CN102544701A - 多带、宽带天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多带、宽带天线。此处公开了多带、宽带天线的多种实施方式。在示例性实施方式中，天线总体上包括上部和下部。上部包括两个或更多个上辐射单元以及布置在两个或更多个上辐射单元之间的一个或更多个沟槽。下部包括三个或更多个下辐射单元以及布置在三个或更多个下辐射单元之间的一个或更多个沟槽。间隙位于上部与下部之间，使得上辐射单元与下辐射单元分离并间隔开。天线可以构造成，使得间隙与上辐射单元及下辐射单元的耦接使得天线能够在至少第一频率范围和第二频率范围内执行多带、宽带操作，其中上辐射单元作为天线的辐射部工作，下辐射单元作为接地部工作，并且间隙用于阻抗匹配。

Description

多带、宽带天线
技术领域
本公开涉及多带、宽带天线。
背景技术
这一部分提供了与本公开有关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。
在无线操作中经常使用诸如膝上型计算机、蜂窝电话等的无线应用设备。因而，需要额外的频带来适应无线应用设备的宽的范围，并希望有能够应对额外的不同频带的天线。
发明内容
本部分提供了本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或其所有特征的详尽公开。
此处公开了多带、宽带天线的多种实施方式。在示例性实施方式中，该天线总体上包括上部和下部。上部包括两个或更多个上辐射单元以及布置在两个或更多个上辐射单元之间的一个或更多个沟槽。下部包括三个或更多个下辐射单元以及布置在三个或更多个下辐射单元之间的一个或更多个沟槽。间隙位于上部与下部之间，使得上辐射单元与下辐射单元分离并间隔开。天线可以被构造成，使得间隙与上辐射单元及下辐射单元的耦接使天线能够在至少第一频率范围和第二频率范围内执行多带、宽带操作，并且上辐射单元作为天线的辐射部工作，下辐射单元作为接地部工作，并且间隙用于阻抗匹配。
根据本文提供的说明，进一步的应用领域将变得明显。该发明内容部分的描述和具体例子仅出于例示的目的而不是为了限制本公开的范围。
附图说明
此处描述的附图仅用于例示所选择的实施方式而不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。
图1例示了包括本公开的一个或更多个方面的多带、宽带天线的一个示例性实施方式；
图2例示了根据一个示例性实施方式的图1中所示的天线以及与该天线相耦接的、用于对天线进行馈电(feed)的同轴电缆；
图3是例示了在670兆赫(MHz)到6.6千兆赫(GHz)的频率范围内针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型而测得的以分贝(dB)表示的电压驻波比(VSWR)的线图；
图4是例示了在600兆赫(MHz)到5.850千兆赫(GHz)的频率范围内针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型而测得的以分贝(dB)表示的电压驻波比(VSWR)、以各向同性为基准的分贝(dBi)表示的最大增益和总效率(百分比)的线图；
图5例示了在位于700兆赫频带内的750兆赫频率处针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型测得的辐射图案(方位面)；
图6例示了在频率与GSM 850/900(全球移动通信系统850/900)相关联的850兆赫频率处针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型测得的辐射图案(方位面)；
图7例示了在频率与GSM 1800/1900相关联的1950兆赫频率处针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型测得的辐射图案(方位面)；
图8例示了在频率与IMT2000(国际移动电信2000带，通常也称为第三代(3G)无线技术)相关联的2000兆赫频率处针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型测得的辐射图案(方位面)；
图9例示了在频率与2.3GHz IMT扩展相关联的2350兆赫兹频率处针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型测得的辐射图案(方位面)；
图10例示了在频率与WiMAX MMDS(微波接入全球互通多点多信道分配服务)相关联的2600兆赫兹频率处针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型测得的辐射图案(方位面)；
图11例示了在频率与WiMAX(3.5GHz)相关联的3500兆赫兹频率处针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型测得的辐射图案(方位面)；
图12例示了在频率与公共安全无线电相关联的4950兆赫兹频率处针对图2中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型测得的辐射图案(方位面)；
图13例示了可以使用图1中所示天线的示例性桌面式天线应用；
图14例示了可以使用图1中所示天线的示例性外置刀型天线应用；
图15例示了可以使用图1中所示天线的示例性内嵌式天线应用；
图16例示了图1中所示的具有示例性尺寸(以毫米为单位)和与天线的750兆赫和850兆赫的辐射单元相关联的电长度的天线，其中这些尺寸和电长度仅根据示例性实施方式用于例示性目的而提供；
图17例示了图1中所示的具有示例性尺寸(以毫米为单位)和与天线的1950兆赫和2500兆赫的辐射单元相关联的电长度(electrical length)的天线，其中这些尺寸和电长度仅根据示例性实施方式用于例示性目的而提供；
图18例示了图1中所示的具有示例性尺寸(以毫米为单位)的天线，其中这些尺寸仅根据示例性实施方式用于例示性目的而提供；
图19例示了包括本公开的一个或更多个方面的多带、宽带天线的另一个示例性实施方式；
图20例示了包括本公开的一个或更多个方面的多带、宽带天线的另一个示例性实施方式；
图21例示了多带、宽带天线的另一个示例性实施方式以及与该天线相耦接用于对天线进行馈电、位于壳体或护套内的针对使用根据一示例性实施方式的外置刀型天线而配置的同轴电缆；
图22例示了在698兆赫频率处针对图21中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型而测得的辐射图案(方位角)；
图23例示了在960兆赫频率处针对图21中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型而测得的辐射图案(方位角)；
图24例示了在1710兆赫频率处针对图21中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型而测得的辐射图案(方位角)；
图25例示了在2170兆赫频率处针对图21中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型而测得的辐射图案(方位角)；
图26例示了在2400兆赫频率处针对图21中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型而测得的辐射图案(方位角)；以及
图27例示了在2700兆赫频率处针对图21中所示的具有同轴电缆馈电体的示例性天线原型而测得的辐射图案(方位角)。
具体实施方式
将参照附图更充分地描述示例性实施方式。
发明人已经认识到需要针对无线通信系统而设计为多带和宽带的天线。但针对离得很远的频带设计多带、宽带天线是一项特别有挑战性的工作。
尽管如此，本发明的发明人公开了多带、宽带天线的多种示例性实施方式(例如天线100(图1)、天线200(图19)、天线300(图20)、天线400(图21)等)，这些实施方式的天线包括位于该天线上部和下部的多个辐射单元，使得该天线可基本上作为或类似于偶极天线工作，该偶极天线起始于第一频率范围的半波长偶极子和第二频率范围的多种不同阶数波长偶极子。天线可以包括与辐射部相对应或者限定辐射部的两个上辐射臂。天线还可以包括与接地部相对应或者限定接地部的三个下辐射臂。辐射臂与天线的上部及下部之间的间隙间的耦接可以使得天线能够在多个频带谐振(resonate)、能够工作在多个频带或者能够覆盖多个频带，该多个频带例如698兆赫到960兆赫的第一频带和1710兆赫到3800兆赫的第二频带。这里公开的天线还可以支持第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)应用。
在示例性实施方式中，多带、宽带天线被构造成可工作在或者覆盖以下紧接的表1中列举的频带的频率。
表1
Figure BDA0000094966020000041
在示例性实施方式中，多带、宽带天线对于以良好的电压驻波比和以相对良好的增益覆盖以上列举的所有频带是可以工作的。例如，多带、宽带天线的一个示例性实施方式对于以相对良好的增益、在较低频带(698MHz到960MHz)以VSWR小于2.5、针对较高频带(1710MHz到5000MHz)以VSWR小于2并且针对从5000MHz到6000MHz的频带内的频率以VSWR小于2.5覆盖以上列出的所有频带是可以工作的。作为背景资料，VSWR是最大电压与最小电压之比。VSWR通常测量射频功率被传输到天线的效率(例如从功率源经由传输线到天线)。另选的实施方式可以包括在这些频率处具有不同的工作特性(例如在特定频率处具有不同VSWR、不同增益等)的天线，和/或可以在小于以上标示出的所有频率的频率处是可工作的，和/或可以在除了以上标示出的频率之外的不同频率处是可工作的。
在一些实施方式中，可以在单面基板上制造该多带、宽带天线。即，可以将该天线的全部辐射单元都支持在(例如安装在、耦接到等)基板的同一面上。使辐射单元位于基板的同一面上不需要提供双面印刷电路板。可以按照多种方式制造或提供天线的辐射单元，并由多种类型的基板和材料(例如电路板、柔性电路板、塑料载体(plastic carrier)、阻燃板4(FR4)、柔性膜等)来支持天线的辐射单元。一个示例性实施方式包括长度大约为150毫米、宽度大约为30毫米且厚度大约为0.80毫米的FR4基板。另选的实施方式可以包括具有不同配置(例如不同形状、尺寸、材料等)的基板。由于取决于例如期望的特定频率范围、是否存在基板、任意基板的介电常数、空间考虑等，天线可以由不同材料构成和/或具有不同形状、尺寸等，因此此处提供的材料和尺寸仅是出于例示的目的。
此处公开的多带、宽带天线可以按多种方式进行馈电。在一个示例性实施方式中，通过将同轴电缆的内导体或中心导体焊接至天线的上辐射部的馈电位置，并通过将同轴电缆的外导体或编织层焊接至天线的下部/接地部，来将同轴电缆耦接(例如焊接等)至天线以对天线进行馈电。在一些实施方式中，馈电电缆可以端接有用于连接至无线应用设备或便携式终端的外部天线连接器的连接器(例如SMA(超小型A)连接器、MMCX(微型同轴)连接器、MCC或迷你同轴连接器、U.FL连接器等)。这种实施方式使得天线能够与任意适当的无线应用设备或便携式终端一起使用，无需被设计成安装在无线应用设备壳体或便携式终端的内部。另选的实施方式可以包括其他馈电布置，例如除了同轴电缆以外的其他类型的馈电体和/或除了焊接以外的其他类型的连接，如按扣式(snap)连接器、压装(press fit)连接等。
取决于特定应用或者预期的最终使用，多带、宽带天线可以被构造成作为内置天线或者外置天线使用。此外，可以改变天线尺寸、基板、PCT(柔性或非柔性)等以适应于其他频带以及例如通过设有用于覆盖多带、宽带天线的护套而适应于其他外部应用。作为例子，图13至图15例示了示例性应用，该示例性应用中可以使用所公开的多带、宽带天线的实施方式中的一个或更多个，例如天线100(图1)、天线200(图19)、天线300(图20)、天线400(图21)等。更具体而言，图13例示了可以包括多带、宽带天线的桌面式天线。图14例示了可以包括多带、宽带天线的外置刀型天线。图15例示了作为内嵌式天线的多带、宽带天线。作为另一个例子，图21例示了天线组件的一个示例性实施方式，该天线组件包括置于壳体或护套470内部并具有焊接(454、455、456)至天线400的馈电点或焊盘的同轴电缆421的多带、宽带天线400。同轴电缆421连接至外部连接器472，该外部连接器472进而可以用于将天线组件连接至诸如手持式便携终端、膝上型或笔记本电脑等的电子设备。图21中例示的示例性天线组件可以用作外置刀型天线。
多带、宽带天线的示例性实施方式还可以配置为全向的(omnidirectional)。在这样的实施方式中，由于辐射图案能够在方位面以全角度实现良好的发送从移动单元的良好的接收，因此多带、宽带全向天线对多种无线通信设备都是有利的。通常，全向天线是在一个平面内通常均匀地辐射功率的天线，方向性图案在垂直平面内，其中该图案可以被描述为“圆环形(donut shaped)”。
参照图1，示出了包括本公开的一个或更多个方面的多带、宽带天线100的一个示例性实施方式。天线100包括具有多个辐射单元或辐射臂的上部102和下部104。更具体而言，上部102包括两个辐射单元或辐射臂106、108。下部104包括三个辐射单元或辐射臂110、112、114.
天线的上部102和下部104以及辐射单元106、108、110、112、114可以被构造成使得天线100针对第一频率范围(例如从698兆赫到960兆赫的频率等)可基本上作为或类似于标准半波长偶极天线工作。在第一频率范围，第一上辐射单元106和第二上辐射单元108作为天线100的辐射部工作，而第一下辐射单元110、第二下辐射单元112和第三下辐射单元114作为天线100的接地部工作。在高于第一频率范围的频率，例如在从1710兆赫到3800兆赫的频率，上部可以操作为或者看起来比半波长偶极子更长。
在工作中，针对位于第一频率范围或频带内的频率(例如从698兆赫到960兆赫的频率等)，天线100可以基本上作为或者类似于标准半波长偶极天线工作，上部102和下部104均具有大约λ/4的电长度。对于上部，仅辐射单元108基本上针对第一频率范围内的频率进行辐射，并在750兆赫和850兆赫处具有大约四分之一波长(λ/4)的电波长。这在图16中作为例子示出。如图16所示，天线100可以被构造成在750兆赫和850兆赫工作，其中下部104的辐射单元110、112、114和上部102的辐射单元108均具有大约四分之一波长(λ/4)的电波长。
对于第二频率范围或高频带内的更高频率(例如从1710兆赫到3800兆赫的频率等)，上部102的辐射单元106、108都可以是有效的辐射体(radiator)。作为例子，图17例示了天线100以及在1950兆赫和2500兆赫频率下辐射单元的电长度。如图17所示，天线100可以工作在1950兆赫，其中上部102的辐射单元108具有约四分之三波长(3λ/4)的电波长，而下部104的辐射单元114和上部102的辐射单元106具有约一个波长(λ)的组合电波长。天线100可以在2500兆赫工作，上部102的辐射单元108具有约一个波长(λ)的电波长，而下部104的辐射单元114具有约四分之三波长(3λ/4)的电波长。
在第一和第二频率范围，下部104可以作为地来工作，这使得天线100能够独立地接地。因此，天线100不依赖于单独的接地单元或接地面。在低频带或第一频率范围(例如，从698兆赫到960兆赫的频率等)，下部或平面裙单元(planar skirt element)104可以具有约四分之一波长(λ/4)的电长度，如图16在750和850兆赫频率处所示出的。
如图2所示，同轴电缆121的外导体130可以连接(例如焊接等)至平面裙单元104。平面裙单元104在低频带或第一频率范围可以作为四分之一波长(λ/4)扼流器(choke)。在该情况下，流入同轴电缆121外表面的电流减小。这使得天线100在低频带可以基本上象半波长偶极天线(λ/2)那样工作。与针对第一频率范围或低频带内频率具有的电长度相比，下部104在第二频率范围或高频带(例如从1710兆赫到3800兆赫的频率等)具有更长的或不同的电长度(例如在2500兆赫为大约四分之三波长(3λ/4))。因此可以认为，在更高频率下，与套筒式扼流器相比，下部104更像是辐射单元。这使得在某些更高频带频率下(如图17所示出的2500兆赫)天线100能够基本上象长偶极天线那样工作。
天线100还包括用于阻抗匹配的间隙116。间隙116通常限定在第一上辐射单元106及第二上辐射单元108的下边缘118与第一下辐射单元110、第二下辐射单元112及第三下辐射单元114的上边缘120之间。下边缘118与上边缘120间隔开以限定间隙116。
如图1所示，下边缘118和上边缘120均具有类似台阶配置或台阶配置。台阶式下边缘118和上边缘120为“台阶”间隙116提供了第一矩形部122和第二矩形部124。第一矩形部122从天线100的与低频带辐射单元108相邻的边缘103延伸到跨越天线100的宽度的路径的大约三分之一(1/3)。第二矩形部124比第一矩形部122窄，使得间隙116不具有均匀或恒定宽度而是具有台阶式构造。第二矩形部124从天线100的相对边缘105向着另一边缘103延伸至跨越天线100的路径的大约三分之二(2/3)从而与第一矩形部122相交。
在多种实施方式中，天线仅需要单个端口或馈电点(例如图16和图17中得125等)，该端口可以邻近矩形部124的端部和天线100的边缘105设置。换言之，端口或馈电点可以位于或邻近间隙116与天线100的边缘105相交处。将馈电点置于天线100的边缘105处使得辐射单元110和112能够增加额外的封闭式谐振(closedresonance)以扩宽低频带的带宽。
可以引入一个或更多个沟槽126来配置上辐射单元106、108并有助于实现天线100的多带操作。作为例子，上辐射单元106、108和一个或更多个沟槽126可以被构造成使得上辐射单元106、108可作为相应的高频带单元和低频带单元(例如，高频带包括从1710兆赫到3800兆赫的频率，而低频带包括从698兆赫到960兆赫的频率等)工作。在图1所示例子中，天线100包括沟槽126，该沟槽126具有置于上辐射单元106和108之间并将上辐射单元106和108分隔开的通常为矩形的第一矩形部132和第二矩形部134。所示的第一矩形部132和第二矩形部134为沟槽126提供了通常呈T形的构造。
天线的辐射臂或辐射单元106、108、110、112、114与天线的上部102和下部104之间的间隙116间的耦接使得天线100能够在多个频带(例如上面表1中列举的频带)谐振。间隙116还有助于阻抗匹配，并且对于在更高频率(例如1710兆赫到3800兆赫)处的匹配尤其有利。
此处公开的一个或更多个间隙和沟槽(例如间隙116、216、316、416，沟槽126、136、138、226、236、238、326、336、338、426、436、438等)通常是辐射单元之间导电材料的缺失。作为例子，上天线部或下天线部可以初始地形成有一个或更多个间隙和/或沟槽。或者，例如，可以通过例如借助于刻蚀、切割、冲压(stamping)等去除导电材料而形成一个或更多个间隙和/或沟槽。在另外的实施方式中，一个或更多个间隙和/或沟槽可以由例如通过印刷而添加到天线的非导电材料或电介质材料形成。
如图1所示，“高频带”辐射单元106包括沿着天线100的侧边缘105的通常呈矩形的部分或片段107。该部分107通常与间隙116垂直并通常远离间隙116地进行延伸。
“低频带”辐射单元108包括通常呈J形的部分或片段(例如，连接在一起的三个通常呈矩形的部分111、113、115，以形成或限定类似于英文大写字母“J”的形状)。低频带辐射单元108的第一部分111沿着天线100的与高频带辐射单元106相对的侧边缘103。第一部分111通常垂直于间隙116并通常远离间隙116地进行延伸。低频带辐射单元108的第二部分113通常垂直于第一部分111并通常沿着天线100的上端117延伸。低频带辐射单元108的第三部分115通常垂直于第二部分113。第三部分115在向后朝着间隙116的方向上沿着天线100的边缘105延伸。第三部分115还通常朝着高频带辐射单元106延伸。但第三部分115通过沟槽126的部分134与高频带辐射单元106分离并间隔开。
继续参照图1，天线的下部104(还可以称为平面裙单元)包括三个单元110、112、114。这三个单元110、112、114具有不同的长度并且可操作用于对频率谐振进行微调以使得天线100具有更宽的带宽。天线的下部104还包括相对较宽的接地区域部109，该接地区域部109可操作用于扩宽/增大天线100的带宽。外单元110和114沿着天线100的相应边缘103、105布置或者与天线100的相应边缘103、105相邻地布置。中间单元112布置在两个外单元110和114之间。在该示例性实施方式中，单元114可以视为接地单元，而单元110、112可以视为辐射单元。
沟槽136位于单元110与112之间。另一个沟槽138位于单元112与114之间。相应地，外辐射单元110和114因此分别通过沟槽136和138与中间单元112间隔开。辐射单元110的弯曲部或凸出部140设置为向内凸出到沟槽136中，这有助于在更高频率进行微调。
如图1所示，沟槽136包括连接至更窄和更短的第二矩形部144的第一矩形部142。第二矩形部144延伸至天线100的下端146。沟槽138包括由更窄的第三矩形部152连接的第一矩形部148和第二矩形部150。第二矩形部150延伸至天线100的下端146。
单元110、112、114通常彼此平行并通常在相同方向上(图16中为从左到右)远离间隙116垂直延伸。如上所述，单元110、112、114具有不同的长度用于扩宽或增加天线100的用于宽带操作的带宽。各个单元110、112、114还可以具有不同的宽度或者具有与一个或更多个其他单元相同的宽度。各个单元110、112、114可以具有恒定的宽度或者沿着该单元的长度而变化或改变的宽度。例如，单元110由于邻近天线100的端部146的部分140而宽于天线100的沿着沟槽136的第一矩形部142的部分。
在图1所示的特定实施方式中，可以小心地调整间隙116和沟槽126、136和138使得天线100能够在上面的表1中列举的频带工作或谐振。例如，如图16所示，天线100可以工作在750兆赫和850兆赫，其中下部104以及上部102的辐射单元108各具有约四分之一波长(λ/4)的电波长。作为另一个例子，图17例示了天线100以及在1950兆赫和2500兆赫频率下辐射单元的电长度。如图17所示，天线100可以工作在1950兆赫，上部102的辐射单元108具有约四分之三波长(3λ/4)的电波长，而下部104的辐射单元114和上部102的辐射单元106具有约一个波长(λ)的组合电波长。在2500兆赫，天线100可以按如下方式工作，即上部102的辐射单元108具有约一个波长(λ)的电波长，而下部104的辐射单元114具有约四分之三波长(3λ/4)的电波长。另选实施方式可以包括配置得与图1所示的不同的辐射单元、间隙和/或沟槽，例如用于在不同的频率产生不同的辐射图案和/或用于调整到不同的工作频带。例如，图19、20和21分别例示了具有不同配置的辐射单元、沟槽和间隙的多带、宽带天线200、300、400的另选实施方式。
发明人已经认识到，如果不适当调整间隙、沟槽和辐射单元，则天线辐射图案可能向下偏斜。因而，发明人公开了天线的多种实施方式，该天线具有经仔细调整的沟槽、间隙和辐射单元，以有助于抑制天线辐射图案向下偏斜和/或还有助于使辐射图案水平倾斜。例如，图3至图12例示了天线100的辐射图案随着频率增大而在方位面处变得不那么全向并且天线100作为更长的偶极天线工作，但效率仍保持良好。类似地，图22至图27例示了天线400(图21)的辐射图案随着频率增大而在方位面变得不那么全向并且天线400作为更长的偶极天线工作，但效率仍保持良好。例如，图27总体上示出了在天线400上下偏斜并表现为更长的偶极天线时在2700兆赫频率处的方位增益减小。
此处公开的上辐射单元和下辐射单元(例如106、108、110、112、114、206、208、210、212、214、306、308、310、312、314、406、408、410、412、414等)可以由导电材料(例如铜、银、金、合金、它们的组合、其他导电材料等)制成。此外，上辐射单元和下辐射单元可以均由相同材料制成，或者其中的一种或更多个辐射单元可以由与其他辐射单元不同的材料制成。此外，“高频带”辐射单元(例如106、206、306、406等)可以由与形成“低频带”辐射单元(例如108、208、308、408等)的材料不同的材料制成。类似地，下单元(例如110、112、114、210、212、214、310、312、314、410、412、414等)均可以由相同材料、不同材料或者它们的某种组合制成。此处提供的材料仅是出于例示的目的，因为取决于例如期望的特定频率范围、是否存在基板、任意基板的介电常数、空间考虑等，天线可以由不同材料构成和/或具有不同形状、尺寸等。
天线100可以包括用于连接至馈电体的馈电位置或馈电点(例如焊盘等)。在图2中所示的示例性例子中，馈电体为焊接(154、155、156)至天线100的馈电点(例如图18中所示的相应焊盘158、160、162等)的同轴电缆121(例如IPEX同轴连接器等)。更具体而言，同轴电缆121的内或中心导体164焊接(154)至上辐射部102的馈电位置(例如焊盘158等)。同轴电缆121的外导体或编织层130焊接(154、156)至下部104(例如焊盘160、162等)。外导体130可以沿着外单元114的长度、沿着外单元114的长度的一部分进行焊接，或者沿着图2中所示外单元114的长度在多个位置进行焊接和/或直接焊接至基板166，从而例如为同轴电缆121提供附加的强度和/或加固。另选实施方式可以包括其他馈电布置，例如除了同轴电缆以外的其他类型的馈电体和/或位于不同位置(例如沿着中间单元112等)的馈电体和/或除了焊接(soldering)以外的其他类型的连接，例如按扣式(snap)连接器、压力装连接等。
如图1所示，上辐射单元和下辐射单元106、108、110、112都被支撑在基板166的同一面上。相应地，所例示的天线100的该实施方式使得辐射单元能够位于同一面，因此不需要双面印刷电路板。这些单元可以按多种方式制造或提供并可以由不同类型的基板和材料(例如电路板、柔性电路板、塑料载体、阻燃板4或FR4、柔性膜等)支撑。在多种示例性实施方式中，天线基板166包括柔性材料、或者介电或非导电印刷电路板材料。在基板166由相对柔性的材料形成的实施方式中，天线100可以弯曲或被配置成遵循天线壳体外形的轮廓或形状。基板166可以由具有低的损耗或介电性能的材料形成。根据一些实施方式，天线100可以是印刷电路板(刚性或柔性)或者是印刷电路板的一部分，在这种印刷电路板中辐射单元均为电路板基板上的导电迹线(例如铜迹线等)。因此，天线100可以是单面PCB天线。另选地，天线100(无论是否安装在基板上)可以由通过切割、冲压、刻蚀等由金属片制成。由于可以利用改变基板的厚度和介电常数来调整频率，因此例如取决于特定应用，基板166可以制成不同大小。作为例子，基板166的长度可以为大约150毫米，宽度可以为大约30毫米，厚度可以为大约0.80毫米。另选实施方式可以包括具有不同配置(例如不同形状、尺寸、材料等)的基板。此处提供的材料和尺寸仅是出于例示的目的，因为取决于例如期望的特定频率范围、是否存在基板、任意基板的介电常数、空间考虑等，天线可以由不同材料构成和/或具有不同形状、尺寸等。
图3至12例示了针对具有图2中所示同轴电缆馈电体121的天线100(图1)的原型而测得的分析结果。仅出于例示目的而非出于限制目的而提供图3至图12中所示的这些测得的分析结果。总体上，这些结果表明，多带、宽带天线100对于以良好的电压驻波比(VSWR)和相对良好的增益覆盖上面表1中列举的所有频带是可以工作的。如这些图所示，对于第一频率范围(例如从698兆赫到960兆赫)内的频率，天线100的在方位面的辐射图案是全向的。对于第二频率范围(例如从1710兆赫到3800兆赫)内的更高频率，当频率增大时，天线100的在方位面的辐射图案变得不那么全向，但仍保持良好的效率。
图3是例示了在670兆赫到6.6千兆赫的频率范围上针对具有同轴电缆馈电体121的天线100的原型测得的以分贝(dB)表示的VSWR的线图。如图3所示，在670兆赫(此时VSWR为2.3622分贝)和960兆赫(此时VSWR为2.4134分贝)频率处天线100的VSWR小于2.5。在VSWR为1.9612分贝的1700兆赫频率处，VSWR小于2。在5800兆赫(此时VSWR为2.0266分贝)和6600兆赫(此时VSWR为2.3285分贝)频率处，VSWR小于2.5。
图4是例示了在600兆赫到5.850千兆赫的频率范围内针对利用同轴电缆馈电体121进行馈电的天线100原型而测得的分贝表示的VSWR、以各向同性为基准的分贝(dBi)表示的最大增益和总效率(百分比)的线图。图5至图12例示了在各种频率处针对具有同轴电缆馈电体121的天线100的原型测得的辐射图案(方位面)，该各种频率具体而言为：
频率位于700兆赫频带内的750兆赫(图5)；
频率与GSM850/900(全球移动通信系统850/900)相关联的850兆赫(图6)；
频率与GSM 1800/1900相关联的1950兆赫(图7)；
频率与IMT 2000(国际移动通信2000频带，也通常称为第三代(3G)无线技术)相关联的2000兆赫(图8)；
频率与2.3GHz IMT扩展相关联的2350兆赫(图9)；
频率与WiMAX MMDS(微波接入全球互通多点多信道分配服务)相关联的2600兆赫(图10)；
频率与WiMAX(3.5GHz)相关联的3500兆赫(图11)；以及
频率与公共安全无线电相关联的4950兆赫(图12)。
作为例子，图18例示了根据一个示例性实施方式的天线100的用毫米表示的示例性尺寸，其中这些尺寸仅出于例示的目的而非出于限制性目的而提供。图18还例示了当将同轴电缆121焊接至天线100用于对天线100进行馈电时使用的示例性焊盘158、160、162。图18中还示出了通孔168，该通孔168用于利用螺钉或其他机械紧固件将天线100安装至例如计算机机箱。孔168可以经天线被钻透天线(优选地，经基板被钻透)，或者孔168可以用其他适当的工艺形成。另选实施方式可以包括构造与图18中所示构造(例如在形状、大小等方面)不同的天线，和/或可以包括具有或不具有焊盘和/或通孔的天线。
图19、20和21分别例示了根据本公开的一个或更多个方面的多带、宽带天线200、300和400的三个其他的示例性实施方式。天线200、300和400具有与天线100配置不同的辐射单元、沟槽和间隙。如通过图1、19、20和21的比较所示出的，在彼此比较时，相应天线100、200、300、400在辐射单元、沟槽和间隙的形状方面不同。虽然有这些不同，但天线200、300和400可以构造成按照与天线100工作的方式大致类似或相同的方式工作。例如，天线200、300和400也可以是可工作的、谐振或者覆盖上面表1中列出的多种频率。
天线200、300和400可以构造成使得它们以与上述天线100类似的电长度工作。但这些天线的长度尺寸可以与天线100不同，尤其是针对更低的第一频率范围。作为例子，可以将天线200和300优化为以更窄的印刷电路板针对698-960兆赫的第一频率范围和1710-2700兆赫的第二频率范围工作。在这样的示例性实施方式中，印刷电路板的减小的宽度会使得高频带变换到更高频率。因此，天线200、300的台阶式间隙216、316可以分别改变为将高频带变换回较低频率，虽然这样会导致第二频率范围的带宽更窄。
如图19所示，天线200包括具有多个辐射单元或辐射臂的上部202和下部204。更具体而言，上部202包括两个辐射单元或辐射臂206、208。下部204包括三个辐射单元或辐射臂210、212、214。
在工作中，针对位于第一频率范围或频带(例如从698兆赫到960兆赫的频率等)内的频率，天线200可以基本上作为或者类似于标准半波长偶极天线工作，其中上部202和下部204均具有大约λ/4的电长度。对于上部，仅辐射单元208基本上针对第一频率范围内的频率进行辐射，并在750兆赫和850兆赫具有大约四分之一波长(λ/4)的电波长。作为例子，天线200可以构造成可在750兆赫和850兆赫工作，其中下部204的辐射单元210、212、214和上部202的辐射单元208均具有大约四分之一波长(λ/4)的电波长。
对于第二频率范围或高频带内的更高频率(例如从1710兆赫到2700兆赫的频率等)，上部202的辐射单元206、208都可以是有效的辐射体。例如，在1950兆赫频率处，天线100可以工作，其中天线的上部202的辐射单元208具有约四分之三波长(3λ/4)的电波长，而下部204的辐射单元214和上部202的辐射单元206具有约一个波长(λ)的组合电波长。在2500兆赫，天线200可以工作，其中上部202的辐射单元208具有约一个波长(λ)的电波长，而下部204的辐射单元214具有约四分之三波长(3λ/4)的电波长。
在第一和第二频率范围，下部204可以作为地来工作，这使得天线200能够独立地接地。因此，天线200不依赖于单独的接地单元或接地面。在低频带或第一频率范围(例如，从698兆赫到960兆赫的频率等)，下部或平面裙单元204的可以具有约四分之一波长(λ/4)的电长度。
天线200还包括用于阻抗匹配的间隙216。间隙216通常限定在天线的上部202的辐射单元206、208的下边缘与天线的下部204的辐射单元210、212、214的上边缘之间。
如图19所示，间隙216包括具有不同宽度和长度的三个矩形部222、223、224。因此，间隙216不具有均匀或恒定的宽度，而是具有台阶式构造。第一矩形部222从天线200的边缘203延伸并与第二矩形部223相交或连接，第二矩形部223比第一矩形部222更宽(图19中从左到右)和更短(图19中从上到下)。第二矩形部223进而与更长、更窄的第三矩形部224相交或连接。第三矩形部224从天线200的相对边缘205向另一边缘203延伸以与第二矩形部223相交。
端口或馈电点可以邻近矩形部224的端部和天线200的边缘205设置。换言之，端口或馈电点可以位于或邻近间隙216与天线200的边缘205相交处。将馈电点置于天线200的边缘205处使得辐射单元210和212能够增加额外的封闭式谐振以扩宽低频带的带宽。
可以引入一个或更多个沟槽226来配置上辐射单元206、208，并有助于实现天线200的多带操作。在图19中所示例子中，天线200包括用于将上辐射单元206和208分隔开的沟槽226。所例示的沟槽226还具有通常呈T形的构造。天线的辐射臂或辐射单元206、208、210、212、214与天线的上部202和下部204之间间隙间的耦接使得天线200能够在多个频带处谐振。间隙216还有助于阻抗匹配，并且尤其有利于在更高频率(例如1710兆赫到2700兆赫)的匹配。
继续参照图19，辐射单元206包括沿着天线200的侧边缘205并通常呈矩形的部分或片段。辐射单元208包括通常呈J型的部分或片段。
天线的下部204包括三个单元210、212、214。这三个单元210、212、214具有不同的长度并且可操作用于对频率谐振进行微调以使得天线200具有更宽的带宽。天线的下部204还包括相对宽的接地区域部209，该接地区域部209可操作用于扩宽/增大天线200的带宽。外单元210和214沿着天线200的相应边缘203、205设置或者与天线200的相应边缘203、205相邻地设置。中间单元212设置在两个外单元210和214之间。在该示例性实施方式中，单元214可以视为接地单元，而单元210、212可以视为辐射单元。
天线200包括位于单元210与212之间的沟槽部236、位于单元212与214之间的沟槽部238、以及将这两个沟槽部236与238相连接的沟槽部239。因此，可以将天线200描述为包含具有沟槽部236、238和239的多个沟槽或者具有沟槽部236、238和239的单个沟槽，其中外辐射单元210、214通过相应的沟槽部236、238与中间单元212分隔开。在该例子中，中间单元212不延伸到天线200的下端部246。而是，中间单元212的端部通过沟槽部239与天线200的下端部246间隔开。沟槽部236和238包括具有不同宽带和长度并通常呈矩形的部分，使得沟槽部236、238不具有均匀或恒定的宽度而是具有台阶式构造。
现在参照图20，天线300包括具有多个辐射单元或辐射臂的上部302和下部304。更具体而言，上部302包括两个辐射单元或辐射臂306、308。下部304包括三个辐射单元或辐射臂310、312、314。
在工作中，针对位于第一频率范围或频带内的频率(例如从698兆赫到960兆赫的频率等)，天线300可以基本上作为或者类似于标准半波长偶极天线工作，其中上部302和下部304均具有大约λ/4的电长度。对于上部，仅辐射单元308基本上针对第一频率范围内的频率进行辐射，并在750兆赫和850兆赫具有大约四分之一波长(λ/4)的电波长。作为例子，天线300可以构造成可在750兆赫和850兆赫工作，其中下部304的辐射单元310、312、314和上部302的辐射单元308均具有大约四分之一波长(λ/4)的电波长。
对于第二频率范围或高频带内的更高频率(例如从1710兆赫到2700兆赫的频率等)，上部302的辐射单元306、308都可以是有效的辐射体。例如，在1950兆赫频率处，天线300可以工作，其中天线的上部302的辐射单元308具有约四分之三波长(3λ/4)的电波长，而下部304的辐射单元314和上部302的辐射单元306具有约一个波长(λ)的组合电波长。在2500兆赫，天线300可以工作，即上部302的辐射单元308具有约一个波长(λ)的电波长，而下部304的辐射单元314具有约四分之三波长(3λ/4)的电波长。
在第一和第二频率范围，下部304可以作为地来工作，这使得天线300能够独立地接地。因此，天线300不依赖于单独的接地单元或接地面。在低频带或第一频率范围(例如，从698兆赫到960兆赫的频率等)，下部或平面裙单元304可以具有约四分之一波长(λ/4)的电长度。
天线300还包括用于阻抗匹配的间隙316。间隙316通常限定在天线的上部302的辐射单元306、308的下边缘与天线的下部304的辐射单元310、312、314的上边缘之间。
如图20所示，间隙316包括具有不同宽度和长度的三个矩形部322、323、324。因此，间隙316不具有均匀或恒定的宽度，而是具有台阶式构造。第一矩形部322从天线300的边缘303延伸出来并与第二矩形部323交叉或连接。第二矩形部323比第一矩形部322更宽(在图20中从左到右)和更短(在图20中从上到下)。第二矩形部323进而与更长、更窄的第三矩形部324相交或连接。第三矩形部324从天线300的相对边缘305向另一边缘303延伸并与第二矩形部323相交。
端口或馈电点可以邻近矩形部324的端部和天线300的边缘305设置。换言之，端口或馈电点可以位于或邻近间隙316与天线300的边缘305相交处。将馈电点置于天线300的边缘305处使得辐射单元310和312能够增加额外的封闭式谐振以扩宽低频带的带宽。
可以引入一个或更多个沟槽326来配置上辐射单元306、308，并有助于实现天线300的多带操作。在图20所例示的例子中，天线300包括将上辐射单元306和308分隔开的沟槽326。所例示的沟槽326还具有通常呈T形的构造。天线的辐射臂或辐射单元306、308、310、312、314与天线的上部302和下部304之间间隙间的耦接使得天线300能够在多个频带处谐振。间隙316还有助于阻抗匹配，并且尤其有利于在更高频率(例如1710兆赫到2700兆赫)的匹配。
继续参照图20，辐射单元306包括沿着天线300的侧边缘305并通常呈矩形的部分或片段。辐射单元308包括通常呈J型的部分或片段。
天线的下部304包括三个单元310、312、314。这三个单元310、312、314具有不同的长度并且可操作用于对频率谐振进行微调以使得天线300具有更宽的带宽。天线的下部304还包括相对宽的接地区域部309，该接地区域部309可操作用于扩宽/增大对天线300的带宽。外单元310和314沿着天线300的相应边缘303、305设置或者与天线300的相应边缘303、305相邻地设置。中间单元312设置在两个外单元310和314之间。在该示例性实施方式中，单元314可以视为接地单元，而单元310、312可以视为辐射单元。
天线300包括位于单元310与312之间的沟槽336和位于单元312与314之间的沟槽部338。因此，外辐射单元310、314通过相应的沟槽336、338与中间单元312间隔开。沟槽336和338包括具有不同宽度和长度的通常呈矩形的部分，使得这些沟槽不具有均匀或恒定的宽度，而是具有台阶式构造。
图21例示了包括多带、宽带天线400的天线组件的一个示例性实施方式，该多带、宽带天线400位于壳体或护套470内部并具有焊接(454、455、456)至天线400的馈电点或焊盘的同轴电缆421。同轴电缆421连接至外部连接器472，该外部连接器472进而可以用于将天线组件连接至诸如手持式便携终端、膝上型电脑或笔记本电脑等的电子设备。图21中例示的示例性天线组件可以用作外置刀型天线。
继续参照图21，天线400包括具有多个辐射单元或辐射臂的上部402和下部404。更具体而言，上部402包括两个辐射单元或辐射臂406、408。下部404包括三个辐射单元或辐射臂410、412、414。
在工作中，针对位于第一频率范围或频带内的频率(例如从698兆赫到960兆赫的频率等)，天线400可以基本上作为或者类似于标准半波长偶极天线工作，其中上部402和下部404均具有大约λ/4的电长度。对于上部，仅辐射单元408基本上针对第一频率范围内的频率进行辐射并在750兆赫和850兆赫具有大约四分之一波长(λ/4)的电波长。作为例子，天线400可以构造成在750兆赫和850兆赫工作，其中下部404的辐射单元410、412、414和上部402的辐射单元408均具有大约四分之一波长(λ/4)的电波长。
对于第二频率范围内或高频带内的更高频率(例如从1710兆赫到2700兆赫的频率等)，上部402的辐射单元406、408都可以是有效的辐射体。例如，在1950兆赫频率处，天线100可以工作，其中天线的上部402的辐射单元408具有大约四分之三波长(3λ/4)的电波长，而下部404的辐射单元414和上部402的辐射单元406具有大约一个波长(λ)的组合电波长。在2500兆赫，天线400可以工作，其中上部402的辐射单元408具有大约一个波长(λ)的电波长，而下部404的辐射单元414具有大约四分之三波长(3λ/4)的电波长。
在第一和第二频率范围，下部404可以作为地来工作，这使得天线400得能够独立地接地。因此，天线400不依赖于单独的接地单元或接地面。在低频带或第一频率范围(例如，从698兆赫到960兆赫的频率等)，下部或平面裙单元404可以具有大约四分之一波长(λ/4)的电长度。
天线400还包括用于阻抗匹配的间隙416。间隙416通常限定在天线的上部402的辐射单元406、408的下边缘与天线的下部404的辐射单元410、412、414的上边缘之间。
如图21所示，间隙416包括具有不同宽度和长度的三个矩形部422、423、424。因此，间隙416不具有均匀或恒定的宽度，而是具有台阶式构造。第一矩形部422从天线403的边缘400延伸出来并与第二矩形部423交叉或连接。第二矩形部423比第一矩形部422更窄(在图21中从左到右)和更短(在图21中从上到下)。第二矩形部423进而与更窄的第三矩形部424相交或连接。第三矩形部424从天线400的相对边缘405向另一边缘403延伸并与第二矩形部423相交。
端口或馈电点可以邻近矩形部424的端部和天线400的边缘405设置。换言之，端口或馈电点可以位于或邻近间隙416与天线400的边缘405相交处。将馈电点置于天线400的边缘405使得辐射单元410和412能够增加额外的封闭式谐振以扩宽低频带的带宽。
可以引入一个或更多个沟槽来配置上辐射单元406、408，并有助于实现天线400的多带操作。在图21所例示的例子中，天线400包括将上辐射单元406、408分隔开的沟槽426。所例示的沟槽426还具有通常呈T形的构造。天线的辐射臂或辐射单元406、408、410、412、414与天线的上部402和下部404之间间隙间的耦接使得天线400能够在多个频带处谐振。间隙416还有助于阻抗匹配，并且尤其有利于在更高频率(例如1710兆赫到2700兆赫)的匹配。
继续参照图21，辐射单元406包括沿着天线400的侧边缘405并通常呈矩形的部分或片段。辐射单元408包括通常呈J型的部分或片段。
天线的下部404包括三个单元410、412、414。这三个单元410、412、414具有不同的长度并且可操作用于对频率谐振进行微调以使得天线400具有更宽的带宽。天线的下部404还包括相对宽的接地区域部409，该接地区域部409可操作用于扩宽/增大天线400的带宽。外单元410和414沿着天线400的相应边缘403、405设置或者与天线400的相应边缘403、405相邻地设置。中间单元412设置在两个外单元410和414之间。在该示例性实施方式中，单元414可以视为接地单元，而单元410、412可以视为辐射单元。
天线400包括位于单元410与412之间的沟槽436和位于单元412与414之间的沟槽部438。因此，外辐射单元410、414通过相应的沟槽436、438与中间单元412间隔开。沟槽436和438包括具有不同宽度和长度的通常呈矩形的部分，使得这些沟槽不具有均匀或恒定的宽度，而是具有台阶式构造。
图22至27例示了针对具有同轴电缆馈电体的天线400(图21)的原型测得的分析结果。图21至27中所示的这些测得分析结果仅出于例示的目的而非出于限制目的而提供。总体上，这些结果表明天线400(图21)的辐射图案随着频率的增大而在方位面变得不那么全向，并且天线400作为更长的偶极天线工作，但仍保持良好的效率。例如，图27总体上示出了在天线400上下偏斜并表现为更长的偶极天线时方位增益在2700兆赫频率处减小。
此处公开的各种辐射单元可以由导电材料(例如铜、银、金、合金、它们的组合、其他导电材料等)制成。此外，上单元和下单元可以均由相同材料制成，或者这些单元中的一个或更多个可以由与其他单元不同的材料制成。此外，上辐射单元之一可以由与形成其他上辐射单元的材料不同的材料制成。类似地，下单元均可以由相同材料、不同材料或者它们的某种组合制成。此处提供的材料和尺寸仅是出于例示的目的，因为取决于例如期望的特定频率范围、是否存在基板、任意基板的介电常数、空间考虑等，天线可以由不同材料构成和/或具有不同形状、尺寸等。
在此处公开的天线的多种示例性实施方式(例如天线100(图1)、天线200(图19)、天线300(图20)、天线400(图21)等)中，辐射单元可以都被支撑在基板的同一面上。使得所有辐射单元能够位于基板的同一面上不再需双面印刷电路板。此处公开的辐射单元可以按多种方式制造或提供并可以由不同类型的基板和材料(例如电路板、柔性电路板、塑料载体、阻燃板4或FR4、柔性膜等)支撑。多种示例性实施方式包括基板，该基板具有柔性材料、或者介电或非导电印刷电路板材料。在包括由相对柔性的材料形成的基板的示例性实施方式中，天线可以弯曲或配置成遵循天线壳体外形的轮廓或形状。基板可以由具有低损耗或介电性能的材料形成。根据一些实施方式，此处公开的天线可以是印刷电路板(刚性或柔性)或者是印刷电路板的一部分，在这种印刷电路板中辐射单元均为电路板基板上的导电迹线(例如铜迹线等)。因此，在该情况下，天线可以是单面PCB天线。另选地，天线(无论是否安装在基板上)可以由通过切割、冲压、刻蚀等由金属片制成。在多种实施方式中，例如取决于特定应用，基板可以制成不同大小，因为可以利用改变基板的厚度和介电常数来调整频率。作为例子，基板(例如图18等)的长度可以为大约150毫米，宽度可以为大约30毫米，厚度可以为大约0.80毫米。另选实施方式可以包括具有不同配置(例如不同形状、尺寸、材料等)的基板。例如，图19例示了长度为157毫米且宽度为25毫米的基板。作为另一个例子，图20例示了长度为167毫米且宽度为20毫米的基板。此处提供的材料和尺寸仅是出于例示的目的，因为取决于例如期望的特定频率范围、是否存在基板、任意基板的介电常数、空间考虑等，天线可以由不同材料制成和/或被构造成具有不同形状、尺寸等。
如同通过所示天线100(图1)、200(图19)、300(图20)和天线400(图21)的各种配置明显地看出的，天线的实施方式在不脱离本公开的范围的情况下可以作出改变，此处公开的具体配置仅是示例性实施方式而不是为了限制本公开。例如，如通过比较图1、19、20和21所示出的，可以改变辐射单元、间隙和/或沟槽的大小、形状、长度、宽度、包含物(inclusion)等。可以改变这些特征中的一个或更多个以使得天线适于不同频率范围、适于任何基板的不同介电常数(或者缺少任何基板)，以增加一个或更多个谐振辐射单元的带宽，以增强一个或更多个其他特征等。
在本公开的范围内，此处公开的多种天线(例如100(图1)、200(图19)、300(图20)和天线400(图21)等)可以集成、嵌入、安装、装配、外部装配或被支撑在便携式终端或无线应用设备上，例如包括个人计算机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)等。作为例子，此处公开的天线可以借助于双面泡沫胶带或螺丝装配到无线应用设备(装配在设备壳体的内部或外部)。如果利用螺丝或其他机械紧固件来装配，则可以将孔(例如通孔168(图18)等)可以经过天线被钻透(优选地经过基板被钻透)。天线还可以用作外置天线。天线可以装配在其自己的壳体内，并且同轴电缆可以端接有连接器(例如SMA(超小型A)连接器、MMCX(微型同轴)连接器、MCC或迷你同轴连接器、U.FL连接器等)，该连接器用于连接至无线应用设备或便携式终端的外置天线连接器。这种实施方式使得天线无需设计成安装在无线应用设备壳体或便携式终端的内部就能够与任意适当的无线应用设备或便携式终端一起使用。作为例子，图13至15例示了可以使用所公开的多带、宽带天线实施方式(例如天线100(图1)、天线200(图19)、天线300(图20)、天线400(图21)等)中的一个或更多个的示例性应用。更具体而言，图13例示了可以包括多带、宽带天线的桌面式天线。图14例示了可以包括多带、宽带天线的外置刀型天线。并且，图15例示了作为内嵌式天线的多带、宽带天线。
提供示例性实施方式是为了完全公开的目的，并且向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。阐述了具体细节，诸如具体部件、设备和方法的例子，以提供对本公开的实施方式的完全理解。对本领域技术人员而言明显的是，不需要利用一些具体细节，可以按照许多不同的形式来实施示例性实施方式，并且这些都不应当视为对本公开的范围的限制。在一些示例性实施方式中，没有详细描述公知的过程、公知的设备结构和公知的技术。
此处使用的术语仅是出于描述具体示例性实施方式的目的，而不是为了进行限定。此处所使用的单数形式的“一”、“一个”和“该”还可以旨在还包括复数形式，除非上下文另有清楚地说明。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是表示包括在内的意思，因此指明了阐述的特征、整件、步骤、操作、单元和/或部件的存在，但并未排除一个或更多个其他特征、整件、步骤、操作、单元、部件和/或它们的组的存在或附加。此处描述的方法步骤、过程和操作不应视为一定要求按所讨论或例示的顺序执行，除非具体指明了执行的顺序。还应理解的是，可以采用附加的或另选的步骤。
当一个单元或层被称为位于另一个单元或层“上”，或者“接合至”、“连接至”或“耦接至”另一个单元或层时，这个单元或层可以直接地位于该另一个单元或层上、或者直接接合、连接或耦接至该另一单元或层，或者可以存在介于中间的单元或层。相反，当一个单元被称为“直接位于”另一个单元或层“上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦接至”另一个单元或层时，可以不存在介于中间的单元或层。应当按照类似的方式解释用于描述单元之间的关系的其他措辞(例如，“位于之间”和“直接位于之间”、“邻近”和“直接邻近”等)。如此处所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联列出的项目的任意和全部组合。
虽然术语第一、第二、第三等在此可以用于描述各种单元、部件、区域、层和/或部分，但这些单元、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个单元、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分进行区分。当在本文使用时，例如“第一”、“第二”和其他数字术语之类的术语并没有隐含序列或顺序，除非上下文中清楚地表明。因此，在不脱离示例性实施方式的教导的情况下，以下讨论的第一单元、部件、区域、层或部分可以称为第二单元、部件、区域、层或部分。
此处使用的例如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下”“上方”“上”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括除了图中所示方位以外的设备在使用或工作中的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以被另外的取向(旋转90度或在其他方位)，并且此处使用的表示空间相对位置的描述符可以相应地进行解释。
此处针对给定参数的对特定值或值的特定范围的公开并不排除其他值或值的范围，该其他值或值的范围在此处公开的一个或更多个实施例中可以是有用的。此外，可以设想的是，此处阐述的针对具体参数的任意两个特定值可以限定可以适于给定参数的值的范围的端点。对针对给定参数的第一值和第二值的公开可以解释为公开了：针对给定参数还可以运用介于该第一值与第二值之间的任意值。类似地，可以设想的是，对参数的值的两个或更多个范围(无论这样的范围是嵌套的、重叠的还是完全不同的)的公开包含了针对可能使用所公开的范围的端点来要求保护的值的范围的所有可能组合。
出于例示和说明的目的而提供了对实施方式的以上说明。并不旨在穷举或限制本公开。一个特定实施方式的各个单元或特征通常并不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下，是可以互换的，并且可以用在所选择的实施方式中，即使并未具体示出或说明。也可以按多种方式对此加以改变。这样的改变不应视为脱离了本公开，并且旨在将所有这样的修改包含在本公开的范围内。
根据本发明的一个或更多个方面，提供了一种多带、宽带天线，其包括：上部，该上部包括两个或更多个上辐射单元以及布置在所述两个或更多个上辐射单元之间的一个或更多个沟槽；下部，该下部包括三个或更多个下辐射单元以及布置在所述三个或更多个下辐射单元之间的一个或更多个沟槽；间隙，该间隙位于所述上部与所述下部之间，使得所述上辐射单元与所述下辐射单元分离并间隔开，所述间隙包括限定了台阶式构造的多个矩形部；由此所述间隙与所述上辐射单元及所述下辐射单元的耦接使得所述天线能够在至少第一频率范围和第二频率范围内进行多带、宽带操作，并且所述上辐射单元能够作为所述天线的辐射部工作，而所述下辐射单元能够作为接地部工作，并且所述间隙可操作用于阻抗匹配。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述天线包括位于所述天线的边缘处邻近所述台阶式间隙的馈电点，使得所述一个或更多个下辐射单元能够操作用于增加额外的封闭式谐振，以扩宽至少所述第一频率范围的带宽。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述间隙的所述多个矩形部具有不同大小。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中：所述两个或更多个上辐射单元包括具有通常呈矩形的构造的第一辐射单元和具有通常呈J形的构造的第二辐射单元；并且所述上部的所述一个或更多个沟槽包括位于所述第一辐射单元与所述第二辐射单元之间的通常呈T形的沟槽。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中：所述三个或更多个下辐射单元包括第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元，所述第二辐射单元布置在外部的所述第一辐射单元与所述第三辐射单元之间；并且所述下部的所述一个或更多个沟槽包括至少一个沟槽，使得至少一个沟槽部位于所述第一辐射单元与所述第二辐射单元之间，并且至少一个沟槽部位于所述第二辐射单元与所述第三辐射单元之间。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述三个或更多个下辐射单元中的至少一个包括弯曲部，该弯曲部向内突出到所述至少一个沟槽内并构造成有助于在更高的所述第二频率范围内的频率处进行微调。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述三个或更多个下辐射单元被构造成具有不同长度，用于针对至少所述第一频率范围来扩宽所述天线的带宽。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中：所述上部的所述一个或更多个沟槽包括限定了台阶式构造的多个矩形沟槽部；并且所述下部的所述一个或更多个沟槽包括限定了台阶式构造的多个矩形沟槽部。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述天线被构造成在从大约698兆赫到大约960兆赫的所述第一频率范围和从大约1710兆赫到大约3800兆赫的所述第二频率范围内谐振。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述天线被构造成在从大约698兆赫到大约960兆赫的所述第一频率范围和从大约1710兆赫到大约2700兆赫的所述第二频率范围内谐振。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述天线被构造成使得：所述天线针对从大约698兆赫到大约960兆赫的频率具有小于2.5的电压驻波比(VSWR)；并且所述天线针对从大约1710兆赫到大约5000兆赫的频率具有小于2的VSWR；并且所述天线针对从大约500兆赫到大约6000兆赫的频率具有小于2.5的VSWR。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述两个或更多个上辐射单元包括：第一辐射单元，其具有通常呈矩形的构造；以及第二辐射单元，其具有通常呈J形的构造；所述天线被构造成能够工作在750兆赫和850兆赫，其中所述下部的所述下辐射单元和所述上部的所述第二辐射单元均具有大约四分之一波长(λ/4)的电长度；并且所述天线被构造成能够工作在1950兆赫，其中所述上部的所述第二辐射单元具有大约四分之三波长(3λ/4)的电长度，并且所述下部的所述下辐射单元中的至少一个以及所述上部的所述第一辐射单元具有大约一个波长(λ)的组合电波长；并且所述天线被构造成能够工作在2500兆赫，其中所述上部的所述第二辐射单元具有大约一个波长(λ)的电长度，并且所述下部的所述下辐射单元中的至少一个具有大约四分之三波长(3λ/4)的电波长。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述下部包括平面裙单元。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述下部被构造成在所述第一频率范围内作为四分之一波长(λ/4)扼流器工作，使得当所述天线由同轴电缆进行馈电时使得所述同轴电缆的外表面的所述天线电流的至少一部分减小。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述下部被构造成作为地来工作。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述下部在所述第一频率范围内作为套筒式扼流器工作。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其进一步包括同轴电缆，该同轴电缆具有与所述天线的相应上部和下部电耦接的内导体和外导体。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述辐射单元、间隙和沟槽位于印刷电路板的同一面上。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其进一步包括基板，该基板支撑所述天线的位于所述基板的同一面上的所述上部和所述下部。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中：所述基板包括电路板；并且所述上辐射单元和所述下辐射单元包括位于所述电路板上的导电迹线。
根据本发明的一个或更多个方面的天线，其中，所述天线是全向的。
本发明还提供一种包括根据本发明的一个或更多个方面的天线的电子设备。

Claims (10)

1.一种多带、宽带天线，其包括：
上部，该上部包括两个或更多个上辐射单元以及布置在所述两个或更多个上辐射单元之间的一个或更多个沟槽；
下部，该下部包括三个或更多个下辐射单元以及布置在所述三个或更多个下辐射单元之间的一个或更多个沟槽；
间隙，该间隙位于所述上部与所述下部之间，使得所述上辐射单元与所述下辐射单元分离并间隔开，所述间隙包括限定了台阶式构造的多个矩形部；
由此所述间隙与所述上辐射单元及所述下辐射单元的耦接使得所述天线能够在至少第一频率范围和第二频率范围内进行多带、宽带操作，其中所述上辐射单元能够作为所述天线的辐射部工作，而所述下辐射单元能够作为接地部工作，并且所述间隙可操作用于阻抗匹配。
2.根据权利要求1所述的天线，其中，所述天线包括位于所述天线的边缘处邻近所述台阶式间隙的馈电点，使得所述一个或更多个下辐射单元能够操作用于增加额外的封闭式谐振，以扩宽至少所述第一频率范围的带宽。
3.根据权利要求1所述的天线，其中，所述间隙的所述多个矩形部具有不同大小。
4.根据权利要求1所述的天线，其中：
所述两个或更多个上辐射单元包括具有通常呈矩形的构造的第一辐射单元和具有通常呈J形的构造的第二辐射单元；并且
所述上部的所述一个或更多个沟槽包括位于所述第一辐射单元与所述第二辐射单元之间的通常呈T形的沟槽。
5.根据权利要求1所述的天线，其中：
所述三个或更多个下辐射单元包括第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元，所述第二辐射单元布置在外部的所述第一辐射单元与所述第三辐射单元之间；并且
所述下部的所述一个或更多个沟槽包括至少一个沟槽，使得至少一个沟槽部位于所述第一辐射单元与所述第二辐射单元之间，并且至少一个沟槽部位于所述第二辐射单元与所述第三辐射单元之间。
6.根据权利要求5所述的天线，其中，所述三个或更多个下辐射单元中的至少一个包括弯曲部，该弯曲部向内突出到所述至少一个沟槽内并构造成有助于在更高的所述第二频率范围内的频率处进行微调。
7.根据权利要求1所述的天线，其中，所述三个或更多个下辐射单元被构造成具有不同长度，用于针对至少所述第一频率范围来扩宽所述天线的带宽。
8.根据权利要求1所述的天线，其中：
所述上部的所述一个或更多个沟槽包括限定了台阶式构造的多个矩形沟槽部；并且
所述下部的所述一个或更多个沟槽包括限定了台阶式构造的多个矩形沟槽部。
9.根据权利要求1所述的天线，其中，所述天线被构造成在从大约698兆赫到大约960兆赫的所述第一频率范围和从大约1710兆赫到大约3800兆赫的所述第二频率范围内谐振。
10.根据权利要求1所述的天线，其中，所述天线被构造成在从大约698兆赫到大约960兆赫的所述第一频率范围和从大约1710兆赫到大约2700兆赫的所述第二频率范围内谐振。
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