CN102655264A - 天线装置和包括这种天线装置的便携式无线电通信设备 - Google Patents

天线装置和包括这种天线装置的便携式无线电通信设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102655264A
CN102655264A CN2012100553778A CN201210055377A CN102655264A CN 102655264 A CN102655264 A CN 102655264A CN 2012100553778 A CN2012100553778 A CN 2012100553778A CN 201210055377 A CN201210055377 A CN 201210055377A CN 102655264 A CN102655264 A CN 102655264A
Authority
CN
China
Prior art keywords
semi
radiant element
harmonic
ring radiant
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100553778A
Other languages
English (en)
Inventor
L·莫顿
彼得·林德伯格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Laird Technologies AB
Original Assignee
Laird Technologies AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Laird Technologies AB filed Critical Laird Technologies AB
Publication of CN102655264A publication Critical patent/CN102655264A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本发明涉及天线装置和包括这种天线装置的便携式无线电通信设备。提供了一种用于无线电通信设备的天线装置，所述无线电通信设备适于在至少第一频带和隔开的第二频带中接收无线电信号，所述天线装置包括半环辐射元件(1)，其中所述第一频带包括针对所述半环辐射元件(1)的一次谐波，并且其中所述半环辐射元件(1)包括针对所述半环辐射元件(1)的三次谐波的高电流区间处的电感性负载，从而所述第二频带包括针对所述半环辐射元件(1)的所述三次谐波。

Description

天线装置和包括这种天线装置的便携式无线电通信设备
技术领域
本发明总体上涉及一种天线装置，尤其涉及一种包括一个半环辐射元件的用于例如移动电话的无线电通信设备的天线装置。
背景技术
便携式无线电通信设备中使用内部天线已经有一段时间了。使用内部天线有许多优点，其中可提及的是内部天线小并且轻，使得它们适合用于尺寸和重量是重要的应用，比如移动电话。
但是，在移动电话中应用内部天线对天线装置的构造施加了一些限制。特别地，在便携式无线电天线装置中，用于内部天线装置的空间受限。这些限制使得找到提供宽工作频带的天线的构造变得困难。
此外，如今的便携式无线电通信设备很多时候要求提供用于多个工作频带(例如GSM 850、GSM 900、GSM 1800、GSM 1900和WCDMA)的多个频带覆盖。便携式无线电通信设备空间受限，因此期望如果可以的话为天线增加多个功能。
为提供覆盖宽频带的天线装置，离地排列辐射元件是有利的。例如，在具有大显示器的移动电话中，为离地天线(off-ground antenna)找到可用空间通常是困难的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于无线电通信设备的天线装置，其提供针对地面上天线(on-ground antenna)的多个工作频带覆盖。
本发明是基于以下认识：通过一定的构造可以将半环天线配置为用于多个工作频带覆盖。
根据本发明，提供一种用于无线电通信设备的天线装置，所述无线电通信设备适于在至少第一频带和隔开的第二频带中接收无线电信号，所述天线装置包括半环辐射元件，其中所述第一频带包括针对所述半环辐射元件的一次谐波，并且其中所述半环辐射元件包括针对所述半环辐射元件的三次谐波的高电流区间处的电感性负载，从而所述第二频带包括所述半环辐射元件的所述三次谐波，这允许使用具有多个工作频带覆盖的地面上天线。
第一频带至少包括一次谐波，并且第二频带至少包括二次谐波和三次谐波，或者第一频带至少包括一次谐波和二次谐波，并且第二频带至少包括三次谐波。
半环辐射元件优选地包括针对该半环辐射元件的二次谐波的高电流区间处的电感性负载，以允许四次谐波的偏移。
半环辐射元件优选地包括针对所述半环辐射元件的所述三次谐波的高差分电压处的电容性耦合装置，以提高三次谐波相对于半环辐射元件的一次谐波可偏移的量。
此外，所述半环辐射元件优选地具有针对所述一次谐波的预定宽度，并且通过使所述半环辐射元件的一部分比所述预定宽度窄来针对更高次谐波提供所述电感性负载。另外，或者另选地，电感性负载优选地包括曲折部分。
为了将三次谐波向下偏移到二次谐波而不将二次谐波偏移到一次谐波，半环辐射元件在所述二次谐波的电压差分最大值处优选地不被电容性耦合，从而所述第二频带还包括针对所述半环辐射元件的所述二次谐波。
半环辐射元件有利地包括针对所述半环辐射元件的四次谐波的电压差分最大值处的电容耦合装置，和针对所述半环辐射元件的所述四次谐波的电流最大值处的电感性负载，从而所述第二频带被配置为包括所述半环辐射元件的所述二次谐波、所述半环辐射元件的所述三次谐波和所述半环辐射元件的所述四次谐波。
优选地，半环辐射元件具有针对所述一次谐波的预定宽度，并且通过使所述半环辐射元件的第一部分向所述半环辐射元件的第二部分与所述预定宽度相比变宽来提供所述电容性装置。
有利地，进一步通过所述半环辐射元件的第一部分与所述半环辐射元件的第二部分交指来提供所述电容性装置。
半环辐射元件优选地包括针对所述半环辐射元件的二次谐波的高电压差分处的电容性耦合装置，从而所述第一频带还包括所述半环辐射元件的所述二次谐波。为了提供进一步的工作频带覆盖，优选地天线装置包括被配置以展宽所述第二频带的寄生元件。
还提供一种包括这种天线装置的便携式无线电通信设备。
在从属权利要求中限定了进一步的优选实施方式。
附图说明
现在参照附图，以示例的方式对本发明进行说明，在这些图中：
图1为显示半环天线装置的λ/2模式的电流和电压最大值的示意图。
图2为显示半环天线装置的λ模式的电流和电压最大值的示意图。
图3为显示半环天线装置的3λ/2模式的电流和电压最大值的示意图。
图4为显示半环天线装置的2λ模式的电流和电压最大值的示意图。
图5为根据本发明第一实施方式的半环天线装置的示意图。
图6为根据本发明第二实施方式的半环天线装置的示意图。
图7为根据本发明第三实施方式的半环天线装置的示意图。
图8为根据本发明第三实施方式的频带覆盖的示意图。
图9为根据本发明第一实施方式或第二实施方式的频带覆盖的示意图。
具体实施方式
下面将对根据本发明的天线装置的优选实施方式进行详细说明。在说明中，为了解释而非限定的目的，为了提供对本发明的全面理解，提出特定细节，例如特定的硬件、应用、技术等。但是，对本领域技术人员来说，清楚的是，本发明可以脱离这些特定细节而用在其他实施方式中。另外，省略掉对公知方法、装置和电路的详细说明，以不至于因为不必要的细节而使得本发明的说明变得难以理解。
在下面的说明和权利要求中，用到术语“辐射元件”。应该理解该术语旨在覆盖用于接收和/或发射无线电信号的导电元件。
首先参照图1到图4，其中示出根据本发明的天线装置的大体结构。天线装置包括以半环辐射元件1为形式的辐射元件1。半环辐射元件1在一端被馈电2，且在另一端接地3。半环天线包括在接地平面器件(例如，移动电话的PCB或移动电话的显示器的RF屏蔽盖)之上的半环辐射元件。半环天线具有半环辐射元件1，该半环辐射元件1具有一次谐波的λ/2的长度，其在接地平面器件上方被镜像，使得天线装置作用为环形天线。
图1中示意性示出半环辐射元件1的λ/2模式，或一次谐波。在一次谐波中，电压差分最大值出现在环的中间，以V-例示。在一次谐波中，电流最大值I将出现在馈电处和接地处，用指向电流最大值的方向的箭头例示。
图2中示出针对半环辐射元件1的二次谐波或λ模式的电流和电压最大值。在二次谐波中，电压差分最大值将出现在半环的120°和240°处，分别以V-和V+例示。对于二次谐波，电流最大值I将出现在馈电处、接地处、以及环的中间，用指向电流最大值的方向的箭头例示。
图3中示出针对半环辐射元件1的三次谐波或3λ/2模式的电流和电压最大值。在三次谐波中，电压差分最大值将出现在半环的45°、180°和315°处，分别以V-和V+例示。对于三次谐波，电流最大值I将出现在馈电处、接地处、以及半环的135°和225°处，用指向电流最大值的方向的箭头例示。
图4例示半环辐射元件1的四次谐波或2λ模式的电流和电压最大值。在四次谐波中，电压差分最大值将出现在半环的45°、135°、225°和315°处，分别以V-和V+例示。对于四次谐波，电流最大值I将出现在馈电处、接地处和半环的120°、180°和240°处，用指向电流最大值的方向的箭头例示。
对于具有针对例如900MHz配置的半环辐射元件1的天线装置，这将是一次谐波。半环辐射元件1将在下列频率具有更高次谐波：1800MHz处的二次谐波、2700MHz处的三次谐波、3600MHz处的四次谐波。对于移动电话或利用蜂窝通信的其它便携式无线电通信设备，希望的工作频带为例如GSM 850、GSM 900、GSM 1800、GSM 1900和WCDMA#1。具有900MHz的一次谐波的环形天线将通常覆盖GSM 900的第一频带和隔开的GSM 1800的第二频带。
但是，通过为天线装置提供具有针对三次谐波的高电流区间处的电感性装置，能够将三次谐波偏移回隔开的第二频带，并且将其展宽以还覆盖GSM 1900，该频带覆盖在图9中显示，而图5示意性示出本发明的第一实施方式。
图5例示用于适合在至少第一频带和隔开的第二频带中接收无线电信号的无线电通信设备的天线装置，其中天线装置包括半环辐射元件1，其中该第一频带包括针对半环辐射元件1的一次谐波，并且半环辐射元件1包括针对半环辐射元件1的三次谐波的高电流区间处的电感性装置，从而第二频带包括针对半环辐射元件1的三次谐波。半环辐射元件1在一端2馈电，在另一端3接地到便携式无线电通信设备在使用期间设置的接地平面器件。接地平面器件通常是移动电话的PCB或显示器的RF屏蔽盖。
半环辐射元件1在二次谐波的电压差分最大值处不被电容耦合，从而第二频带包括针对半环辐射元件1的二次谐波以及三次谐波。
半环辐射元件1还包括针对半环辐射元件1的四次谐波的电压差分最大值处的电容耦合装置，和针对半环辐射元件的四次谐波的电流最大值处的电感性负载，从而第二频带被配置为包括半环辐射元件1的二次谐波、半环辐射元件1的三次谐波和半环辐射元件1的四次谐波。
为了三次谐波的改进的偏移，半环辐射元件1包括针对半环辐射元件1的二次谐波的高电流区间处的电感性负载。
半环辐射元件1具有针对一次谐波的预定宽度(D1)，并且在此通过使半环辐射元件1的一部分比该预定宽度(D1)窄(D3)来针对三次谐波和四次谐波提供电感性负载。环结构的电感性负载可替换地例如由集总电感器提供，但是这使得制造过程变得复杂，且因此增加了制造成本。
此处通过半环辐射元件1的第一部分(10)向半环辐射元件1的第二部分(20)与该预定宽度(D1)相比变宽(D2)来提供电容性装置。用环形结构的两个期望部分之间的距离，实现了增大的电容耦合。可替代地由例如集总电容器提供环形结构的两个期望部分之间的电容耦合，但是这使得制造过程变得复杂，且因此增加了制造成本。
随着半环辐射元件的三次谐波和四次谐波向下偏移到二次谐波，天线装置能够在两个频带提供四重工作频带覆盖：在第一频带的GSM 900，和在第二频带的GSM1800、GSM 1900和WCDMA#1。
为增加额外的工作频带覆盖，例如在第一频带增加GSM 850，可向天线装置添加寄生元件。
现在参照图6对本发明的第二实施方式进行说明。除了下面描述的，本发明的第二实施方式与上面说明的第一实施方式相同。
半环辐射元件1包括曲折部分，以增加针对二次谐波和四次谐波的电感性负载。
半环辐射元件1的第一部分(10)还与半环辐射元件1的第二部分(20)交指，以进一步提高环形结构的期望部分之间的电容耦合。
现在将参照图7和8对本发明的第三实施方式进行说明。除了下面描述的，本发明的第三实施方式与上面说明的第一实施方式相同。
半环辐射元件1在针对二次谐波的高电压差分处被电容耦合，从而二次谐波被向下偏移到一次谐波，并且对于半环辐射元件1，第一频带包括一次谐波和二次谐波，且第二频带包括三次谐波。
为三次谐波的改进的偏移，半环辐射元件1包括针对半环辐射元件1的二次谐波的高电流区间处的电感性负载。
随着半环辐射元件的三次谐波向下偏移到第二频带，天线装置能够在两个频带提供四重工作频带覆盖：在第一频带的GSM 850和GSM 900，以及在第二频带的GSM1800和GSM 1900。
为增加额外的工作频带覆盖，诸如在第二频带增加WCDMA#1，可向天线装置添加寄生元件。
根据本发明的天线装置的优选实施方式已经进行了说明。但是，本领域技术人员意识到不脱离本发明的思想，在附加权利要求的范围内这些可以进行改变。
应意识到可在附加权利要求限定的范围内改变根据本发明的天线装置的形状和尺寸。因此，确切的天线结构可改变以对应无线电通信设备的形状，以及希望的性能等等。

Claims (13)

1.一种用于无线电通信设备的天线装置，所述无线电通信设备适于在至少第一频带和隔开的第二频带中接收无线电信号，所述天线装置包括半环辐射元件(1)，其中所述第一频带包括针对所述半环辐射元件(1)的一次谐波，并且
其中，
所述半环辐射元件(1)包括针对所述半环辐射元件(1)的三次谐波的高电流区间处的电感性负载，从而所述第二频带包括针对所述半环辐射元件(1)的所述三次谐波。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述半环辐射元件(1)包括针对所述二次谐波的高电流区间处的电感性负载。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其中，所述半环辐射元件(1)包括针对所述半环辐射元件(1)的所述三次谐波的高差分电压处的电容性耦合装置。
4.根据权利要求3所述的天线装置，其中，所述半环辐射元件(1)具有针对所述一次谐波的预定宽度(D1)，并且通过使所述半环辐射元件(1)的一部分比所述预定宽度(D1)窄来针对更高次谐波提供所述电感性负载。
5.根据权利要求3或4所述的天线装置，其中，所述电感性负载包括曲折部分。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的天线装置，其中，所述半环辐射元件(1)在所述二次谐波的电压差分最大值处不被电容性耦合，从而所述第二频带还包括针对所述半环辐射元件(1)的所述二次谐波。
7.根据权利要求6所述的天线装置，其中，所述半环辐射元件(1)包括针对所述半环辐射元件(1)的四次谐波的电压差分最大值处的电容耦合装置，和针对所述半环辐射元件的所述四次谐波的电流最大值处的电感性负载，从而所述第二频带被配置为包括所述半环辐射元件(1)的所述二次谐波、所述半环辐射元件(1)的所述三次谐波和所述半环辐射元件(1)的所述四次谐波。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的天线装置，其中，所述半环辐射元件(1)具有针对所述一次谐波的预定宽度(D1)，并且通过使所述半环辐射元件(1)的第一部分(10)向所述半环辐射元件(1)的第二部分(20)与所述预定宽度(D1)相比变宽来提供所述电容性装置。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的天线装置，其中，通过所述半环辐射元件(1)的第一部分(10)与所述半环辐射元件(1)的第二部分(20)交指来提供所述电容性装置。
10.根据权利要求1-2中任意一项所述的天线装置，其中，所述半环辐射元件(1)包括针对所述半环辐射元件(1)的二次谐波的高电压差分处的电容性耦合装置，从而所述第一频带还包括所述半环辐射元件(1)的所述二次谐波。
11.根据权利要求10所述的天线装置，该天线装置包括被配置以展宽所述第二频带的寄生元件。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的天线装置，其中，所述第一频带覆盖至少GSM 900，且所述第二频带覆盖至少GSM 1800和GSM 1900，优选地所述第一频带覆盖至少GSM 850和GSM 900，且所述第二频带覆盖至少GSM 1800、GSM 1900和WCDMA。
13.一种包括根据上述权利要求中任意一项所述的天线装置的便携式无线电通信设备。
CN2012100553778A 2011-03-01 2012-03-01 天线装置和包括这种天线装置的便携式无线电通信设备 Pending CN102655264A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11156438.1 2011-03-01
EP11156438A EP2495811A1 (en) 2011-03-01 2011-03-01 Antenna device and portable radio communication device comprising such antenna device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102655264A true CN102655264A (zh) 2012-09-05

Family

ID=44210091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100553778A Pending CN102655264A (zh) 2011-03-01 2012-03-01 天线装置和包括这种天线装置的便携式无线电通信设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120223867A1 (zh)
EP (1) EP2495811A1 (zh)
CN (1) CN102655264A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111757215A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 索诺瓦公司 具有双半环路天线的听力设备

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9276317B1 (en) * 2012-03-02 2016-03-01 Amazon Technologies, Inc. Quad-mode antenna
CN103326114B (zh) * 2012-09-24 2015-07-29 佛山中元创新实业有限公司 一种印刷式宽频高增益天线
US20160111772A1 (en) * 2014-10-16 2016-04-21 Microsoft Corporation Loop antenna with a parasitic element inside
CN112803147B (zh) * 2019-11-14 2023-05-05 华为技术有限公司 一种天线及移动终端
TWI745234B (zh) 2021-02-04 2021-11-01 和碩聯合科技股份有限公司 天線模組及電子裝置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5472935A (en) * 1992-12-01 1995-12-05 Yandrofski; Robert M. Tuneable microwave devices incorporating high temperature superconducting and ferroelectric films
US8076852B2 (en) * 2003-04-09 2011-12-13 Panasonic Corporation High-pressure discharge lamp, lighting method and lighting device for high-pressure discharge lamp, high-pressure discharge lamp device, and lamp unit, image display device and headlight device
US7091911B2 (en) * 2004-06-02 2006-08-15 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device comprising non-planar internal antenna without ground plane overlap
GB2441061B (en) * 2004-06-30 2009-02-11 Nokia Corp An antenna
US7307591B2 (en) * 2004-07-20 2007-12-11 Nokia Corporation Multi-band antenna
JP4521724B2 (ja) * 2005-01-20 2010-08-11 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 アンテナ装置及びこのアンテナ装置を備えた携帯端末装置
JP2007180757A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Yokowo Co Ltd 複数周波数帯用アンテナ
JP4864733B2 (ja) * 2007-01-16 2012-02-01 株式会社東芝 アンテナ装置
EP2065969A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-03 Laird Technologies AB Antenna device and portable radio communication device comprising such antenna device
TWI411158B (zh) * 2008-04-09 2013-10-01 Acer Inc 一種多頻折疊環形天線
TWI359530B (en) * 2008-05-05 2012-03-01 Acer Inc A coupled-fed multiband loop antenna
WO2010070401A1 (en) * 2008-12-21 2010-06-24 Laird Technologies Ab Antenna assemblies for use with portable communications devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111757215A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 索诺瓦公司 具有双半环路天线的听力设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP2495811A1 (en) 2012-09-05
US20120223867A1 (en) 2012-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11764472B2 (en) Antenna with multiple coupled regions
CN103236583B (zh) 一种增强带宽的新型lte金属框天线
CN103117452B (zh) 一种新型lte终端天线
EP3790110B1 (en) Antenna and mobile terminal
US10374287B2 (en) Antenna system with full metal back cover
CN109346833B (zh) 具有wifi mimo天线的终端设备
CN103151601B (zh) 一种底边槽耦合天线
US9276320B2 (en) Multi-band antenna
CA2943528C (en) Capacitively-coupled isolator assembly
US10897079B2 (en) Metal housing, antenna assembly and electronic device
CN104979633A (zh) 天线系统及应用该天线系统的通信终端
US9455497B2 (en) Multi-band antenna
CN102655264A (zh) 天线装置和包括这种天线装置的便携式无线电通信设备
CN105048105A (zh) 组合LTE和WIGig天线
US10109926B2 (en) Antenna radiator, antenna and mobile terminal
CN104953276A (zh) 一种通讯电子设备及其天线装置
CN105390810A (zh) 一种收发多频段无线信号的天线和终端
CN102340056B (zh) 多频带天线
CN203367465U (zh) 一种超宽带的新型lte金属框天线
US10374311B2 (en) Antenna for a portable communication device
CN110994176A (zh) 天线模组和移动终端
US11233322B2 (en) Communication device
US20140354497A1 (en) Antenna structure and wireless communication device using the same
CN111585008B (zh) 一种终端设备
Ge Reconfigurable Metal-Rimmed Antenna for 4G/5G Smartphones

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120905