CN102157801A

CN102157801A - 一种频率可重构内置天线

Info

Publication number: CN102157801A
Application number: CN2011100589065A
Authority: CN
Inventors: 丁卓富
Original assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Current assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2011-08-17

Abstract

本发明涉及一种频率可重构内置天线，包括天线支架(13)、支架上的天线图案(14)和与电路板电连接的所述天线图案的连接端子，所述天线图案是二头与各自连接端子连接的单极天线图案；一头连接端子与所述电路板上的馈电端电连接，另一头连接端子依次电连接所述电路板上的选通开关(16)和所述电路板上的用于频率调整的短路臂及接地弹片。这种频率可重构内置天线，通过控制选通开关使一个天线图案工作在单极或环路两种天线模式下，满足手持设备多频带工作要求，结构简单、布局紧凑，能大大节省了天线空间。

Description

一种频率可重构内置天线

技术领域

本发明涉及无线通讯，具体涉及一种频率可重构内置天线，尤其可应用于双模或多模手机中。

背景技术

信息技术的蓬勃发展使得同一无线通信系统上搭载越来越多的信息子系统，而信息子系统的增加必然导致天线频带和复杂度的增加，纵观无线通信市场，手持终端的薄型化和小型化在竞争激烈的环境下更能受到消费者的青睐，而薄型化小型化的趋势必然导致预留给天线的设计空间越来越小，现有的很多内置天线使用多个天线图案满足不同频率要求，因此虽具备多频带，但这些天线所需空间较大，如何在有限的天线环境下设计出多频带的天线成为天线设计领域的一个难点。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种频率可重构内置天线，使同一天线图案满足多种频率要求。

本发明的技术问题这样解决：构建一种频率可重构内置天线，包括天线支架、支架上的天线图案和与电路板电连接的所述天线图案的连接端子，所述天线图案是二头与各自连接端子连接的单极天线图案；一头连接端子与所述电路板上的馈电端电连接，另一头连接端子依次电连接所述电路板上的选通开关和所述电路板上的用于频率调整的短路臂及接地弹片。当选通开关断开，内置天线工作在所述天线图案的单极天线模式；当选通开关导通，内置天线工作在所述天线图案+短路臂及接地弹片的环路天线模式。

按照本发明提供的内置天线，所述天线图案通过柔性电路板、激光直接成型或机械工艺固定在所述天线支架上。

按照本发明提供的内置天线，所述天线图案是平面结构或三维结构，即：既可以用做平面天线，也可用通过折叠形成三维结构，减小天线体积。

按照本发明提供的内置天线，所述天线图案包括枝节，一端与所述天线图案连接，另一端悬空。

本发明提供的频率可重构内置天线，通过控制选通开关使内置天线图案选择单极或环路两种天线工作模式，从而能满足手持设备多频带工作要求，较现有技术具有以下优点：

1、大大节省了天线空间；

2、该天线结构简单，布局紧凑。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明：

图1为本发明内置天线的第一实施例的结构示意图；

图2为图1所示天线对应的平面拉伸示意图；

图3为图1所示天线对应的回波损耗曲线；

图4为根据传统环路天线改造的天线示意图；

图5为根据镜像原理将图4缩短后的折叠环路天线（Folded Loop Antenna）示意图；

图6为本发明内置天线的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

首先，说明本发明核心：

本发明提出一种频率可重构天线，通过加载在天线上的选通开关调节天线的工作频段，在实现多频的情况下节省了天线空间，选通开关导通时，天线工作在折叠环路天线模式，产生一个谐振频率；选通开关断开时，天线工作在单极天线模式，产生另外的谐振频率，从而实现同一个天线图案实现多个频段的工作。

第二，结合两个具体实施例进行阐述：

㈠第一实施例

图1为本发明频率可重构内置天线的第一实施例的结构示意图。包括介质板11，接地面12，天线支架13，馈电弹片15，接地弹片17，天线图案14和选通开关16。接地面12位于介质板的底面，其中一定的区域被腐蚀，该腐蚀掉的区域上方安放天线支架；天线图案14镶嵌在天线支架的顶部和侧壁，包括馈电臂141，匹配调谐臂142，U型臂143，过渡臂144和接地臂145，馈电臂是将电磁能量引导到天线上激荡起高频电流，从而在空间辐射出电磁波，U型臂的存在是为了缩小天线尺寸。选通开关16加载在过渡臂143和接地臂144之间。

当选通开关16导通时，信号从馈电点15馈入，经过馈电臂141、匹配调谐臂142、U型臂143、过渡臂144和接地臂145，再经过接地弹片17构成一个电流回路，形成折叠环路天线模式，该折叠环路天线的长度约为GPS频段中心工作频率的二分之一。

由天线基本理论可知，传统的环路天线的电流路径可激发出波长整数倍共振模态对应的谐振频段，这个尺寸用在内置产品时，明显与当前薄型化、小型化的手持终端产品的现实需求相冲突，因此，要将环路天线改造缩小尺寸后才能用作内置天线。

图4是经过传统环路天线改造的天线，该天线尺寸过大，通过镜像原理（Image Theory），可以将环路天线缩减为图5所示的折叠环路天线，尺寸缩小为原天线尺寸的一半。

当选通开关16断开时，信号从馈电点15馈入，经过馈电臂141、匹配调谐臂142、U型臂143，终止于过渡臂144，形成单极天线模式，单极天线可以工作在1/4波长和1/2波长。单极天线可以工作在较低谐振频段中心频率对应的四分之一波长和较高谐振频段中心频率对应的二分之一波长。

该实施例中，选择介质板长度约为105mm，宽度约为45mm，厚度为0.9mm，接地面宽度和介质板一样，长度方向有13mm的区域被腐蚀掉，该区域上方安放天线支架，天线支架的宽度为6.5mm，天线图案通过柔性电路板、激光直接成型或机械工艺固定在所述天线支架上

请参考图3，其为本发明第一实施例的回波损耗曲线，当选通开关导通时，天线回波损耗曲线如图3所示的虚线对应的33频段，当回波损耗定义为6dB时，工作带宽为380MHz（1320~1700 MHz），覆盖GPS频段（1574~1576MHz）。

请接着参考图3，当选通开关断开时，天线回波损耗曲线如图3所示的实线，当回波损耗定义为6dB时，分别工作在31频段（810~1050 MHz）和32频段（1710~2120 MHz）。整个天线电流路径的长度约为31频段的中心频率对应的波长的四分之一，同时，也约为32频段的中心频率对应的波长的二分之一。31对应的较低频段覆盖GSM850/900（824~960 MHz）频段，32对应的较高频段覆盖DCS1800/PCS1900（1710~1990 MHz）频段和UMTS的部分频段。

也就是说，一个天线图案在一个选通开关的切换下，就可以同时实现GSM850/900/DCS/PCS/GPS等多个频段的工作。

㈡第二实施例

图6为本发明频率可重构内置天线的第二实施例的结构示意图。出了第一实施例所具有的结构外，该实施例增加了一枝节641，该枝节可以在第一实施例的基础上增加频段，用作蓝牙或UTMS频段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims

1.一种频率可重构内置天线，包括天线支架(13)、支架上的天线图案(14)和与电路板电连接的所述天线图案的连接端子，其特征在于，所述天线图案是二头与各自连接端子连接的天线图案；一头连接端子与所述电路板上的馈电端电连接，另一头连接端子依次电连接所述电路板上的选通开关(16)和所述电路板上的用于频率调整的短路臂及接地弹片。

2.根据权利要求1所述内置天线，其特征在于，所述天线图案(14)通过柔性电路板、激光直接成型或机械工艺固定在所述天线支架(13)上。

3.根据权利要求1所述内置天线，其特征在于，所述天线图案(14)是平面结构或三维结构。

4.根据权利要求1所述内置天线，其特征在于，所述天线图案包括枝节(641)，一端与所述天线图案(14)连接，另一端悬空。