料制成的第一连续迹线(100)，所述第一连续迹线(100)具有：
第一支路(10)，将所述第一支路(10)调节成在第一频带内以第一频率辐射，以及
第二支路(12)，将所述第二支路(12)调节成在第二频带内以第二频率辐射，所述第二频率大致等于或大于所述第一频率的两倍，其特征在于：
所述第二辐射天线元件包括用导电材料制成的第二连续迹线(101)，所述第二连续迹线(101)具有第三支路(16)，通过所述第三支路(16)与所述第二支路(12)之间的基本重叠将所述第三支路(16)电容性地耦合到所述第二支路(12)，其中，所述第三支路并不电容性地耦合到所述第一支路。
19.如权利要求18所述的无线电通信终端，其特征在于：所述无线电通信终端是移动电话。
20.一种在具有多带无线电天线器件的无线电通信终端中调节频带的方法，所述无线电通信终端包括：
整体馈给和接地结构，所述整体馈给和接地结构电气连接到第一辐射天线元件和第二辐射天线元件，
所述第一辐射天线元件包括用导电材料制成的第一连续迹线(100)，所述第一连续迹线(100)具有：
第一支路(10)，将所述第一支路(10)调节成在第一频带内以第一频率辐射，和
第二支路(12)，将所述第二支路(12)调节成在第二频带内以第二频率辐射，所述第二频率大致等于或大于所述第一频率的两倍，以及
所述第二辐射天线元件包括用导电材料制成的第二连续迹线(101)，所述第二连续迹线具有第三支路(16)；
其中，所述调节频带的方法用来调节所述第二频带，所述方法包括：
通过共用电介质承载元件将所述第三支路(16)电容性地耦合到所述第二支路(12)并将所述第三支路(16)与所述第二支路(12)之 间基本重叠，其中所述第三支路并不电容性地耦合到所述第一支路。 
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