CN102751562A

CN102751562A - 多频天线

Info

Publication number: CN102751562A
Application number: CN2011100967247A
Authority: CN
Inventors: 李义杰
Original assignee: Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd; Chi Mei Communication Systems Inc
Current assignee: Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd; Chi Mei Communication Systems Inc
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明提供一种多频天线，包括馈入单元、接地单元、第一辐射单元、第二辐射单元、第一共振单元及第二共振单元，该第一辐射单元连接至所述馈入单元，所述第二辐射单元分别连接该馈入单元及接地单元，该第一共振单元连接至该第一辐射单元，该第二共振单元连接至该第二辐射单元，所述多频天线工作时，所述第一辐射单元激发出相应的低频共振模态，所述第二辐射单元激发出相应的第一高频共振模态，第一共振单元激发出相应的第二高频共振模态，第二共振单元激发出相应的第三高频共振模态。

Description

多频天线

技术领域

本发明涉及一种天线，尤其涉及一种多频天线。

背景技术

在移动电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等无线通信装置中，天线作为收发无线电信号的部件，无疑是无线通信装置中最重要的组件之一。

为满足用户的需求，目前大多数无线通信装置均采用多频天线。然为了将该天线装设于无线通信装置内部的狭小空间内，且使其与其他相关元件紧密结合，并满足多频要求，一般需要增设额外的辅助共振天线，并在无线通信装置中增设切换开关、可变电容等电子元件的切换电路来调节天线的共振频率，以达到宽带通信的目的。显然，这样必然导致无线通信装置的结构复杂化及制作成本增高。

发明内容

针对上述问题，有必要提供一种通信频带宽广且成本较低的多频天线。

一种多频天线，包括馈入单元、接地单元、第一辐射单元、第二辐射单元、第一共振单元及第二共振单元，该第一辐射单元连接至所述馈入单元，所述第二辐射单元分别连接该馈入单元及接地单元，该第一共振单元连接至该第一辐射单元，该第二共振单元连接至该第二辐射单元，所述多频天线工作时，所述第一辐射单元激发出相应的低频共振模态，所述第二辐射单元激发出相应的第一高频共振模态，第一共振单元激发出相应的第二高频共振模态，第二共振单元激发出相应的第三高频共振模态。

上述多频天线在工作时可以产生多个共振频率，有效增加了频宽，使得该多频天线的频宽范围可以涵盖到多个通信系统，增强了多频天线的通用性。另外，本发明的多频天线不需要设置包含切换开关、可变电容等电子组件的切换电路，用于无线通信装置时有利于简化无线通讯装置的结构，有效降低制作成本。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的多频天线的立体示意图。

图2为图1所示多频天线另一角度下的立体示意图。

图3为图1所示多频天线的回波损耗示意图。

主要元件符号说明

多频天线	100
		馈入单元	11
接地单元	12
		第一辐射单元	13
第二辐射单元	14
		第一共振单元	15
第二共振单元	16
		第一辐射部	131
第一辐射段	1311
		第二辐射段	1312
第二辐射部	132
		第三辐射部	141
第三辐射段	1411
		第四辐射段	1412
第五辐射段	1413
		第四辐射部	142
第五辐射部	143
		第一共振残段	151
第二共振残段	152

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请一并参阅图1、图2及图3，本发明提供一种多频天线100，装设于移动电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等无线通信装置内，并于多个频段进行发射、接收无线电波以收发无线电信号。

该多频天线100为一立体式天线，由金属等导电材料制成的片体制成，包括馈入单元11、接地单元12、第一辐射单元13、第二辐射单元14、第一共振单元15及第二共振单元16。

该馈入单元11为直条状片体，其与设置在无线通信装置内部的电路板上的传统的信号传输端（图未示）电性连接，以为所述多频天线100起信号馈入作用。

该接地单元12为直条状片体，与该馈入单元11平行设置。该接地单元12连接至所述电路板上的传统的接地部分，以为所述多频天线100提供接地作用。

该第一辐射单元13为一倒F型天线（planar inverted-F antenna，PIFA），设置于该馈入单元11的一侧，用于激发出一相应的低频共振模态。该第一辐射单元13包括第一辐射部131及第二辐射部132。该第一辐射部131为大致呈“L”型的条状片体，设置在与馈入单元11所在平面相垂直的平面内。该第一辐射部131包括第一辐射段1311及第二辐射段1312，该第一辐射段1311为条状片体，其一端连接至所述馈入单元11的末端，另一端沿垂直该馈入单元11的方向延伸。该第二辐射段1312的一端连接至该第一辐射段1311的末端，并沿垂直且远离该第一辐射段1311的方向延伸，最后与该第二辐射部132相连。该第二辐射部132为条状片体，布设在与馈入单元11相平行的平面内。该第二辐射部132垂直连接至该第二辐射段1312的末端。该第一辐射段1311、第二辐射段1312及第二辐射部132构成大致呈“U”型的结构。

该第二辐射单元14与第一辐射单元13设置于馈入单元11的同一端，并与该第一辐射单元13相对设置，用于激发出一相应的第一高频共振模态。该第二辐射单元14整体设置在第一辐射部131所在平面，包括第三辐射部141、第四辐射部142及第五辐射部143。该第三辐射部141包括依次连接的第三辐射段1411、第四辐射段1412及第五辐射段1413。该第三辐射段1411为条状片体，连接至所述馈入单元11及第一辐射段1311的端部，且与该第一辐射段1311的延伸方向相反。该第四辐射段1412为直条状片体，其垂直连接所述第三辐射段1411及第五辐射段1413，且与该第二辐射段1312相互平行设置。该第五辐射段1413为直条状片体，其垂直连接至所述第四辐射段1412的末端，并沿远离该第四辐射段1412的方向延伸。该第三辐射段1411、第四辐射段1412及第五辐射段1413共同构成一“U”型结构。该第三辐射段1411的长度大于第五辐射段1413的长度。

该第四辐射部142为一具有曲折结构的片体，与所述第四辐射段1412布设于该第五辐射段1413的同一侧。具体地，该第四辐射部142的一端连接至所述第五辐射段1413的末端，另一端沿垂直该第五辐射段1413的方向延伸一较短距离后，弯折一直角，以沿平行该第五辐射段1413且靠近该第四辐射段1412的方向延伸一较长距离后，再弯折一直角，以继续沿垂直且远离第五辐射段1413的方向延伸一较短距离，最后再弯折一直角，并以平行该第五辐射段1413且远离第四辐射段1412的方向延伸一较长距离后与所述第五辐射部143相连。

该第五辐射部143为一台阶状的片体，其两端分别垂直连接至所述第四辐射部142的末端及该接地单元12。如此，该馈入单元11、第二辐射单元14及接地单元12依次连接，并构成一完整的电流回路。

该第一共振单元15为大致呈“L”型的条状片体，设置在第二辐射单元14所在平面内，用于激发出一相应的第二高频共振模态。该第一共振单元15包括第一共振残段151及第二共振残段152。该第一共振残段151为矩形片体，一端连接至所述第二辐射部132的末端，另一端沿垂直该第二辐射部132且平行于该第二辐射段1312的方向延伸。该第二共振残段152的一端连接至该第一共振残段151的末端，并沿平行于该第一辐射段1311且靠近第二辐射段1312的方向延伸。

该第二共振单元16为一直条状片体，连接至所述第四辐射部142及第五辐射部143的端部，且与该第一辐射段1311的延伸方向一致。该第二共振单元16用于激发出一相应的第三高频共振模态。

当所述多频天线100工作时，信号自馈入单元11进入后，可分别利用该第一辐射单元13、该第二辐射单元14、该第一共振单元15、该第二共振单元16获得不同长度的传播路径，并产生不同的电流信号，使得该多频天线100可依次于900MHz、1650MHz、1950MHz、及2170MHz产生相应的谐振模态，进而使该多频天线100可分别于GSM/EGSM/DCS/PCS/WCDMA等多个常用无线通信频段下工作，有效拓宽该多频天线100的频宽。

请参阅图3，所示为本发明多频天线100的返回损失（return loss, RL）测量结果示意图。由图中可以看出，该多频天线于900MHz、1650MHz、1950 MHz 及2170 MHz的工作频率下均可满足天线工作设计要求。

显然，本发明的多频天线100在工作时可以产生多个共振频率，有效增加了频宽，使得该多频天线100的频宽范围可以涵盖到多个通信系统，增强了多频天线100的通用性。另外，本发明的多频天线100不需要设置包含切换开关、可变电容等电子组件的切换电路，应用于无线通信装置时有利于简化无线通信装置的结构，有效降低制作成本。

Claims

1.一种多频天线，包括馈入单元、接地单元、第一辐射单元、第二辐射单元、第一共振单元及第二共振单元，该第一辐射单元连接至所述馈入单元，所述第二辐射单元分别连接该馈入单元及接地单元，该第一共振单元连接至该第一辐射单元，该第二共振单元连接至该第二辐射单元，所述多频天线工作时，所述第一辐射单元激发出相应的低频共振模态，所述第二辐射单元激发出相应的第一高频共振模态，第一共振单元激发出相应的第二高频共振模态，第二共振单元激发出相应的第三高频共振模态。

2.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：该第一辐射单元为倒F型天线。

3.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：该第一辐射单元包括第一辐射部及第二辐射部，该第一辐射部为呈“L”型的条状片体，连接至该馈入单元，该第二辐射部的一端垂直连接至该第一辐射部的末端。

4.如权利要求3所述的多频天线，其特征在于：该第一辐射部设置在与馈入单元所在平面相垂直的平面内，第二辐射部布设在与馈入单元相平行的平面内。

5.如权利要求3所述的多频天线，其特征在于：该第一辐射部包括第一辐射段及第二辐射段，该第一辐射段的一端连接至所述馈入单元的末端，另一端沿垂直该馈入单元的方向延伸，该第二辐射段的一端连接至该第一辐射段的末端，并沿垂直且远离该第一辐射段的方向延伸，最后与该第二辐射部相连。

6.如权利要求5所述的多频天线，其特征在于：该第一辐射段、第二辐射段及第四辐射部构成 “U”型结构。

7.如权利要求5所述的多频天线，其特征在于：该第一共振单元包括第一共振残段及第二共振残段，该第一共振残段的一端连接至所述第二辐射部的末端，另一端沿垂直该第二辐射部且平行于该第二辐射段的方向延伸，该第二共振残段的一端连接至该第一共振残段的末端，并沿平行于该第一辐射段且靠近第二辐射段的方向延伸。

8.如权利要求5所述的多频天线，其特征在于：该第二辐射单元包括第三辐射部、第四辐射部及第五辐射部，该第三辐射部构成U型结构，连接至所述馈入单元，该第四辐射部为一具有曲折结构的片体，连接至所述第三辐射部的末端，该第五辐射部为一台阶状的片体，两端分别垂直连接至所述第四辐射部的末端及该接地单元。

9.如权利要求8所述的多频天线，其特征在于：该第三辐射部包括第三辐射段、第四辐射段及第五辐射段，该第三辐射段连接至所述馈入单元及第一辐射段的端部，且与该第一辐射段的延伸方向相反，该第四辐射段垂直连接所述第三辐射段及第五辐射段，该第五辐射段垂直连接至所述第四辐射段的末端，并沿远离该第四辐射段的方向延伸。

10.如权利要求9所述的多频天线，其特征在于：该第四辐射部的一端连接至所述第五辐射段的末端，另一端沿垂直该第五辐射段的方向延伸一段距离后，弯折一直角，以沿平行该第五辐射段且靠近该第四辐射段的方向延伸一段距离后，再弯折一直角，以继续沿垂直且远离第五辐射段的方向延伸一段距离，最后再弯折一直角，并以平行该第五辐射段且远离第四辐射段的方向延伸一段距离后与所述第五辐射部相连。

11.如权利要求8所述的多频天线，其特征在于：该第二共振单元连接至所述第四辐射部及第五辐射部的端部，且与该第一辐射段的延伸方向一致。