CN102823058A - 支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的宽频带内置天线 - Google Patents

支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的宽频带内置天线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线。所公开的天线包括：第一导电部件，其一端与馈电部分电连接；第二导电部件，其与所述第一导电部件间隔预定距离，并且与接地部电连接；辐射体，其由所述第二导电部件延伸而成；及接地板，其与所述第一导电部件的另一端结合。根据公开的天线其具能够适当确保宽频带特性及多频带特性的同时可改善阻抗匹配的特性的优点。

Description

支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的宽频带内置天线
技术区域
本发明涉及内置天线，尤其涉及一种利用电磁耦合的宽频带内置天线。
背景技术
目前，随着移动通信终端设备的小型化及轻量化，对其结构也要求超薄化。相对于对尺寸小型化的不断需求，移动通信终端设备的功能则需要越来越多样化。
因此，随着移动通信终端设备的小型化及多功能化，需要将天线在移动通信终端设备内所占有的空间最小化，从而，对天线的设计也提高了要求。
并且，目前移动通信终端设备呈现向能够在一个终端设备容纳各种频带的融合(Convergence)终端设备发展的趋势，因此，宽频带及多频带特性成为天线的最突出的主要因素。例如，需要只通过一个天线即可实现近距离通信服务(例如，蓝牙服务)、移动通信服务及无线局域网服务等各种带宽的服务的天线。
通常使用的移动通信终端设备的天线为螺旋天线(helical antenna)和平面倒F天线(Planar Inverted F Antenna：PIFA)。
螺旋天线为向终端设备的外部突出的结构，因此，难以设计符合终端设备的美观及便携功能的外观，并且，尚未研究相关的内置结构，因此在目前需求内置天线的趋势下，不适合使用。
倒F天线是具有低剖面(low profile)结构设计的天线，从而能够内置于终端设备。倒F天线根据在辐射部激发的电流而产生的所有波束中，向接地面侧的波束被再激发，因此，减少了向人体的波束，从而，改善了SAR特性的同时，强化了向辐射部方向激发的波束，使其具有方向性，而作为将直四角形的平板形辐射部的长度减少一半的直四角形的微带天线(microstrip antenna)进行工作，从而，能够实现低剖面结构。
此类倒F天线是在小型化及发射特性方面具有很多优点的天线，是目前最广泛使用的内置天线，但因其具有窄频带特性，难以设计成使其具有多频带及宽频带特性。
为了克服倒F天线的所述问题，曾经公开了利用电磁耦合的内置天线，图1为目前提供的利用电磁耦合的内置天线的结构示意图。
如图1所示，具有该结构的利用电磁耦合的内置天线比起倒F天线能够确保宽频带特性，但存在设计成使其具有多频带特性时，在特定带宽下使阻抗匹配降低的问题。
发明内容
技术问题
为了解决所述的现有技术的问题，本发明提供一种适当确保宽频带特性及多频带特性，同时能够改善阻抗匹配特性的宽频带内置天线。
另外，本发明提供一种利用电磁耦合确保宽频带特性，同时能够容易地体现多频带的内置天线。
本区域技术人员可通过下述的实施例导出本发明的其他目的。
技术方案
根据本发明的一实施例，提供一种支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，其包括：第一导电部件，其一端与馈电部分电连接；第二导电部件，其与所述第一导电部件间隔预定距离，并且与接地部电连接；辐射体，其由所述第二导电部件延伸而成；以及接地板，其与所述第一导电部件的另一端结合。
所述天线还可包括与所述第一导电部件、所述第二导电部件及所述接地板结合的介质结构体。
优选的是，所述接地板在所述介质结构体上位于与所述辐射体相反的位置。
本发明的支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，其特征在于，在所述第一导电部件及所述第二导电部件产生行波。
所述天线可包括从所述第一导电部件向所述第一导电部件方向凸出的多个第一凸出部。
所述天线可包括从所述第二导电部件向所述第一导电部件方向凸出的多个第二凸出部。
根据本发明的另一实施例，提供一种支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，包括：第1导电部件，其一端与馈电部分电连接，另一端与接地部电连接；第2导电部件，其与所述第1导电部件间隔预定距离，并且与接地部电连接；以及辐射体，其由所述第2导电部件延伸而成，其中，在所述第1导电部件及第2导电部件的预定区域产生从第1导电部件向第2导电部件的电磁耦合，并且，所述第1导电部件作为回路辐射体进行工作。
技术效果
根据本发明的天线具有能够确保宽频带特性及多频带特性的同时可改善阻抗匹配的特性的优点。
附图说明
图1为本发明人提供的利用电磁耦合的内置天线结构的示意图；
图2为根据本发明的一实施例的利用电磁耦合的内置天线结构的平面图；
图3为根据本发明的一实施例的天线在介质结构体上结合而形成的一例的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的螺旋结构的利用电磁耦合的宽频带内置天线的优选实施例进行详细说明。
图2为根据本发明的一实施例的利用电磁耦合的内置天线结构的平面图。
如图2所示，根据本发明的一实施例的利用电磁耦合的内置天线，可包括第一导电部件200、第二导电部件202、辐射体204及接地板206。
第一导电部件200与馈电部分电连接。第一导电部件200在预定区域内以能够与第二导电部件202进行电磁耦合的距离间隔。
第二导电部件202，其与接地部电连接，并与第一导电部件200有间隔。第一导电部件200的一端如所述与馈电部分进行连接，另一端与接地板206电连接。
RF信号通过馈电部分向第一导电部件200馈入，并产生从第一导电部件200向第二导电部件202的电磁耦合。进而，通过电磁耦合向第二导电部件202馈入RF信号。从第一导电部件200向第二导电部件202产生电磁耦合时，可产生行波(Traveling Wave)。
第一导电部件200起到通过电磁耦合向第二导电部件202馈入RF信号的功能的同时，其自身作为回路(Loop)辐射体进行工作。如图2所示，第一导电部件200的另一端与接地板206结合，而能够作为将一端进行接地的回路辐射体进行工作。
此时，回路辐射体的发射频率根据第一导电部件200的长度决定。接地板206形成于与辐射体204相反的位置(在介质结构体上形成天线时，与将形成辐射体的部分相反的位置)，从而与第一导电部件200进行结合。
根据本发明人的研究，为了在间隔有预定距离的第一导电部件200及第二导电部件202之间确保充分耦合，当第一导电部件200及第二导电部件202设定为较长时，更加能够确保宽频带特性。
然而，第一导电部件200及第二导电部件202设定得较长时，将难以实现天线的小型化，因此在本发明中利用形成慢波结构的第一凸出部220及第二凸出部230，从而，即使将第一导电部件200及第二导电部件202的长度设定较短，也能够确保充分的耦合。
第一凸出部220从第一导电部件200向第二导电部件202方向凸出多个，第二凸出部230从第二导电部件202向第一导电部件200方向凸出多个。
如图2所示，优选的是，多个第一凸出部220及第二凸出部230具有交替凸出而吻合的形态。由第一导电部件200及第二导电部件202凸出的第一凸出部220及第二凸出部230如开口短柱(open stub)一样凸出，将第一导电部件200及第二导电部件202的电长度增加，以使能够确保更加宽的宽频带特性。
图2表示了第一凸出部220及第二凸出部230的凸出长度及宽幅相同的情况，但也可将第一凸出部220及第二凸出部230的宽幅及长度的一部分不同地设定。并且，图2表示了第一凸出部220及第二凸出部230的形状为直四角形的情况，但凸出部的形状也并非被限定于此。
第一导电部件200及第二导电部件202作为通过电磁耦合的供电部及阻抗匹配部而进行工作，由第二导电部件202延伸的辐射体204起到发射RF信号的功能。
天线的发射频率根据第二导电部件202辐射体204的长度而决定。如所述，辐射体204位于与接地板相反的位置。
根据据图2中表示的本发明的一实施例的天线，实现由第一导电部件200的第一发射及通过辐射体204的第二发射；由具有相对短的电长度的第一导电部件200，在低频带(low band)进行第一发射；并且由具有相对长的电长度的辐射体204，在高频带(Hi band)进行第二发射。由于接地板206和辐射体204位于相互相反的位置，不发生第一发射与第二发射之间的干涉，并且用于发射的电流通路也独立地形成。
通常，现有的利用电磁耦合的天线的多频带特性是将从第二导电部件延伸的辐射体以分支(branch)结构形成的方式而体现的。但，以从第二导电部件延伸的分支结构体现时，在特定带宽下不能形成充足的阻抗匹配，而降低发射效率。
根据本发明，将原先用于耦合供电及匹配的第一导电部件200由与辐射体204相反的方向与接地板206进行结合，从而以回路辐射体而有效使用，由此，能够在特定带宽下补偿阻抗匹配的降低，并且更加简单地体现辐射体204的结构。
所述的本发明的实施例的构成要素在载体、基板等介质结构体上结合，从而能够作为天线而工作。
图3为根据本发明的一实施例的天线在介质结构体上结合而形成的一例的示意图。如图3所示，根据本发明的一实施例的天线设置于介质结构体的上部及侧部结合而体现多频带特性，并且使第一导电部件作为回路辐射体进行工作。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，本区域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
工业实用性
所述的本发明的实施例是用于例示本发明，本区域的普通技术人员可在本发明的思想和范围内进行各种修改、变更、附加，此类修改、变更及附加应属于本发明权利要求范围。

Claims (7)

1.一种支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，其特征在于，包括：
第一导电部件，其一端与馈电部分电连接；
第二导电部件，其与所述第一导电部件间隔预定距离，并且与接地部电连接；
辐射体，其由所述第二导电部件延伸而成；以及
接地板，其与所述第一导电部件的另一端结合。
2.根据权利要求1所述的支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，其特征在于，还包括：介质结构体，其与所述第一导电部件、所述第二导电部件及所述接地板结合。
3.根据权利要求2所述的支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，其特征在于，所述接地板在所述介质结构体上位于与所述辐射体相反的位置。
4.根据权利要求3所述的支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，其特征在于，在所述第一导电部件及所述第二导电部件产生行波。
5.根据权利要求1所述的支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，其特征在于，包括：从所述第一导电部件向所述第一导电部件方向凸出的多个第一凸出部。
6.根据权利要求4所述的支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，其特征在于，包括：从所述第二导电部件向所述第一导电部件方向凸出的多个第二凸出部。
7.一种支持改善型阻抗匹配的利用电磁耦合的内置天线，其特征在于，包括：
第一导电部件，其一端与馈电部分电连接，另一端与接地部电连接；
第二导电部件，其与所述第一导电部件间隔预定距离，并且与接地部电连接；以及
辐射体，其由所述第二导电部件延伸而成，
其中，在所述第一导电部件及第二导电部件的预定区域产生从第一导电部件向第二导电部件的电磁耦合，并且，所述第一导电部件作为回路辐射体进行工作。
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