CN102257671A - 供电片形成于基板上的支持宽带阻抗匹配的内置型天线 - Google Patents

供电片形成于基板上的支持宽带阻抗匹配的内置型天线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了供电片形成于基板上的支持宽带阻抗匹配的内置型天线。所公开的天线包括：基板；阻抗匹配/供电部，包括形成在所述基板上且与供电点电连接的供电片，和与接地电连接且与所述供电片间隔有预定距离而位于所述供电片上方的接地片；以及发射体，从所述接地片延伸而成；其中，所述阻抗匹配/供电部根据所述供电片和所述接地片之间的耦合执行阻抗匹配，所述发射体支持从所述供电片接收耦合供电。根据所公开的天线具有如下的优点：可以克服平面倒-F天线的窄带问题，在使用耦合匹配以及耦合供电的宽带内置型天线中能够更有效地利用空间。

Description

供电片形成于基板上的支持宽带阻抗匹配的内置型天线
技术领域
本发明涉及天线，尤其涉及支持对于宽带的阻抗匹配的内置型天线。
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在使用多种带宽的移动通信服务中根据需求能够同时使用多种带宽的信号，这种多重带的收容，需要具有宽带特性的天线，其中，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、中国等地商用的带宽为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。
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第2008-2266号，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
为了解决如上所述的现有技术中的技术问题，本发明的目的在于提供用于克服平面倒-F天线窄带问题的宽带内置型天线。
本发明的另一目的在于提供在使用耦合匹配以及耦合供电的宽带内置型天线中能够更有效地利用空间的宽带内置型天线。
所属技术领域的技术人员能够通过下述的实施例简单地达到本发明的其他目的。
为了达到如上所述的本发明的目的，根据本发明一侧面提供一种支持宽带阻抗匹配的内置型天线，包括：基板；阻抗匹配/供电部，包括形成在所述基板上且与供电点电连接的供电片，和与接地电连接且与所述供电片间隔有预定距离而位于所述供电片上方的接地片；以及发射体，从所述接地片延伸而成；其中，所述阻抗匹配/供电部根据所述供电片和所述接地片之间的耦合执行阻抗匹配，所述发射体支持从所述供电片接收耦合供电。
所述天线还可以包括：接地针脚，垂直形成于所述基板，与接地和所述接地片电连接，所述接地片与所述基板间隔有预定距离。
所述接地片的中心部可以形成有孔。
支持宽带阻抗匹配的内置型天线的特征在于，所述接地片的面积被设定为相比所述供电片的面积更大。
所述天线还可以包括承载体，所述承载体结合并固定有所述接地片和所述发射体。
所述承载体下部中的一部分形成有供所述接地片结合的接地片结合部，所述接地片结合部与基板间隔预定距离。
结合于所述接地片结合部的接地片形成有孔，所述承载体形成有支撑部；所述支撑部通过所述孔突出，并且与形成于所述基板的供电片接触，以将所述承载体支撑在所述基板上。
所述发射体延伸至所述承载体的侧部以及平面上部而成。
根据本发明另一侧面提供一种支持宽带阻抗匹配的内置型天线，包括：基板；承载体，结合于所述基板上，其下部中的一部分与所述基板间隔预定距离；供电片，形成在所述基板上且与供电点电连接；接地片，位于所述供电片上方，并且形成在所述承载体的下部且，所述承载体的下部与所述基板间隔有预定距离；以及发射体，从所述接地片延伸且形成在所述承载体的侧部以及平面上部。
本发明具有如下的优点：能够克服平面倒-F天线的窄带问题，在使用耦合匹配以及耦合供电的宽带内置型天线中能够更有效地利用空间。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的宽带内置型天线截面图。
图2是根据本发明一实施例的宽带内置型天线立体图。
图3是根据本发明一实施例的宽带内置型天线的另一方向上观看的立体图。
图4是限图示在根据本发明一实施例的宽带内置型天线中形成在基板上的供电部以及供电片的示意图。
图5是根据本发明一实施例的天线将被结合的天线承载体一实例示意图。
图6是根据本发明一实施例的天线结合于图5所示的天线承载体的立体图。
图7是在与图6不同的另一方向上观看根据本发明一实施例的天线结合于图5所示的天线承载体的立体图。
图8是接地片结合于天线承载体的接地片结合部的状态示意图。
具体实施方式
下面，参考附图详细说明根据本发明的支持宽带阻抗匹配的内置型天线优选实施例。
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4，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是根据本发明一实施例的宽带内置型天线截面图，图2是根据本发明一实施例的宽带内置型天线立体图，图3是根据本发明一实施例的宽带内置型天线的另一方向上观看的立体图，图4是限图示在根据本发明一实施例的宽带内置型天线中形成在基板上的供电部以及供电片的示意图。
如图1至图3，根据本发明一实施例的支持宽带阻抗匹配的内置型天线包括基板100、供电点102、阻抗匹配/供电部104、接地针脚106以及发射体108。其中，阻抗匹配部104包括供电片120以及接地片130。
供电点102形成在基板100上，将RF信号施加至供电点102。供电点102与阻抗匹配/供电部104的供电片120电连接。
如图4所示，供电片120形成在基板100上，供电片在结合于基板上的情况下与供电点102电连接，其可以具有四角形形状，然而并不限于此。
如图1所示，接地片130与供电片120间隔有预定距离，并且接地片130位于供电片120上方。接地片130与终端的接地电连接，作为其一实例，图1图示了接地片130通过接地针脚106与接地电连接的结构，然而并不限于此。
后面将会说明根据本发明的天线结合于承载体的结构，接地片130通过附着于天线承载体，能够以与供电片120间隔预定距离的状态被固定住。
包括供电片120以及接地片130的阻抗匹配/供电部104执行天线的阻抗匹配以及耦合供电。
向供电片120提供的RF信号耦合于以预定距离间隔的接地片130。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，供电片120和接地片130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信号从供电片120传递至接地片130。
如图2以及图3所示，根据本发明的优选实施例，接地片的中心部形成有孔。所述孔用于调节供电片120以及接地片130之间的耦合，根据需求，还可以不形成孔。为了支持对宽带的匹配，用于耦合的电容优选为多变，这种结构还可以通过孔来完成。
使供电片120以及接地片130间隔预定距离以实现阻抗匹配以及耦合供电的本发明的阻抗匹配/供电部104的结构，与在特定点实施阻抗匹配的一般平面倒-F天线不同，其更加支持对宽带的匹配。
从接地片130延伸发射体108。图2以及图3图示了发射体108形成为从接地片130垂直上升之后发生弯曲从而与基板平行的结构，然而并不限于此，其可以以多种形态形成。
发射体108的长度根据使用频带所设定，发射体的形态亦可以以多种形态设置。对于所属技术领域的技术人员来说，除了如图2以及图3所示的之外，在发射体与基板平行的部分还可以体现为发生一次弯曲的L型、线性或者弯道型(Meander type)也属于本发明的范围是显而易见的。
由于在一般的平面倒-F天线中发射体直接接收供电，因此其与供电针脚电连接，然而根据本发明实施例的天线发射体108是通过耦合供电来接收供电，并且其结构为从接地片延伸的结构。
图5是根据本发明一实施例的天线将被结合的天线承载体一实例示意图。
如图5所示，根据本发明一实施例的天线所结合的天线承载体可以包括：平面上部500、侧壁部502、侧壁部504、接地片结合部506以及支撑部508。
平面上部500作为将结合有天线的发射体的部分，具有预定面积。
第一侧壁部502形成于承载体的第一侧面且与基板结合，第二侧壁部504形成于承载体的第二侧面且与基板间隔有预定距离。
接地片结合部506结合有阻抗匹配/供电部104的接地片130，接地片结合部506通过支撑部508与基板间隔预定距离。
图6是根据本发明一实施例的天线结合于图5所示的天线承载体的立体图，图7是根据本发明一实施例的天线在与图6不同的方向上结合于图5图示的天线承载体的立体图。并且，图8是接地片结合于天线承载体的接地片结合部的状态示意图。
如图6至图8所示，天线承载体300结合于基板上部，支撑部508与基板上部接触。此时，根据本发明的优选实施例，支撑部508与形成于基板的供电片部120接触，支撑部508的宽度与供电片部120的宽度相同或者类似。
如图8所示，接地部件结合部506结合有中心形成有孔的接地片130。如上所述，接地部件130可以根据如接地针脚等组成要素与接地电连接。
如果天线承载体以如图6至图8所示的结构形成时是支撑部508从接地部件结合部506突出而成的结构，因此，结合于接地部件结合部506的接地片是中心形成有孔的结构。然而，对于所属技术领域的技术人员来说，支撑部508能够以非图6至图8所示结构的多种方式形成是显而易见的，此时，还可以结合中心未形成有孔的片形态的接地部件。
形成在基板的供电片120以及结合于接地部件结合部506的接地片130通过支撑部508间隔预定距离，且实现根据耦合的阻抗匹配以及供电。
与接地部件130电结合的发射体形成于第二侧壁部504以及平面上部500。与第二侧壁部504结合的发射体的一部分以垂直方向形成，形成于平面上部500的发射体的一部分以水平方向形成。
通常，仅在承载体的上部形成有发射体以及供电部，然而在本发明中，在承载体的下部、侧部以及上部都形成供电部以及发射体，从而可以更有效地利用终端内的有限的空间。
尤其是，在本发明中将承载体的一部分与基板间隔预定距离，在所间隔的部分的下部、即在接地部件结合部结合接地部件以形成供电部件和接地部件之间的耦合空间，从而可以最大限使用天线承载体的空间且减小使用耦合匹配以及供电的天线的大小。

Claims (11)

1.一种支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，包括：
基板；
阻抗匹配/供电部，具有：
供电片，形成在所述基板上，并且与供电点电连接，和
接地片，与接地电连接，并且与所述供电片间隔有预定距离而位于所述供电片上方；以及
发射体，从所述接地片延伸而成；
其中，所述阻抗匹配/供电部通过所述供电片和所述接地片之间的耦合执行阻抗匹配，所述发射体接收来自所述供电片的耦合供电。
2.根据权利要求1所述的支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，还包括：
接地针脚，垂直形成于所述基板，与接地和所述接地片电连接，
其中，所述接地片与所述基板间隔有预定距离。
3.根据权利要求1所述的支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，
所述接地片的中心部形成有孔。
4.根据权利要求3所述的支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，
所述接地片的面积相比所述供电片的面积大。
5.根据权利要求1所述的支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，还包括：
承载体，结合并固定有所述接地片和所述发射体。
6.根据权利要求5所述的支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，
所述承载体下部中的一部分形成有供所述接地片结合的接地片结合部，所述接地片结合部与基板间隔有预定距离。
7.根据权利要求6所述的支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，
结合于所述接地片结合部的所述接地片形成有孔，所述承载体形成有支撑部，
其中，所述支撑部通过所述孔突出，并且与形成于所述基板的供电片接触，以将所述承载体支撑在所述基板上。
8.根据权利要求6所述的支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，
所述发射体延伸至所述承载体的侧部以及平面上部而成。
9.一种支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，包括：
基板；
承载体，结合于所述基板上，下部中的一部分与所述基板间隔有预定距离；
供电片，形成在所述基板上且与供电点电连接；
接地片，位于所述供电片上方，并且形成在所述承载体的下部，所述承载体的下部与所述基板间隔有预定距离；以及
发射体，从所述接地片延伸且形成在所述承载体的侧部和平面上部。
10.根据权利要求9所述的支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，
所述供电片以及所述接地片之间发生耦合现象，根据所述耦合实施阻抗匹配以及耦合供电。
11.根据权利要求9所述的支持宽带阻抗匹配的内置型天线，其特征在于，
所述接地片的中心部形成有孔。
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