CN102484311B - 制造移动通信终端的天线器件的方法 - Google Patents

Abstract

一种制造移动通信终端的天线器件的方法，该方法包括：根据可用频带选择辐射图案；选择和制造用于调节所选择的辐射图案的共振频率的磁介质模块；选择和制造用于调节所选择的辐射图案的共振频率的介质模块；从图案选择步骤中选择的辐射图案中选择和制造具有终端所需的大量共振频率的辐射图案；以及选择磁介质模块和介质模块中的至少一个并将其安装在辐射图案中，从而将辐射图案的共振频率调谐为终端所需的共振频率。

Description

制造移动通信终端的天线器件的方法

技术领域

本发明总地涉及一种移动通信终端。更具体地，本发明涉及制造移动通信终端的天线器件的方法。

背景技术

通常，术语“移动通信终端”指的是随用户携带以在用户与通信伙伴之间进行通信(诸如语音通信或文本信息发送/接收)的设备。近年来已经经历了移动通信技术上的创新进展，使得用户能通过移动通信终端来下载由移动通信服务供应商提供的各种内容并将该内容存储在移动通信终端中用于在移动通信终端上使用或者在线享用这些内容。

移动通信服务在它们的早期阶段提供简单的语音通信或文本信息发送/接收，现在能够附加地进行大量信息的实时发送/接收，从各种游戏内容和静止图像/电影的发送/接收到视频通信。

移动通信服务在分配的频带中提供，该分配的频带可以在地理上不同和/或在不同服务供应商之间不同。近来，通过单个移动通信终端已经可获得在不同频带中提供的移动通信服务。

同时，随着在其早期阶段集中在语音通信或短信息发送的移动通信服务现在多样化为从游戏内容和静止图像/电影的传输到视频通信，终端制造者已经不断努力以提供具有大屏幕的越来越小的终端。也就是，移动通信终端需要易于携带，并且在视频通信或观看电影期间使得用户以足够大的屏幕享受多媒体服务。在便携性和使用多媒体服务的便利方面，具有触摸屏的便携终端迅速地得到广泛使用，该触摸屏能够提供键盘功能作为输入器件并提供显示功能作为输出器件。

发明内容

【技术问题】

为了通过单个移动通信终端使用在不同频带中提供的移动通信服务，移动通信终端必须装备有在各个频带中操作的天线。然而，由于天线的本性，在不同频带中操作的天线之间产生的干扰会导致在缩小的终端中安装多个天线上的许多困难。此外，近来的趋势朝向内置天线(其设置在终端的壳体中)，已经加剧了这些困难。

此外，由于天线的特性会受到相邻电路器件或者终端壳体的形状以及在不同频带操作的天线之间的干扰的显著影响，所以通过不可避免地引入大量试验的试错过程(trialanderrorprocess)来设计用于新型终端的天线。换句话说，对于新型号终端，用户仅能直观地识别终端的外观和功能变化。然而，为了设计用于新型号终端的天线器件以具有足够的性能，终端的电路布局和壳体的形状以及天线器件的设计经历了许多反复试验。

天线设计过程中进行的反复试验需要许多工时并且昂贵，从而增加了终端的制作成本。

此外，天线一般需要共振频率的1/4波长或1/2波长的电长度(electricallength)。在高频带(例如，在约1.8GHz或2.1GHz的频带)操作的天线相对易于缩小尺寸。相反，在低频带(例如，在约800MHz的频带)操作的天线比在高频带操作的天线需要更大的实体安装空间。因此，在多频带天线的设计中，在获得安装空间并且保证在低频带操作的天线相对于在高频带操作的天线的独立操作特性方面存在许多困难。

【技术方案】

本发明的方面解决了至少上述问题和/或缺点并且提供了至少以下描述的优点。因此，本发明的方面提供了用于制造移动通信终端的天线器件的方法，其有助于缩小移动通信终端的尺寸。

本发明的另一方面提供了一种用于制造移动通信终端的天线器件的方法，其使得即使当移动通信终端的型号改变时天线器件的特性易于被控制。

本发明的另一方面提供了一种用于制造移动通信终端的天线器件的方法，其通过更容易地控制天线器件的特性能够减少设计天线器件所需的工时和成本。

此外，本发明的另一方面提供了一种用于制造移动通信终端的天线器件的方法，其能够保证在各个多频带操作的天线的独立操作特性并且有助于缩小移动通信终端的尺寸。

根据本发明的方面，提供了一种用于制造移动通信终端的天线器件的方法。该方法包括：根据可用的频带来选择辐射图案；选择和制造用于调节所选择的辐射图案的共振频率的磁介质模块(magnetodielectricmodule)；选择和制造用于调节所选择的辐射图案的共振频率的介质模块(dielectricmodule)；从图案选择步骤中选定的辐射图案中选择和制造具有终端所需的大量共振频率的辐射图案；以及选择磁介质模块和介质模块中的至少一个并将其安装在辐射图案中，从而将辐射图案的共振频率调谐为终端所需的共振频率。

选择和制造辐射图案可以包括通过在嵌入于终端中的电路板上形成印刷电路来形成辐射图案。

在选择和安装磁介质模块和介质模块中至少一个到辐射图案中的步骤中，如果选择了至少一个磁介质模块，所选择的磁介质模块可以邻近辐射图案的馈电端(feedingend)安装。

每个磁介质模块通过以下步骤制造：形成由磁介质材料制成的主体；以及在主体的外周表面上安装导体。导体可以为围绕主体缠绕一次或两次的螺旋形，或者可以提供为围绕主体的外周表面。磁介质材料可以具有2～9的磁导率。

在选择和安装磁介质模块和介质模块的至少一个到辐射图案中的步骤中，如果选择了至少一个介质模块，所选择的介质模块可以与辐射图案的馈电端间隔开并可以邻近辐射图案的端部安装。介质模块可以具有1～10的介电常数。

选择和安装磁介质模块和介质模块中的至少一个到辐射图案中可以进一步包括通过表面安装在辐射图案中安装分离的辐射体(radiator)，该辐射体通过在金属片上执行金属片加工(metalsheetworking)来制造。

该方法还可以包括，在选择和制造辐射图案之后，形成另一辐射图案，该另一辐射图案与辐射图案相邻并且间隔开。该另一辐射图案可以是由从接地(ground)或辐射图案泄漏的电流馈电的间隙耦合线(gapcouplingline)。

该方法还可以包括，在选择和制造辐射图案之后，形成邻近辐射图案的另一辐射图案以及用于将该另一辐射图案选择性地连接到辐射图案的开关模块。

至少一对其他辐射图案可以被单独形成，开关模块可以将该对其他辐射图案中的一个连接到辐射图案。另一辐射图案可以形成为与电路板的接地连接。

如果终端的规格改变，也就是另一型号的终端被制造，则通过重复进行选择和制造辐射图案以及选择和安装磁介质模块和介质模块中的至少一个到辐射图案中，能够制造适合于新型号的天线器件。

从以下结合附图并公开了发明的示范性实施例的详细描述，本发明的其他方面、优点和重要特征对本领域技术人员将变得明显。

【本发明的有益效果】

用于制造移动通信终端的天线器件的方法能够通过使用在第一和第二选择步骤中选定的一个或多个磁介质模块或介质模块而容易地控制在图案形成步骤中形成的辐射图案的操作特性，尤其是其共振频率。因此，辐射图案的操作特性能够通过从已经选定的磁介质模块或介质模块中选择适合的一个而控制，另一型号的移动通信终端的天线器件能够通过从先前选择的辐射图案中选择另一个而容易地制造。因此，能够减少天线器件设计过程中的反复试验，并且能够减少设计新天线器件所需的工时和成本。

换句话说，虽然在初始阶段辐射图案、磁介质模块、介质模块和辐射体的过程会需要许多时间和精力，但是这些在设计和测试以及基于测试结果的重新设计的过程中也要进行，它们在常规天线制造过程中已经被重复进行。通过改变在前述过程中选择的元件的组合，能够制造新的天线器件，从而减少设计或测试新天线器件所需的工时和成本。

此外，磁介质模块具有降低辐射图案的共振频率的作用，有助于缩小天线器件的尺寸。换句话说，随着共振频率减小需要更大的电的和物理的辐射图案，但是通过安装磁介质模块，相同尺寸的辐射图案能够获得更低的共振频率，由此缩小天线器件的尺寸。

此外，当印刷电路图案形式的二维(2D)辐射图案的操作特性仅利用磁介质模块或介质模块来控制时，在改进天线器件的带宽或效率上存在限制。然而，通过安装由金属片加工制造的辐射体到辐射图案中，可以改善天线器件的带宽和效率。这是可行的，因为通过在2D形状的天线器件中增加辐射体能够形成三维(3D)辐射结构。

另外，通过安装间隙耦合线或分离的辐射图案和开关模块，能够在除了选定的辐射图案的共振频带之外的频带获得共振频率，从而有助于实现在多频带操作的天线器件。

附图说明

从以下结合附图的描述，本发明的某些示范性实施例的上述和其他的方面、特征和优点将变得更加明显，附图中：

图1为根据本发明示范性实施例的制造移动通信终端的天线器件的方法的流程图；

图2为示出根据本发明示范性实施例的辐射图案的平面图，在制造天线器件的过程中该辐射图案用于选择控制共振频率的磁介质模块；

图3为示出根据本发明示范性实施例当磁介质模块设置在图2所示的位置时辐射图案在低频带中的操作特性的测试结果的图形；

图4为示出根据本发明示范性实施例当磁介质模块设置在图2所示的位置时辐射图案在高频带中的操作特性的测试结果的图形；

图5为示出根据本发明示范性实施例的天线器件的原型的透视图，该天线器件用于测量辐射特性关于磁介质模块的磁导率变化的变化；

图6为示出根据本发明示范性实施例的图5所示的天线器件在低频带中的辐射特性关于磁介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形；

图7为示出根据本发明示范性实施例的图5所示的天线器件在高频带中的辐射特性关于磁介质模块的导磁率变化而发生的变化的图形；

图8为示出根据本发明示范性实施例的天线器件的原型的透视图，该天线器件用于测量根据是否使用磁介质模块以及磁介质模块的位置而发生的辐射特性变化；

图9为示出根据本发明示范性实施例当虚设被设置在图8中示出的各种位置上，取代磁介质模块时，天线器件在低频带中的辐射特性变化的图形；

图10为示出根据本发明示范性实施例当磁介质模块设置在图8中示出的各种位置上时，天线器件在低频带中的辐射特性变化的图形；

图11为示出根据本发明示范性实施例的辐射图案的平面图，该辐射图案用于在制造天线器件的过程中选择控制共振频率的介质模块；

图12为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置时辐射图案在低频带中的操作特性的测试结果的图形；

图13为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置时辐射图案在高频带中的操作特性的测试结果的图形；

图14为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图2所示的位置时辐射图案在低频带中的操作特性的测试结果的图形；

图15为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图2所示的位置时辐射图案在高频带中的操作特性的测试结果的图形；

图16为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置P1时天线器件在低频带中的辐射特性关于介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形；

图17为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置P1时天线器件在高频带中的辐射特性关于介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形；

图18为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置P3时天线器件在低频带中的辐射特性关于介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形；

图19为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置P3时天线器件在高频带中的辐射特性关于介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形；

图20示出根据本发明示范性实施例的能够在制造天线器件的过程中添加到辐射图案的辐射体；

图21为示出根据本发明示范性实施例当增加间隙耦合线时天线器件的辐射特性的图形，从辐射体泄漏的电流馈电该间隙耦合线；

图22为示出根据本发明示范性实施例当增加间隙耦合线时天线器件的辐射特性的图形，该间隙耦合线连接到接地并由从接地泄漏的电流馈电；

图23为示出根据本发明示范性实施例当增加间隙耦合线时天线器件的辐射特性的图形，该间隙耦合线连接到接地并由从辐射体泄漏的电流和从接地泄露的电流馈电；

图24为根据本发明示范性实施例用于描述开关模块的操作原理的视图，该开关模块能够在制造天线器件的过程中添加到辐射图案；

图25为示出根据本发明示范性实施例在图24所示的开关模块操作之前和之后天线器件的辐射特性变化的图形；

图26示出根据本发明示范性实施例用于控制共振频率以实现制造方法的选定的磁介质模块；

图27示出根据本发明示范性实施例从各种形状的辐射体中选择的辐射体，用于实现制造方法；

图28示出由根据本发明示范性实施例的制造方法制造的天线器件；

图29为示出根据本发明示范性实施例的图28所示的天线器件的辐射图案的平面图；

图30为示出根据本发明示范性实施例的图28所示的天线器件的磁介质模块的透视图；

图31为示出根据本发明示范性实施例的图28所示的天线器件的辐射体的透视图；以及

图32为示出根据本发明示范性实施例的图28所示的天线器件的辐射特性的图形。

应当注意在所有附图中相似的附图标记用于指代相同或相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

以下参照附图的描述被提供用于帮助对于由权利要求及其等同物所定义的本发明的示范性实施例的充分理解。它包括各种具体细节以帮助理解，但这些应被认为仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员将明白，能够做出这里描述的实施例的各种变化和改进而不脱离发明的范围和精神。此外，为了清晰和简明，省略了对公知的功能和结构的描述。

在以下的描述和权利要求中使用的术语和词汇不限于文献的含义，而仅仅是被发明者使用以使得对本发明的理解能够清楚和一致。因此，对本领域技术人员显然的，本发明的示范性实施例的下文描述仅用于说明的目的而不是为了限制由权利要求及其等同物所定义的本发明。

应当理解，单数形式也包括复数的对象，除非内容清楚地指示另外的意思。因此，例如，提及部件表面包括提及一个或多个这样的表面。

图1为根据本发明示范性实施例的制造移动通信终端的天线器件的方法的流程图。

参照图1，在制造方法10的步骤11中，获得用于安装天线器件的天线空间。在步骤12中，选择辐射图案。在步骤13中，选择和/或制造磁介质模块或第一介质模块。在步骤14中，再次选择和/或制造介质模块。在步骤15中，形成辐射图案。在步骤16a中，形成第二辐射图案。在步骤16b中，形成第三辐射图案并且安装开关模块。在步骤17中，共振频率被控制从而被调谐。此后，在步骤18中，通过在将被制造为实际产品的印刷电路板(PCB)上表面安装(surface-mount)由前述步骤获得的辐射图案和磁介质模块来制造天线器件。在步骤13和步骤14中选择和/或制造的磁介质模块或介质模块用于控制在步骤15中形成的辐射图案的共振频率。在本发明的示范性实施例中，除了该辐射图案之外，可以形成第二辐射图案，以形成间隙耦合线，从而获得除了辐射图案的共振频率之外的附加共振频率。通过使用第三辐射图案和开关模块，可以变换辐射图案的共振频率。

当在步骤11中获得天线空间时，在粗略地确定制造规格之后，获得符合制造规格(诸如，终端的外观设计)的用于在PCB上安装天线器件的空间。在计划终端的外观设计阶段可以分配此空间。通常，被分配到PCB的天线空间设置在PCB的上部或下部上以避免与其他电路器件干扰。

同时，可以构造内置天线，使得辐射图案113a形成在载体101b上(见图5)或者PCB形成在基板101上以直接在其上构造辐射图案113(见图2)。在使用载体的内置天线的情况下，形成发送单元的麦克风或者形成接收单元的扬声器电话可以安装在载体上，该载体通常设置在终端的上端部或下端部上。在其中辐射图案形成在电路板上的内置天线的情况下，辐射图案通常形成在电路板的上端部或下端部上。

一旦在步骤11中在终端或PCB上获得了天线空间，在步骤12中根据将用于终端的移动通信服务的可用频带来选择粗略的辐射图案。这里，“粗略的辐射图案”根据获得的天线空间和终端的可用频带被设计为类似于实际使用的最终辐射图案。因此，粗略辐射图案的具体设计需要根据电路布局和终端的壳体形状等改变。应当注意，粗略辐射图案可以通过使用导体形成在载体的外周表面上。可选地，粗略辐射图案可以通过在PCB上直接印刷导电材料而形成。

根据终端的尺寸或形状(例如，直板型、折叠型、滑动型等)和终端的可用频带(例如，800Mhz左右的低频带或1.8GHz或2.1GHz左右的高频带)，粗略的辐射图案可以由几种形式表示。

更具体地，假设考虑到终端的便携性，终端的尺寸在40～60mm(宽度)×100～150mm(长度)×10～20mm(厚度)的范围，那么终端的尺寸可以被分为三种尺寸也就是大、中和小三者之一。终端的形状和可用频带的某些示例已经在上文描述。根据这种分类，用于小尺寸、直板型、可用频带为800MHz和1.8GHz左右的双频带的终端的天线器件所使用的辐射图案可以被设计为两个或三个类型。类似地，用于中尺寸、折叠型、可用频带为800MHz、1.8GHz和2.1GHz左右的三频带的终端的天线器件所使用的辐射图案也可以被设计为两个或三个类型。最终，根据终端的外观和可用频带而能被使用的辐射图案在有限数量的类型中选择，例如，在天线器件的最初设计过程中的两个或三个类型中选择。由于天线器件所需的特性可以根据终端的具体设计而不同，所以即使当终端形状相同且使用相同的频带时，天线设计者能够从选定的辐射图案中选择适当的辐射图案并将适当的辐射图案应用到终端。

如果终端的尺寸、形状和可用频带被分类并且每个类别的辐射图案的数量限制为一个，那么辐射图案必须被重新设计，即使如果发生设计条件上的微小变化，诸如终端的设计的变化。相似地，每个类别的过多辐射图案会导致在选择实际应用到终端的辐射图案上的困难。因此，考虑到这些，本领域普通技术人员应当选择适当数量的辐射图案，每个类别的辐射图案的数量可以不必限于2或3。

在步骤13中，磁介质模块被选择和/或制造用于控制在步骤12的图案选择中所选择的辐射图案的共振频率。由于终端的具体设计或电路布局在步骤12的图案选择中没有被充分考虑，所以即使当选定的辐射图案中的一个被选择且被实际应用于终端时，也需要控制选定的辐射图案的辐射特性。因此，磁介质模块或介质模块在步骤13被选择和/或制造并且在步骤14被再次选择和/或制造，从而控制被实际应用于终端的辐射图案的辐射特性。

图2至图10为用于描述根据本发明示范性实施例选择磁介质模块的过程的视图。

首先，将描述选择辐射图案从而选择磁介质模块的过程，该辐射图案将被用于图2所示的在900～1000MHz频带和1.8～1.9GHz频带具有共振频率的双频带天线器件。

图2为示出根据本发明示范性实施例的辐射图案的平面图，在天线器件的制造过程中该辐射图案用于选择控制共振频率的磁介质模块。

参照图2，将要形成天线器件100的辐射图案113包括天线空间111上使用导电材料的电路图案，该天线空间111形成在电路板101的上端部上。接地G提供在电路板101中，使得辐射图案113的一部分被短路到接地G，馈电端115提供在辐射图案113的端部。

图3为示出根据本发明示范性实施例当磁介质模块设置在图2所示的位置时辐射图案在低频带中的操作特性的测试结果的图形。

图4为示出根据本发明示范性实施例当磁介质模块设置在图2所示的位置时辐射图案在高频带中的操作特性的测试结果的图形。

参照图3和图4，在应用磁介质模块之前，辐射图案113单独的辐射特性由“P0”表示。

图3和图4示出当磁介质模块设置在图2所示的五个位置P1、P2、P3、P4和P5上时辐射图案113的辐射特性的测试结果。通过将设置在辐射图案113上的磁介质模块的介电常数和磁导率分别设定为1和12来进行测试。

在图3和图4中，当磁介质模块设置在位置P3、P4和P5时，大的共振频率变化发生在低频带，当磁介质模块设置在位置P2、P4和P5时，大的共振频率变化发生在高频带。与将磁介质模块应用到其之前的单独辐射图案113的共振频率相比，当磁介质模块设置在前述位置时共振频率在低频带和高频带都降低。特别地，对于位置P4和P5，共振频率在低频带和高频带降低了相似的量。位置P4和P5邻近馈电端115，作为测量辐射图案113的电场(E场)和磁场(H场)的结果，位置P4和P5处的H场比辐射图案13的其他位置的更强。

换句话说，为了通过使用磁介质模块来控制辐射图案的共振频率，期望将磁介质模块设置H场比辐射图案的其他位置的H场更强的位置上。

接着，通过使用天线器件200来测量关于磁介质模块的磁导率变化而产生的辐射图案的辐射特性变化，在天线器件200中辐射图案113a由在载体101b的外周表面上的导体形成。

图5为示出根据本发明示范性实施例的天线器件的原型的透视图，该天线器件用于测量关于磁介质模块的磁导率变化而发生的辐射特性变化。

参照图5，示出了为了测量而制造的测试辐射图案113a，其中辐射图案113a也用于双频带的天线器件200。安装在辐射图案113a上的磁介质模块201a设置在辐射图案113a上的H场强的位置，该磁介质模块201a形成为方形杆(squarerod)的伸长形状。随着磁介质模块201a的磁导率从2到20的变化，测量辐射图案113a的辐射特性变化。

图6为示出根据本发明示范性实施例的天线器件在低频带中的辐射特性关于图5所示的磁介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形。

图7为示出根据本发明示范性实施例的天线器件在高频带中的辐射特性关于图5所示的磁介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形。

参照图6和图7，示出在低频带和高频带关于磁介质模块201a的磁导率变化而产生的共振频率变化。从图6和图7可以看出，在低频带和高频带两者中，当磁介质模块201a的磁导率在2～9(即，mr2、mr3、mr6和mr9)的范围内时，都存在相对大的共振频率变化。然而，当磁导率超过9(即，mr12、mr15和mr20)时，共振频率与对应于磁导率为9(即，mr9)的共振频率差别不大。

因此，为了通过使用磁介质模块的磁导率来控制辐射图案的共振频率，期望将磁导率确定在2～9的范围内。在磁导率超过9的情况下，控制辐射图案的共振频率的有效性低。

图8为示出根据本发明示范性实施例的天线器件的原型的透视图，该天线器件用于测量根据是否使用磁介质模块以及设置磁介质模块的位置而发生的辐射特性变化。

参照图8，示出了示例，其中磁介质模块201通过围绕由磁介质材料制成的主体的外周表面缠绕导体成螺旋形来形成，磁介质模块201设置在倒F型天线图案113b上的各个位置。与单独依靠磁介质材料相比，通过用导体缠绕或围绕主体的外周表面，共振频率可以被更有效地控制。

图9为示出根据本发明示范性实施例当虚设而不是磁介质模块被设置在图8中示出的各个位置上时天线器件在低频带中的辐射特性变化的图形。

图10为示出根据本发明示范性实施例当磁介质模块设置在图8中示出的各个位置上时天线器件在低频带中的辐射特性变化的图形。

参照图9，示出了当导体围绕不使用磁介质材料的虚设缠绕并设置在图8所示的位置P1、P2和P3的每个时的共振频率变化。参照图10，示出了当导体围绕由磁介质材料制成的主体的外周表面缠绕以形成磁介质模块201并且磁介质模块201设置在图8所示的位置P1、P2和P3的每个时的共振频率变化。应当注意，在图9和图10中，由“Ant2”指示的测量值表示在设置虚设或磁介质模块201之前倒F型天线图案113b的辐射特性。

将图9与图10比较，可以看出，当用导体卷绕虚设时共振频率存在变化，但是通过在倒F型天线图案113b上设置使用磁介质材料的磁介质模块201，发生更大的共振频率变化。从图10也可以看出，随着磁介质模块201更靠近馈电端设置，发生更大的共振频率变化。

图26示出了根据本发明示范性实施例用于控制共振频率以实现制造方法的选定磁介质模块。

参照图26，示出了在前述测试之后被选择的示范磁介质模块201。图26所示的磁介质模块201具有2mm(宽度)×4mm(长度)×1mm(或2mm；厚度)的尺寸并且导体围绕磁介质材料的外周表面缠绕一次或两次。导体可以如图8所示围绕磁介质材料的外周表面缠绕四次，但是考虑到诸如带宽损失的电特性和通过表面安装将磁介质模块201设置在辐射图案上，磁介质模块201被选择以满足上述标准。

如上所述，辐射图案的共振频率能够通过使用磁介质模块来降低。也就是，即使当使用相同尺寸的辐射图案时，通过使用磁介质模块可以获得更低的共振频率。通常，低的可用频带可以增大天线的电长度和物理长度，阻碍了缩小尺寸的能力。在此情况下，通过安装在具有小的电长度和物理长度的天线中(更具体地，在辐射图案中)，磁介质模块可以降低共振频率，从而有助于缩小内置天线的尺寸。

接着，将进一步讨论图1的步骤14中的选择，其涉及选择和制造介质模块，该介质模块用于控制在图1的步骤12中的图案选择中所选定的辐射图案的共振频率。在此步骤中，通过与步骤13中的选择类似的过程来选择和/或制造介质模块。

图11为示出根据本发明示范性实施例的辐射图案的平面图，该辐射图案用于在制造天线器件的过程中选择控制共振频率的介质模块。

参照图11，辐射图案113a被示出为利用图5所示的载体形成内置天线。制造辐射图案113a用于测量关于介质模块的位置而发生的辐射特性变化的测试。图12和图13示出在安装介质模块之前的辐射特性P0以及在图11所示的辐射图案113a的位置设置介质模块之后的辐射特性P1、P2、P3、P4和P5。

图12为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置时辐射图案在低频带的操作特性的测试结果的图形。

图13为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置时辐射图案在高频带的操作特性的测试结果的图形。

图14为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图2所示的位置时辐射图案在低频带的操作特性的测试结果的图形。

图15为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图2所示的位置时辐射图案在高频带的操作特性的测试结果的图形。

参照图12至图15，示出当介质模块设置在图2所示的印刷电路的辐射图案113中的位置时辐射特性的测试的结果。应当注意，通过使用具有介电常数为10和磁导率为1的介质模块已经获得了图12至图15所示的辐射特性测试结果。

在图12和图13中，可以看出，在使用载体的内置天线200中，当介质模块在低频带设置在P1处而在高频带设置在P3处时，共振频率发生了大的变化。在图14和图15中也可以看出，在印刷电路的辐射图案113中设置介质模块对于共振频率控制更有效。换句话说，当介质模块设置在具有印刷电路中的辐射图案的内置天线100中时，大的共振频率变化在低频带发生在P2和P3处而在高频带发生在P1和P5处。

对于发生大的共振频率变化的介质模块的位置的分析表明，这些位置具有比辐射图案中的其他位置更强的电场并且是与馈电端间隔开的位置，更具体地，是辐射图案的与馈电端间隔开的端部。

接着，介质模块设置在使用载体的内置天线200中，测量共振频率关于介质模块的磁导率的变化。

图16为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置P1时天线器件在低频带中的辐射特性关于介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形。

图17为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置P1时天线器件在高频带中的辐射特性关于介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形。

图18为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置P3时天线器件在低频带中的辐射特性关于介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形。

图19为示出根据本发明示范性实施例当介质模块设置在图11所示的位置P3时天线器件在高频带中的辐射特性关于介质模块的磁导率变化而发生的变化的图形。

参照图16至图19，示出包括测量结果的图形。在图16和17中，示出当介质模块设置在P1处时的测量结果，其对低频带的共振特性有大的影响。在图18和19中，示出当介质模块设置在P3处时的测试结果，其对高频带的共振特性有大的影响。

这里，内置天线200的设置在P1和P3处的介质模块的介电常数从5逐渐变化到40，以测量对于共振频率的影响。

从图16和图17可以看出，当介质模块设置在内置天线200的P2处并且其介电常数变化时，在低频带中，在介电常数为5(即，er5)时共振频率发生大的变化，在介电常数超过5(即，er10、er20和er40)时，与介电常数为5时的共振频率相比，共振频率发生很少的变化。在之前的测试中，当介质模块设置在P1处时在高频带发生很少的变化。然而，共振频率在P1处的变化由于介质模块的介电常数的变化而被检测到。根据分析，该变化由低频带中的共振频率引起的谐波分量(harmoniccomponent)引起。

从图18和图19可以看出，当介质模块设置在内置天线200的P3处并且其介电常数变化时，在高频带中当介电常数超过10(即er20和er40)时共振频率的变化是小的。

之前的测试结果表明，当介质模块的介电常数在1～10的范围之外并且根据介质模块在辐射图案中的位置而具有微小变化时，利用介电常数变化来控制共振频率的有效性降低。

介质模块也可以通过围绕其外周表面缠绕导体而被图案化，类似于上述的磁介质模块，通过以上试验可以选择和/或制造三个或四个介质模块或更多介质模块。然而，磁介质模块的数量和介质模块的数量可以由本领域普通技术人员适当地选择，类似于辐射图案的数量。例如，辐射图案的数量或磁介质模块的数量可以考虑制造者每年生产的终端的数量和每年发布的型号的数量而确定。

一旦通过前述过程选择辐射图案、磁介质模块和介质模块，则通过图1的步骤15中的图案形成来形成选定的辐射图案，从选定的磁介质模块和介质模块中选择适当的磁介质模块和介质模块，从而获得实际制造的终端所需的辐射特性。“获得辐射特性”指的是例如在图1的步骤17中的共振频率控制，这将被称为“调谐步骤”。

通过选择选定的磁介质模块或介质模块中的至少一个来进行共振频率控制。如果不容易控制通过选定的磁介质模块或介质模块的组合形成的辐射图案的特性，则实际辐射图案通过在选定的辐射图案中选择另一个来形成，并且控制辐射图案的共振频率。

如果需要可以改变实际形成的辐射图案，但是终端实质需要的辐射特性可以通过磁介质模块或介质模块的组合来获得。

由于印刷电路中的辐射图案形成在平面上，所以它仅形成为二维(2D)形状。由于电路板的磁导率，这种限制使辐射图案的发射/接收频率带宽变窄并且效率降低。为了解决这些问题，大多数商业移动通信终端包括上述的使用载体的内置天线。

当辐射图案形成在载体的外周表面上时，载体以及辐射图案不得不根据终端的设计或电路布局的改变而重新设计。这样的缺点可以被印刷电路中的辐射图案弥补，但是印刷电路中的辐射图案使带宽变窄或者效率降低。

印刷电路中的辐射图案的缺点也就是带宽和效率问题可以通过将三维(3D)辐射体添加到印刷电路中的辐射图案来解决。图20示出了各种形状的辐射体。

图20示出了根据本发明示范性实施例在制造天线器件的过程中能够添加到辐射图案的辐射体。

参照图20，示出了辐射体的16个示范形状。辐射体可以通过切割或弯曲金属片的片金属加工来制造，并安装在辐射图案上。优选地，辐射体以允许表面安装的规格制造，接地与实际辐射电磁波的部分之间的距离受到安装辐射图案控制，从而改善发射/接收频率带宽和效率。虽然图20示出了16种形状的辐射体，但是，期望的是，本领域普通技术人员适当地确定辐射体的数量，与上述辐射图案或磁介质模块的数量类似。

通过使用辐射体，天线器件的辐射特性可以在图1的步骤17中的调谐中控制。换句话说，通过制造分离的辐射体并将其安装在辐射图案上，能够提高带宽或效率。

图27示出根据本发明示范性实施例的从各种形状的辐射体中选出的辐射体，用于实现制造方法。

参照图27，示出用于改进2D辐射图案的带宽或效率的实际制造的辐射体202。当完成了共振频率控制时，则完成了具有组合的天线器件，也就是辐射图案、磁介质模块和介质模块的组合或者额外包括辐射体的组合。应用到实际终端的天线器件基于完成的天线器件被批量制造。由于满足终端的基本要求的辐射图案、磁介质模块、介质模块和辐射体已经制造成各种形状，所以即使在设计终端的过程期间某些设计要求改变，天线器件的设计者也能够通过使用已经选定的元件来形成满足改变的要求的天线器件。也就是，通过仅重复利用已经选定的辐射图案和磁介质模块来控制辐射特性(更具体地，共振频率)的步骤，可以制造适合于终端的改变要求的天线器件。

即使从开始制造完全新的终端，适合于新终端的天线器件也可以通过先前选定/制造的辐射图案和磁介质模块的适当组合来制造，而不需要重新设计辐射图案和磁介质模块。

也就是说，能够省略在常规天线设计工艺中已经被重复的辐射图案的重新设计和制造以及对制造的辐射图案的特性测试。

此外，根据本发明示范性实施例的制造方法能够通过形成间隙耦合线或额外的辐射图案和开关模块(即，图1的步骤16a和16b)来获得除了已经制造的辐射图案的共振频率之外的额外的共振频率或者改变共振频率。

间隙耦合线指的是在印刷电路中邻近辐射图案(“第一辐射图案”)形成的附加辐射图案(“第二辐射图案”)。第二辐射图案能够获得附加的共振频率，而不用改变第一辐射图案的辐射特性，诸如第一辐射图案的共振频率。换句话说，天线器件通过以邻近双频带的第一辐射图案的间隙耦合线的形式形成第二辐射图案来制造，从而形成在三个不同频带操作的天线器件。由于第二辐射图案可以形成为印刷电路的形式，所以第二辐射图案可以在形成第一辐射图案期间容易地形成，而不引起额外成本。

间隙耦合线形式的第二辐射图案邻近第一辐射图案的馈电端设置并且由从馈电端泄漏的电流馈电而没有连接到接地(“第一方案”)；第二辐射图案连接到接地并且由通过第一辐射图案的馈电而在接地中形成的电流馈电(“第二方案”)；或者第二辐射图案连接到接地并且邻近第一辐射图案的馈电端设置，该馈电端由形成在第一辐射图案中的电流和形成在接地中的电流馈电(“第三方案”)。

图21为示出根据本发明示范性实施例当增加了由从辐射体泄漏的电流馈电的间隙耦合线时天线器件的辐射特性的图形。

参照图21，示出当第二辐射图案以上述第一方案形成在图2所示的辐射图案中时天线器件的辐射特性的测量结果。如上所述，辐射图案自身具有在900～1000MHz的频带中和在1.8～1.9GHz的频带中的共振频率。然而，当第二辐射图案以第一方案形成时，共振频率也能够在2.6GHz左右的频带中获得，而原来的共振频率没有大的变化。

图22为示出根据本发明示范性实施例当增加了间隙耦合线时天线器件的辐射特性的图形，该间隙耦合线连接到接地并且由从接地泄漏的电流馈电。

参照图22，示出了当第二辐射图案以上述第二方案形成在图2所示的辐射图案中时天线器件的辐射特性的测量结果。如图22中可见，当第二辐射图案以第二方案形成时，共振频率也能够在2.0～2.2GHz频带中获得，原来的共振频率具有小的变化。

图23为示出根据本发明示范性实施例当增加了间隙耦合线时天线器件的辐射特性的图形，该间隙耦合线连接到接地并且由从辐射体泄漏的电流和从接地泄漏的电流馈电。

参照图23，示出了根据本发明示范性实施例当第二辐射图案利用第三方案形成在图2所示的辐射图案中时天线器件的辐射特性的测量结果。如图23中可见，当使用第三方案形成第二辐射图案时，共振频率也在2.4GHz左右的频带中获得，而原来的共振频率中低频带的共振频率具有小的变化。

这样，附加共振频率可以通过形成间隙耦合线来获得，从而使终端的可用频带多样化。

图24为用于描述根据发明示范性实施例的开关模块的操作原理的图形，该开关模块可以在制造天线器件的过程中添加到辐射图案中。

图25为示出根据本发明示范性实施例在图24所示的开关模块操作之前和之后天线器件的辐射特性变化的图形。

参照图24，示出了通过使用附加辐射图案(“第三辐射图案”)313a和313b及开关模块203来控制共振频率的结构。参照图25，示出了随着图24所示的开关模块203的操作，天线器件的辐射特性的变化，更具体地，辐射图案113的辐射特性的变化。

第三辐射图案313a和313b与接地相连地成对形成，但是它们不必形成为一对，也不必连接到接地G，只要它们通过开关模块203选择性连接到辐射图案(“第一辐射图案”)113，该辐射图案113已经形成在电路板上的印刷电路中。如果第三辐射图案313a和313b中的任一个通过开关模块203的操作而连接到第一辐射图案113，即使没有被连接到接地G，整个辐射图案的电长度和物理长度变得不同于第一辐射图案113自身的电长度和物理长度，从而使得共振频率不同。

即使当增加了使用间隙耦合线或开关模块的结构时，辐射图案的辐射特性也能够通过在图1的步骤17的调谐中使用磁介质模块、介质模块和辐射体来控制。

图28示出通过根据本发明示范性实施例的制造方法制造的天线器件。

图29为示出根据本发明示范性实施例的图28所示的天线器件的辐射图案的平面图。

参照图28，示出了通过前述工艺制造的天线器件300。参照图28和图29，第一辐射图案113和第二辐射图案204形成在PCB101上，用于形成第一辐射图案113和第二辐射图案204的天线空间111被提供在PCB101的端部，接地G被提供在PCB101的另一部分。第一辐射图案113包括在其端部的馈电端115并且从其的一部分延伸的局部图案连接到接地G。第二辐射图案204连接到接地G，其的一部分邻近第一辐射图案113的一部分。此方案是上述第二方案，即其中第二辐射图案204由从第一辐射图案泄漏的电流和从接地泄漏的电流两者馈电。

在第一辐射图案113中设置单个磁介质模块201和单个辐射体202。这旨在通过控制由第一辐射图案和第二辐射图案实现的辐射特性来满足天线器件(最终地，目标终端)所需的规格。

图30为示出根据本发明示范性实施例的图28所示的天线器件的磁介质模块的透视图。

参照图30，磁介质模块201从图26所示的磁介质模块中选出，其具有2mm(宽度)×4mm(长度)×1mm(厚度)的尺寸并且用导体在其外周表面上缠绕一次。

图31为示出根据本发明示范性实施例的图28所示的天线器件的辐射体的透视图。

参照图31，辐射体202将立体的辐射结构提供给形成为平坦形状的第一辐射图案和第二辐射图案，改善了可能被第一辐射图案和第二辐射图案限制的带宽和效率。

图32为示出根据本发明的示范性实施例的图28所示的天线器件的辐射特性的图形。

参照图32，示出了图28所示的天线器件的辐射特性的测量结果。

如图32所示，可以看到，图28所示的天线器件可以在四个频带中使用。天线器件的可用频带的数量可以根据辐射图案的形式、是否使用间隙耦合线或开关模块、或者使用的间隙耦合线或开关模块的数量而改变。

这样，根据本发明示范性实施例制造天线器件的方法预先根据终端的外观和可用频带来选择可直接形成在PCB上的图案构造，诸如辐射图案、间隙耦合线等，并且通过在计划目标终端阶段从选定图案构造中选择适合的一个同时通过使用磁介质模块、介质模块和辐射体而根据终端的规格来控制选定的图案构造的辐射特性来制造天线器件。用于控制辐射特性的元件诸如磁介质模块也是预先选定和/或制造的元件中的一个。因此，在制造新终端的过程中可以制造天线器件而不用重复设计、测试和基于测试结果的重新设计。

虽然选定的图案构造可以在控制辐射特性(特别地，共振频率)阶段被局部改变，但是这样的改变旨在精细地控制天线器件的辐射特性并且比基于测试结果的重新设计更简单地进行。

虽然已经参照本发明的某些示范性实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变，而没有脱离本发明的由权利要求及其等同物所限定的精神和范围。

Claims (17)

1.一种制造移动通信终端的天线器件的方法，该方法包括：

根据可用频带选择几种形式的辐射图案，所述几种形式的辐射图案每个包括一共振频率或更多共振频率；

选择和制造用于改变所选择的几种形式的辐射图案的所述一共振频率或更多共振频率的多个磁介质模块；

选择和制造用于改变所选择的几种形式的辐射图案的所述一共振频率或更多共振频率的多个介质模块；

选择和制造所选择的几种形式的辐射图案中的一辐射图案，所制造的辐射图案包括所述终端所需的大量共振频率；以及

选择和安装所述磁介质模块和所述介质模块中至少一个到所制造的辐射图案上的选择的位置中，以改变所制造的辐射图案的所述一共振频率或更多共振频率，从而获得所述终端所需的所述共振频率。

2.如权利要求1所述的方法，其中选择和制造所述辐射图案包括按嵌入于所述终端中的印刷电路板上的印刷电路的形式来形成所制造的辐射图案。

3.如权利要求1所述的方法，其中选择和安装所述磁介质模块和所述介质模块中至少一个到所制造的辐射图案中包括：选择至少一个所述磁介质模块，以及邻近所制造的辐射图案的馈电端安装所选择的磁介质模块。

4.如权利要求1所述的方法，其中每个所述磁介质模块通过以下制造：

形成由磁介质材料制成的主体；以及

在所述主体的外周表面上安装导体。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述导体包括围绕所述主体缠绕一次或更多次的基本上螺旋形。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述导体提供为围绕所述主体的外周表面。

7.如权利要求4所述的方法，其中选择和制造所述磁介质模块包括根据所调谐的共振频率确定包括2～9的磁导率的磁介质材料。

8.如权利要求1所述的方法，其中选择和安装所述磁介质模块和所述介质模块的至少一个到所制造的辐射图案中包括：选择至少一个所述介质模块，以及与所制造的辐射图案的馈电端间隔开并邻近所制造的辐射图案的端部地安装所选择的介质模块。

9.如权利要求8所述的方法，其中选择和制造所述介质模块包括根据所调谐的共振频率确定所制造的介质模块的1～10的介电常数。

10.如权利要求1所述的方法，其中选择和安装所述磁介质模块和所述介质模块中的至少一个到所制造的辐射图案中包括通过表面安装在所制造的辐射图案上安装分离的辐射体，该辐射体通过在金属片上进行片金属加工来制造。

11.如权利要求1所述的方法，还包括，在选择和制造所述辐射图案之后，形成第二辐射图案，该第二辐射图案与所制造的辐射图案相邻并间隔开。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述第二辐射图案包括由从接地或从所制造的辐射图案泄漏的电流馈电的间隙耦合线。

13.如权利要求1所述的方法，还包括，在选择和制造所述辐射图案之后，形成邻近所制造的辐射图案的第三辐射图案以及安装用于将该第三辐射图案选择性地连接到所制造的辐射图案的开关模块。

14.如权利要求13所述的方法，其中选择和制造所述辐射图案包括按嵌入于所述终端中的印刷电路板上的印刷电路的形式来形成所制造的辐射图案，所述第三辐射图案形成在所述印刷电路板上。

15.如权利要求14所述的方法，其中独立地形成至少成对的所述第三辐射图案，所述开关模块将所述成对的第三辐射图案中的一个连接到所制造的辐射图案。

16.如权利要求14所述的方法，其中所述第三辐射图案形成为被连接至所述电路板的接地。

17.如权利要求1所述的方法，其中当所述终端的规格改变时，根据符合所述终端的所改变的规格的所述终端所需的所述一共振频率或更多共振频率，重复进行选择和制造所述辐射图案以及选择和安装所述磁介质模块和所述介质模块中的至少一个到所述辐射图案中。