CN102576941A - 利用双重电磁耦合的宽带内置型天线 - Google Patents

利用双重电磁耦合的宽带内置型天线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用双重电磁耦合的宽带内置型天线。该天线包括：第一导电部件，与馈电点电连接；第二导电部件，与所述第一导电部件的至少一部分相隔预定距离而与第一导电部件的至少一部分发生电磁耦合，未实施接地和馈电点耦合，而处于浮接状态；第三导电部件，其电接地，并与所述第二导电部件相隔预定距离而与所述第二导电部件发生第二电磁耦合；第三导电部件，从所述第三导电部件延伸形成，用于放射RF信号。该天线的优势在于，可以在有限规格内获得宽带特性。

Description

利用双重电磁耦合的宽带内置型天线
技术领域
本发明涉及一种内置天线，具体是利用电磁耦合的宽带内置型天线。
背景技术
目前，移动通信终端日益趋于小型化和轻量化而其纤薄化的需求也不断增大。但其功能与其规格的小型化相比，更加向多样化发展。
随着移动通信终端机的小型化及多功能化发展，天线在移动通信终端机内所占空间也逐渐缩小而加大了对天线的设计难度。
而且目前已开始出现用一个终端机接受各种频带服务的融合(Convergence)终端机，由此天线的宽带特性和多频带特性尤其成为最重要因素而发挥作用。例如，一个天线就需要支持如蓝牙等近场通信服务、移动通信服务以及无线局域网服务等多频带服务。
一般而言，移动通信终端机主要采用的天线有螺旋天线(helicalantenna)和平面倒F型天线(Planar Inverted F Antenna：PIFA)。
螺旋天线是在终端机的外部具有凸出形状结构，其外观设计影响终端机的美观和携带功能，至今也尚未研究出相应的内置型结构而无法满足目前内置天线的需求和发展趋势。
倒F型天线设计成具有小型结构的天线。倒F型天线，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工作，进而能够实现小型结构。
所述倒F型天线从小型化和放射特性上具有较多优势，也是目前使用最多的内置型天线，但也存在因窄带特性而无法设计成具有多频带和宽频带特性的难题。
为克服所述倒F型天线存在的问题，本发明人通过韩国国内专利申请第2008-2266号提出了利用电磁耦合的内置型天线，图1就是本发明人提出的利用电磁耦合的内置型天线结构示意图。
如图1所示，具有该结构的利用电磁耦合的内置型天线与倒F型天线相比，更加便于获得宽频带特性，但在特定的接地面结构和终端机结构中，有时无法获得宽频带特性而产生对此进行改进的需求。
发明内容
技术问题
为解决所述现有技术上存在的问题，本发明提供一种便于获得宽频带和多频带特性的内置型天线。
另外，本发明提供一种可以有效实现宽带阻抗匹配的终端机内置型天线。
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。
技术方案
根据本发明的第一个方面是提供一种利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其包括：第一导电部件，与馈电点电连接的；第二导电部件，与所述第一导电部件的至少一部分相隔预定距离，以便与所述第一导电部件的至少一部分发生第一电磁耦合，未实施接地和馈电点耦合而处于浮接状态；第三导电部件，其电接地，并与所述第二导电部件相隔预定距离，以便与所述第二导电部件发生第二电磁耦合；第三导电部件，从所述第三导电部件延伸，用于发送RF信号。
所述第二导电部件和所述第三导电部件之间产生连续波。
天线包含从所述第二导电部件向所述第三导电部件方向凸出的多个第一凸出部。
天线包含从所述第三导电部件向所述第二导电部件方向凸出的多个第二凸出部。
所述第一凸出部和所述第二凸出部可以形成慢波结构，以增加耦合。
所述第一凸出部和所述第二凸出部优选形成为相互交替啮合状态。
根据本发明的另一个方面是提供一种利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，第一导电部件与馈电点电连接，第二导电部件与所述第一导电部件相隔预定距离，第三导电部件电接地并与所述第二导电部件相隔预定距离，其中，通过从所述第一导电部件向所述第二导电部件的第一电磁耦合及从所述第二导电部件向所述第三导电部件的第二电磁耦合来实现馈电。
发明效果
根据本发明的天线具有在有限规格内仍可获得宽带特性的优势。
附图说明
图1为本发明人提出过的利用电磁耦合的内置型天线结构示意图；
图2为根据本发明一实施例的利用双重电磁耦合的内置型天线结构平面图；
图3为显示根据本发明一实施例的利用双重电磁耦合的内置型天线结合于电介质结构的斜视图；
图4为显示根据本发明一实施例的利用双重电磁耦合的内置型天线的S11参数和利用单一电磁耦合的内置型天线的S11参数的附图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明利用双重电磁耦合的宽频带内置型天线的优选实施例进行详细说明。
图2为根据本发明一实施例的利用双重电磁耦合的内置型天线结构平面图。
如图2所示，根据本发明一实施例的利用电磁耦合的内置型天线可以包含：第一导电部件200、第二导电部件202、第三导电部件204、第四导电部件206、从第二导电部件202向第三导电部件204方向凸出的第一凸出部220、从第三导电部件204向第二导电部件202方向凸出的第二凸出部230。另外，所述构件可以结合于，诸如承载体或基板等电介质结构210。
第一导电部件200与馈电点电连接，第一导电部件200的至少有一部分与第二导电部件202相隔预定距离而发生电磁耦合。
第一导电部件200是通过馈电点接入RF信号，从第一导电部件200向第二导电部件202发生第一电磁耦合。图1中，第一导电部件200和第二导电部件202邻接的A部分会发生第一电磁耦合，RF信号会通过第一电磁耦合注入第二导电部件202。
第二导电部件202是与第一导电部件204相隔预定距离而与第一导电部件的至少一部分发生电磁耦合，而且与第三导电部件204也相隔预定间隔而在预定领域与第三导电部件204发生电磁耦合。第二导电部件202不实施接地和馈电点耦合而处于浮接(floating)状态。
第三导电部件204实施接地，与第二导电部件202相隔预定距离而发生电磁耦合。
第二导电部件202和第三导电部件204之间发生第二电磁耦合而从馈电点发送的RF信号会注入第三导电部件204。第二导电部件202向第三导电部件204的第二电磁耦合，与第一电磁耦合不同，在较宽领域发生电磁耦合，而在第二导电部件202和第三导电部件204之间会产生连续波。
就是说，根据本发明，通过从第一导电部件200向第二导电部件202的第一电磁耦合以及从第二导电部件202向第三导电部件204的第二电磁耦合的双重电磁耦合实现馈电。
根据本发明人的研究，为在相隔预定间隔的第二导电部件202和第三导电部件204之间获得充分耦合，第二导电部件202和第三导电部件204设置得较长，则更加便于获得宽带特性。
但，第二导电部件202和第三导电部件204设置地较长，会影响天线的小型化，因此本发明中，第二导电部件200和第二导电部件204的长度设置得较短的同时具备形成慢波结构的第一凸出部220和第二凸出部230。
第一凸出部220是从第二导电部件202向第三导电部件204方向凸出多个，第二凸出部230是从第三导电部件204向第二导电部件202方面凸出多个。
如图2所示，多个所述第一凸出部220和第二凸出部230应优选形成为交替凸出而啮合的形态。从第二导电部件202和第三导电部件204凸出的第一凸出部220和第二凸出部230是如开口短柱(open stub)凸出，实质上加长第二导电部件202和第三导电部件204的电气长度而实现宽带阻抗匹配。
在图2中，第一凸出部220和第二凸出部230的凸出长度和宽度在图示上一致，但第一凸出部220和第二凸出部230的宽度及长度，可以部分不同地设置。而且根据图2图示，第一凸出部220和第二凸出部230的形状为长方形，但凸出部的形状并不限于此。
第二导电部件202和第三导电部件204之间发生电磁耦合的部分是作为阻抗匹配部运行，从第三导电部件204延伸的第四导电部件206则作为辐射器运行。
天线的射频是根据第三导电部件204和第四导电部件206的长度来决定。
如图2所示的实施例，通过第一电磁耦合以及第二电磁耦合的双重电磁耦合实现向第三导电部件的馈电，比通过单一电磁耦合实现馈电，更加有利于在特定频带上获得宽带特性。
图3为显示根据本发明一实施例的利用双重电磁耦合的内置型天线结合于电介质结构的斜视图。
如图3所示，第一导电部件200、第二导电部件202、第三导电元204和第四导电部件206结合于电介质结构210的上部或者侧部。
第一导电部件200与终端机基板上形成的馈电点电连接，从电介质结构的侧部向上部延伸而形成。
第三导电部件204是与终端机基板的接地实施电连接，从电介质结构侧部向上部延伸而形成。
根据图3中的图示，电介质结构210为长方体，但本领域的普通技术人员应当理解，其电介质结构210可以采用多种形态。
图4为显示根据本发明一实施例的利用双重电磁耦合的内置型天线的S11参数和利用单一电磁耦合的内置型天线的S11参数的附图。
如图4所示，根据本发明利用双重电磁耦合时，在低频带的宽带特性更加突出。

Claims (10)

1.一种利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，包括：
第一导电部件，与馈电点电连接；
第二导电部件，与所述第一导电部件的至少一部分相隔预定距离，以便与所述第一导电部件的至少一部分发生第一电磁耦合，未实施接地和馈电点耦合而处于浮接状态；
第三导电部件，其电接地，并与所述第二导电部件相隔预定距离，以便与所述第二导电部件发生第二电磁耦合；
第三导电部件，从所述第三导电部件延伸，用于发送RF信号。
2.根据权利要求1所述的利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，
所述第二导电部件和所述第三导电部件之间产生连续波。
3.根据权利要求1所述的利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，
包含从所述第二导电部件向所述第三导电部件方向凸出的多个第一凸出部。
4.根据权利要求3所述的利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，
包含从所述第三导电部件向所述第二导电部件方向凸出的多个第二凸出部。
5.根据权利要求3或4所述的利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，
所述第一凸出部和所述第二凸出部形成慢波结构，以增加耦合。
6.根据权利要求3或4所述的利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，
所述第一凸出部和所述第二凸出部形成相互交替啮合状态。
7.根据权利要求3或4所述的利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，
所述第一凸出部和所述第二凸出部具有部分不同的宽度和长度。
8.一种利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，
第一导电部件与馈电点电连接，第二导电部件与所述第一导电部件相隔预定距离，第三导电部件电接地并与所述第二导电部件相隔预定距离，
其中，通过从所述第一导电部件向所述第二导电部件的第一电磁耦合及从所述第二导电部件向所述第三导电部件的第二电磁耦合来实现馈电，
9.根据权利要求8所述的利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，还包含：
第四导电部件，从所述第三导电部件延伸，用作辐射器。
10.根据权利要求8所述的利用双重电磁耦合的宽带内置型天线，其特征在于，
所述第一导电部件和所述第二导电部件之间产生连续波。
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