CN102246347A - 支持宽带阻抗匹配的内置天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了支持对宽带的阻抗匹配的内置天线。所公开的天线包括：基板；阻抗匹配/供电部，具有：供电部件，其与所述基板间隔有预定距离，接受RF信号供给，并且朝第一方向具有预定长度，和接地部件，其与所述基板间隔有预定距离，朝垂直于所述第一方向的第二方向与所述供电部件间隔有预定距离，并且朝第一方向具有预定长度；以及发射体，从所述接地部件延伸而成，其中，所述阻抗匹配/供电部通过所述供电部件和接地部件之间的耦合执行阻抗匹配，所述发射体从所述供电部件接受耦合供电。根据公开的天线，可以克服平面倒F天线的窄带问题，在利用耦合匹配和耦合供电的宽带内置天线中可以更有效地利用空间。
Description
技术领域
本发明涉及天线，尤其涉及支持对带宽的阻抗匹配的内置天线。
背景技术
目前，随着移动通信终端的小型化和轻量化，需要通过一个终端享用多种频带的移动通信服务的功能。例如，目前所需要的终端，需要根据多种带宽的移动通信服务要求能够同时使用多种带宽的信号，多种带宽的移动通信服务包括：在韩国商用的带宽为824～894MHz的CDMA服务、带宽为1750～1870MHz的PCS服务；在日本商用的带宽为832～925MHz的CDMA服务；在美国商用的带宽为1850～1990MHz的PCS服务；在欧洲、中国商用的带宽为880～960MHz的GSM服务；以及在部分欧洲商用的带宽为1710～1880MHz的DCS服务等。目前所需要的天线应具有宽带特性以兼容频域。
除此之外，作为终端所需要的复合终端需要能够使用蓝牙、紫峰、无线局域网(WLAN)、GPS等服务。如上所述的、利用多种频域的终端需要使用能够在多种频域工作的多频域天线。通常使用的移动通信终端的天线为螺旋天线(helical antenna)和平面倒F天线(Planar Inverted F Antenna：PIFA)。
其中，螺旋天线为固定于上端的外置型天线，并与单极天线一同使用。同时使用螺旋天线和单极天线时，具体为：将天线从终端本体延伸(extended)并用作单极天线，将其插入(Retracted)并作为λ/4螺旋天线用作λ/4螺旋天线。虽然这种天线具有高增益优点，但是因其无方向性作为对人体的电磁波有害标准的SAR特性比较差。另外，由于螺旋天线为突出在终端的外部的结构，因此将终端设计成具有美丽的外观和适合于携带的功能的外观时存在困难，除此之外对天线的内置结构的研究较少。
另外，为了克服这种缺陷，倒F天线设计成具有低轮廓(low profile)结构的天线。倒F天线，根据在所述发射部激发的电流而产生的所有波束中，由于朝接地面侧的波束被再激发，因而减少了波束对人体的伤害，从而改善了SAR特性；同时强化了朝发射部方向激发的波束，使其具有方向性，从而使其作为将矩形平板发射部的长度减少至一半的矩形微带天线(microstripantenna)工作，进而能够实现低轮廓结构。
这种倒F天线具有方向性特性，从而衰减朝人体方向的波束强度，强化朝非人体方向的波束强度。因此倒F天线相比螺旋天线，具有较佳地电子波吸收率。但是倒F天线存在频率带宽较窄的缺陷。
倒F天线的频率带宽较窄，主要起因于与发射体进行匹配时在特定点上实现匹配的点。
为了克服因如上所述的点匹配而引起的窄带，本发明的发明人公开了韩国发明申请，该申请公开的结构，在比较长的区间内通过耦合匹配和耦合供电，克服了现有倒F天线的带宽较窄的缺陷。
但是，用于这种耦合匹配和耦合供电的额外的阻抗匹配部占面积较大，从而会出现天线的尺寸较大的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，为了解决上述的现有技术的问题，提供了能够克服平面倒F天线的窄带问题的宽带内置天线。
本发明的另一目的在于，提供一种宽带内置天线，从而在利用耦合匹配和耦合供电的宽带内置天线中可以更有效地利用空间。
本领域的普通技术人员可以根据下述的实施例可以总结出本发明的再一目的。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种支持宽带阻抗匹配的内置天线，包括：基板；阻抗匹配/供电部，具有：供电部件，其与所述基板间隔有预定距离，接受RF信号供给，并且朝第一方向具有预定长度，和接地部件，其与所述基板间隔有预定距离，朝垂直于所述第一方向的第二方向与所述供电部件间隔有预定距离，并且朝第一方向具有预定长度；以及发射体，从所述接地部件延伸而成，其中，所述阻抗匹配/供电部通过所述供电部件和接地部件之间的耦合执行阻抗匹配，所述发射体从所述供电部件接受耦合供电。
所述天线还可以包括：供电针脚，垂直形成于所述基板，与供电点和所述供电部件电连接。
所述天线还可以包括：接地针脚，垂直形成于所述基板，与接地和所述接地部件电连接。
所述接地部件和所述供电部件朝第一方向的长度可以约为0.1波长。
所述天线还可以包括：承载体，结合并固定有所述供电部件、接地部件和发射体。
所述承载体包括平面上部和多个侧壁部，所述多个侧壁部结合于所述基板上。
所述供电部件，与所述多个侧壁部中的一个侧壁部的第一面结合；所述接地部件，与所述第一面相对的第二面结合，并且间隔有预定距离。
本发明另一方面提供一种支持宽带阻抗匹配的内置天线，包括：基板；承载体，结合于所述基板上；阻抗匹配/供电部，具有：接地部件，与所述承载体的侧壁中的一个侧壁的第一面结合，与接地电连接，以及供电部件，与相对于所述第一面的第二面结合，接受RF信号供给；以及发射体，从所述接地部件延伸，并且与所述承载体结合。
根据本发明，可以克服平面倒F天线的窄带问题，在利用耦合匹配和耦合供电的宽带内置天线中可以更有效地利用空间。
附图说明
图1为本发明一实施例的宽带内置天线的立体示意图。
图2为本发明一实施例的宽带内置天线的另一方向上的立体示意图。
图3为本发明一实施例的宽带内置天线的平面示意图。
图4为本发明一实施例的供电部件和接地部件的形态示意图。
图5为本发明一实施例的结合有天线的天线承载体一实施例的示意图。
图6为本发明一实施例的天线与如图5所示的天线承载体结合的示意图。
图7为本发明一实施例的天线与如图5所示的天线承载体结合的另一方向上的示意图。
图8为本发明一实施例的天线的承载体的第一侧壁部的正面示意图。
图9为本发明一实施例的天线的承载体的第一侧壁部的背面示意图。
具体实施方式
下面，通过附图，详细说明根据本发明支持宽带阻抗匹配的内置天线的的较佳实施例。
虽然本发明的支持宽带阻抗匹配的内置天线可以利用承载体得以实现，但是为了便于说明，参考图1至图3，首先说明将承载体省略的天线结构，然后说明有承载体的结构。
图1为本发明一实施例的宽带内置天线的立体示意图。图2为本发明一实施例的宽带内置天线的另一方向上的立体示意图。图3为本发明一实施例的宽带内置天线的平面示意图。
如图1至图3所示，本发明一实施例的支持宽带阻抗匹配的内置天线可以包括：基板100、供电点102、阻抗匹配/供电部104、接地针脚106、发射体108以及供电针脚110。另外，阻抗匹配/供电部104包括：供电部件200以及接地部件300。
向供电点102施加有RF信号，供电针脚110与供电点102电连接并且垂直形成于基板上。接地针脚106与终端的接地电连接，与基板垂直。
阻抗匹配/供电部104包括：与供电针脚110电连接，垂直形成于基板的、具有预定长度的供电部件200；以及与接地针脚106电连接，垂直形成于基板的、具有预定长度的接地部件300。
如图1至图3所示，虽然供电部件200和接地部件300具有线型形态，但是供电部件和接地部件的形态并不限于此，其还可以具有其他多种形态，并且通过参考其他的附图说明供电部件和接地部件的其他形态。
如图3所示，构成阻抗匹配/供电部的供电部件200和接地部件300间隔预定距离而设置。
在现有的平面倒F天线中，发射体垂直结合于供电针脚和接地针脚。但是，本发明一实施例的支持宽带阻抗匹配的内置天线额外地包括：从接地针脚延伸的接地部件300，以及从供电针脚延伸供电部件200，并且供电部件和接地部件300执行针对宽带的阻抗匹配以及合供电。
从供电针脚向供电部件200提供的RF信号耦合于以预定距离间隔的接地片300。相比现有的平面倒F天线，在预定长度的区域执行的如上所述的耦合使得对宽带的阻抗匹配变为可能。
为了对宽带的阻抗匹配，供电部件200和接地部件300的长度可以设置成约为0.1波长，但是根据频带以及使用频率可以将其适当地改变。
另外，通过耦合，在阻抗匹配/供电部实现耦合供电，以使RF信号从供电部件200传递至接地部件300。
如图1和图2所示，虽然图示了与接地部件300相比将供电部件200形成在更高的位置的实施例；但是可以将供电部件200和接地部件300形成在同一高度并且使其相互对视；或者与供电部件200相比可以将接地部件300形成在更高的位置。
即，供电部件200和接地部件300可以根据所需的耦合量，适当地调节其高度。
图4为本发明一实施例的供电部件和接地部件的形态示意图。
如图4所示，与如图1至图3所示的线型形态不同，供电部件和接地部件可以使用在一条线上上下形成有多个凸起部400的接地部件或供电部件。
与此相同，通过在一条线上增加多个凸起部400，可以确保耦合所需的、相对较大的电容，并且通过此可以对宽带执行阻抗匹配。并且，为了对宽带的阻抗匹配，需要对电容值进行多种变化；如图4所示，通过在一条线上上下形成凸起部的结构，可以实现电容的多种变化。
本发明领域的普通技术人员应当理解：除如图4所示的形态以外，只要能够在具有预定长度的区间诱导耦合，可以以多种形态形成供电部件和接地部件。
从接地部件300延伸发射体108。如图1和图2所示，发射体108从接地部件130垂直延伸后，被弯曲，以形成于基板平行的结构。但是，发射体的形态并不限于此，还可以以其他多种形态形成发射体。
发射体108的长度取决于使用频带的，并且可以以多种形态形成发射体。本领域的普通技术人员应当理解：除如图2和图3所示的在发射体中与基板平行的部分出现一次弯曲的L字型或者与基板平行的部分线型的以外，本发明的范围还包括：蜿蜒延伸(meander)的形态。
虽然在通常的平面倒F天线中，由于发射体直接接受供电，因此与供电针脚电连接；但是在本发明天线的发射体108通过耦合供电接受供电，并且为从接地片延伸的结构。
图5为本发明一实施例的结合有天线的天线承载体一实施例的示意图。
如图5所示，本发明一实施例的结合有天线的天线承载体可以包括：平面上部500以及多个侧壁部，即第一侧壁部502、第二侧壁部504和第三侧壁部506。
平面上部500作为结合有天线的发射体的部分，具有预定的面积。
多个侧壁部，即第一侧壁部502、第二侧壁部504和第三侧壁部506，用于支撑平面上部500，并且与基板结合。在多个侧壁部中，即在第一侧壁部502、第二侧壁部504和第三侧壁部506中，长度较长的第一侧壁部502结合有阻抗匹配/供电部的供电部件200和接地部件300；第二侧壁部504和第三侧壁部506与第一侧壁部502一同起到支撑作用。
图6为本发明一实施例的天线与如图5所示的天线承载体结合的示意图。图7为本发明一实施例的天线与如图5所示的天线承载体结合的另一方向上的示意图。图8为本发明一实施例的天线的承载体的第一侧壁部的正面示意图。图9为本发明一实施例的天线的承载体的第一侧壁部的背面示意图。
如图6和图7所示，天线承载体300结合于基板结合，并且侧壁部，即第一侧壁部502、第二侧壁部504和第三侧壁部506，与基板结合。
如图8所示，从基板垂直形成的接地针脚106，沿着第一侧壁部502的第一面502a垂直而成；接地部件300从接地针脚106延伸，并且形成于第一侧壁部502的第一面502a。
并且，发射体108从接地部件300垂直延伸。
另外，如图9所示，与第一侧壁部502的第一面502a相对的第二面502b结合有：垂直形成于基板的供电针脚110，以及从供电针脚110延伸的供电部件120。
即，供电部件120和接地部件130中间设置有第一侧壁部502，并且间隔预定距离；接地部件130与第一侧壁部502的第一面502a结合、供电部件120与第一侧壁部502的第二面502b结合；并且接地部件130和供电部件120的间隔距离相当于第一侧壁部502的厚度。
在本发明中，为了实现利用供电部件120和接地部件130的耦合的宽带阻抗匹配结构，利用了承载体侧壁部的两面。
与现有的用于供电和阻抗匹配的要素形成于承载体的平面上部的机构相比，如上所述的、用于阻抗匹配和供电的要素形成于承载体侧壁部的两面的结构，可以减少天线的尺寸。
在承载体的平面上部500结合有从第一侧壁部502延伸的发射体108。
Claims (10)
1.一种支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，包括：
基板；
阻抗匹配/供电部，具有：
供电部件，与所述基板间隔有预定距离，接受RF信号供给，并且朝第一方向具有预定长度，和
接地部件，与所述基板间隔有预定距离，朝垂直于所述第一方向的第二方向与所述供电部件间隔有预定距离，并且朝第一方向具有预定长度；以及
发射体，从所述接地部件延伸而成，
其中，所述阻抗匹配/供电部通过所述供电部件和接地部件之间的耦合执行阻抗匹配，所述发射体从所述供电部件接受耦合供电。
2.根据权利要求1所述的支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，还包括：
供电针脚，垂直形成于所述基板，与供电点和所述供电部件电连接。
3.根据权利要求2所述的支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，还包括：
接地针脚，垂直形成于所述基板，与接地和所述接地部件电连接。
4.根据权利要求1所述的支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，
所述接地部件和所述供电部件朝第一方向的长度约为0.1波长。
5.根据权利要求1所述的支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，还包括：
承载体，结合并固定有所述供电部件、接地部件和发射体。
6.根据权利要求5所述的支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，
所述承载体包括平面上部和多个侧壁部，所述多个侧壁部结合于所述基板上。
7.根据权利要求6所述的支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，
所述供电部件，与所述多个侧壁部中的一个侧壁部的第一面结合；
所述接地部件，与所述第一面相对的第二面结合，并且间隔有预定距离。
8.一种支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，包括：
基板；
承载体，结合于所述基板上；
阻抗匹配/供电部，具有：
接地部件，与所述承载体的侧壁中的一个侧壁的第一面结合，与接地电连接，和
供电部件，与相对于所述第一面的第二面结合，接受RF信号供给；以及
发射体，从所述接地部件延伸，并且与所述承载体结合。
9.根据权利要求8所述的支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，
在所述第一面结合有接地针脚，其中所述接地针脚与接地电连接，垂直形成于基板，与所述接地部件连接；
在所述第二面结合有供电针脚，其中所述供电针脚与供电点电连接，垂直形成于所述基板，与所述供电部件连接。
10.根据权利要求8所述的支持宽带阻抗匹配的内置天线，其特征在于，
所述承载体包括形成于所述侧壁的上部的平面上部；
所述发射体从所述接地部件延伸，形成于所述平面上部。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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