CN103378413B - 天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线，一种根据实施例的天线包括：基板；辐射器；接地平面，其与所述辐射器隔开；馈电针，该馈电针用于馈送RF信号；在所述馈电针的一侧的第一支路电抗，该第一支路电抗包括连接到所述基板的一端和连接到所述接地平面的相对端；以及在所述馈电针的相对端的第二支路电抗，该第二支路电抗包括连接到所述基板的一端和连接到所述接地平面的相对端。

Description

天线

技术领域

本实施例涉及一种天线。

背景技术

近来，随着天线已经被缩小，天线的辐射效率和增益被劣化，并且天线的带宽变得更窄。尽管电性能劣化，但因为对于移动终端的微型化、多功能以及宽带宽的需求已经提高，所以已不断需要天线的微型化、多频带以及高性能。

在初期，1/4波长单极天线被用作为嵌入式天线，或者螺旋型外部天线被主要用于移动终端。然而，这些天线在携带移动终端方面给用户带来不便，并且天线的辐射效率和坚固性被劣化。

为了解决这些问题，已经积极地执行了对于嵌入式天线的研究。具体地，已经非常积极地执行了对于倒F型（inverted-F）天线的研究。因为倒F型天线具有可以以简单的方式制造的平板结构，所以倒F型天线可以作为嵌入式天线被容易地应用，因此倒F型天线已经被广泛地用作为移动终端的嵌入式天线。

图1是示出了相关技术的通用倒F型天线的透视图。

参考图1，为了满足多频带，该通用倒F型天线包括：辐射器10，该辐射器10具有低频图案部11和高频图案12，并且以预定形状的导电图案形成；以及框架，该框架具有带在其之上装配并且固定地支承该辐射器10的顶面的预定形状。

倒F型天线的结构在使用中已经被不同地修改。

然而，因为诸如倒F型天线之类的嵌入式天线被安装在小空间中，所以天线尺寸被限制，以致输入阻抗具有带有低电阻的大容抗。当电抗通过使用匹配电路被消除时，倒F型天线具有窄带特性而不是宽带特性。

另外，因为低阻特性，所以辐射效率被降低，因此难以有效地满足近来所需要的宽带和多频带特性。

发明内容

本实施例通过整体地将移动终端的后壳体与各种天线形成在一起并且通过对该天线的匹配端应用至少一个支路电抗和至少一个短截线（stub）来提供可以来获得多频带特性和宽带特性的天线。

本实施例通过整体地将移动终端的后壳体与各种天线形成在一起并且通过对该天线的匹配端应用支路电抗来提供具有可以扩展谐振频率带宽的饼状结构的天线。

根据实施例的天线包括：基板；辐射器；接地平面，接地平面，该接地平面与所述辐射器隔开；馈电（feeding）针，该馈电针用于馈送RF信号；在所述馈电针的一侧的第一支路电抗，该第一支路电抗包括连接到所述基板的一端和连接到所述接地平面的相对端；以及在所述馈电针的相对端的第二支路电抗，该第二支路电抗包括连接到所述基板的一端和连接到所述接地平面的相对端。

第一支路电抗和第二支路电抗形成多个电流通路以生成多个谐振频带。

第一支路电抗控制频率以允许天线被操作在高频带。

第二支路电抗控制频率以允许天线被操作在低频带。

第一支路电抗和第二支路电抗包括电容性元件。

该电容性元件包括芯片电容器。

该天线进一步包括在第一支路电抗与第二支路电抗之间以形成该天线的电流通路的第一短截线；以及在第二支路电抗的一侧以形成该天线的电流通路的第二短截线。

该天线的谐振频率根据第一和第二短截线的长度和宽度中的至少一个被控制。

该天线的谐振频率根据在第一短截线与第一支路电抗之间或在第二短截线与第二支路电抗之间的间隙被控制。

该天线与后壳体一起整体地被安装在移动终端的后壳体处。

根据本实施例的天线可以被安装在移动终端中。

根据实施例，谐振频率带宽可以通过整体地将移动终端的后壳体与各种天线形成在一起并且通过对该天线的匹配端应用支路电抗来扩展。

另外，根据本实施例，多频带特性和宽带特性可以通过整体地将移动终端的后壳体与各种天线形成在一起并且通过对该天线的匹配端应用至少一个支路电抗和至少一个短截线来获得。

同时，将在本公开的以下详细描述中直接地或者间接地公开本公开的其它各种效果。

附图说明

图1是示出了相关技术的通用倒F型天线的透视图；

图2是示出了根据本实施例的天线的结构的透视图；

图3是示出了在根据本实施例的天线中形成的电流通路的视图；

图4是示出了根据本实施例的天线的真实结构的示例的视图；以及

图5是示出了其中天线与后壳体被整体地形成在一起的结构的视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述待由本领域的技术人员实现的本公开的示例性实施例。

图2是示出了根据本实施例的天线200的结构的视图。

参考图2，天线200可以包括辐射器202、接地平面204、馈电针206、第一支路臂207a、第二支路臂207b、第一支路电容器208、第三支路臂209a、第四支路臂209b、第二支路电容器210、第一短截线212以及短截线214。

辐射器202可以辐射馈送的RF信号并且可以接收RF信号。经辐射的或接收到的RF信号的大小可以由辐射器202的形状和尺寸来确定。

尽管具有平面形状的辐射器202在图2中被描绘，但是本实施例不限于此，并且可以使用具有各种形状的辐射器202，该各种形状诸如线形状或平板形状或迂回形状。

在图2中，如在通用倒F型天线200中那样，辐射器202与接地平面204隔开预定距离并且与接地平面204平行。然而，本实施例不限于此，而且，在辐射器202与馈电针206被相连接地维持的状态下，辐射器202的位置可以不同于图2中的位置。

接地平面204可以被电力地接地并且可以具有预定区域。当根据本实施例的天线200被安装在移动终端上时，尽管移动终端的基板可以作为接地平面204来利用，但是本实施例不限于此并且可以使用分开的接地平面204。

在这里，移动终端可以包括蜂窝电话、个人通信服务（PCS）电话、GSM电话、CDMA-2000电话、个人数字助理（PDA）、智能电话以及移动广播系统（MBS）电话。

另外，移动终端的基板可以包括印刷电路板（PCB）和柔性印刷电路板（FPCB）。

馈电针206包括电力地连接到馈电点的一个端子和电力地连接到辐射器202的另一端子。

馈电针206通过馈电线接收电功率以将RF信号馈送到辐射器202。

可以使用各种类型的馈电线，诸如同轴电缆或微带线。

第一支路臂207a与接地平面204结合并且从接地平面204延伸。第二支路臂207b与基板上的电路端结合并且从该基板上的电路端延伸。第一和第二支路臂207a和207b由导电材料形成，并且第一支路电容器208被连接在第一支路臂207a与第二支路臂207b之间。在本实施例中，诸如芯片电容器的各种类型的电容器可以被用作为第一支路电容器208。

第一支路电容器208被布置在馈电点附近的馈电点的一侧。

第一支路电容器208执行控制RF信号的频率的功能。具体地，第一支路电容器208执行控制RF信号的高频的功能。也就是说，第一支路电容器208可以控制RF信号的频率使得天线200可以被操作在高频带。

第三支路臂209a与辐射器202结合并且从辐射器202延伸，并且第四支路臂209b与接地平面204结合并且从接地平面204延伸。第三支路臂209a和第四支路臂209b由导电材料形成，并且第二支路电容器210在第三支路臂209a与第四支路臂209b之间。在本实施例中，诸如芯片电容器的各种类型的电容器可以被用作为第二支路电容器210。

第二支路电容器210被布置在馈电点附近的馈电点的相对侧。

第二支路电容器210执行控制RF信号的频率的功能。具体地，第二支路电容器210执行控制RF信号的低频的功能。也就是说，第二支路电容器210可以控制RF信号的频率使得天线200可以被操作在低频带。

第一短截线212可以被布置在第一支路电容器208与第二支路电容器210之间。

第一短截线212可以改变电流通路并且形成一个谐振频带。

第一短截线212可以是基板上的导电线。

第一短截线212的一端被连接到基板上的电路端，而另一端可以被连接到接地平面204。

可以根据第一短截线212的长度、宽度以及间隙来控制天线200的谐振频率。

当第一短截线212具有矩形形状时，第一短截线212的长度对应于该矩形形状的纵向长度，并且第一短截线212的宽度对应于该矩形形状的水平长度。

第一短截线212的长度可以对应于基板的电路端与接地平面之间的间隙。

第一短截线212的间隙可以对应于第一短截线212与第一支路电容器208之间的间隙、第一短截线212与第二短截线214之间的间隙、第一短截线212与第一接地线之间的间隙、或第一短截线212与第二接地线之间的间隙。

当设计天线200时，设计者可以通过选择第一短截线212的长度、宽度以及间隙来选择天线200的所期望的谐振频率。

第二短截线214可以被布置在第一支路电容器208与第二接地线之间。

第二短截线214可以通过改变电流通路形成一个谐振频带。

第二短截线214可以是基板上的导电线。

第二短截线214的一端可以被连接到基板上的电路端，而第二短截线214的另一端可以被连接到接地平面204。

可以根据第二短截线214的长度、宽度以及间隙来控制天线200的谐振频率。

当第二短截线214具有矩形形状时，第二短截线214的长度对应于该矩形形状的纵向长度，而第二短截线214的宽度对应于该矩形形状的水平长度。

第二短截线214的长度可以对应于基板的电路端与接地平面之间的间隙。

第二短截线214的间隙可以对应于第二短截线214与第一支路电容器208之间的间隙、第一短截线212与第二短截线214之间的间隙、第二短截线214与第一接地线之间的间隙、或第二短截线214与第二接地线之间的间隙。

当设计天线200时，设计者可以通过选择第二短截线214的长度、宽度以及间隙来选择天线200的所期望的谐振频率。

第一短截线212和第二短截线214的位置可以通过附加的移动装置来移动。随着第一和第二短截线212和214移动，谐振频带可以被扩展。

根据本实施例，宽频带和多频带可以通过多个电流通路来获得，该多个电流通路根据第一和第二支路电容器208和210以及第一和第二短截线212和214的位置被形成。具体地，可以广泛地扩展谐振频带。

根据本实施例的天线200可以被直接地安装在移动终端的后壳体上，以便可以实现天线200与该后壳体整体地形成。也就是说，根据相关技术，在后壳体和天线200被单独地制造之后，天线200被布置在该后壳体上。然而，根据本实施例，天线200同时被安装在后壳体上，以便制造过程被简化并且制造时间被减少。

图3是示出了在根据本实施例的天线200中形成的电流通路的视图。

图3是示出了通过使用第一和第二支路电容器208和210附加地形成的电流通路的视图。

参考图3，当使用第一和第二支路电容器208和210时，可以形成多个电流通路。多个谐振频带可以通过多个电流回路来形成，以便根据本实施例的天线200可以具有多频带的特性。

由电流通路所形成的谐振频带可以通过每个支路电容器的电容值来确定。随着支路电容器的电容值被提高，谐振频带可以被形成在低频带。此外，随着支路电容器的电容值被减少，谐振频带可以被形成在高频带。

另外，根据本实施例，当第一和第二支路电容器208和210不存在时，虽然维持了由天线200的电流通路形成的基本谐振频率，但是由于由第一和第二支路电容器208和210形成的该多个谐振频带可以扩展频带宽度。

图4是示出了根据本实施例的天线200的真实结构的示例的视图。

参考图4，天线200具有饼状形状。天线200可以被布置在基板上。

参考图4，控制RF信号的高频带的第一支路电容器208、控制RF信号的低频带的第二支路电容器210以及馈电针206被布置。

然而，本实施例不限于图4的布置。

图5是示出了其中天线200与后壳体20被集成在一起的结构的视图。

参考图5，根据本实施例的天线200与移动终端的后壳体20被集成在一起。

也就是说，尽管在相关技术中天线200和后壳体20被单独地制造，但是根据本实施例的天线200与移动终端的后壳体20被整体地形成在一起。

如果天线200被整体地制造在壳体20上，则制造过程被简化，以便生产率可以被有效地提高。

尽管已经参考其多个说明性实施例对实施例进行了描述，但是应该理解的是，将落入本公开的原理的精神和范围内的许多其它修改和实施例可以由本领域的技术人员来设计。更具体而言，在本公开、附图以及所附权利要求的范围内的主题组合布置的部件部分和/或布置中的各种变化和修改是可能的。除部件部分和/或布置中的变化和修改之外，可替换的使用对于本领域的技术人员而言也将是显而易见的。

Claims (13)

1.一种天线，所述天线包括：

基板；

辐射器；

接地平面，所述接地平面与所述辐射器隔开；

馈电针，所述馈电针用于馈送RF信号；

在所述馈电针的一侧的第一支路电抗，所述第一支路电抗包括连接到所述基板的一端和连接到所述接地平面的相对端；

在所述馈电针的相对端的第二支路电抗，所述第二支路电抗包括连接到所述基板的一端和连接到所述接地平面的相对端；以及

第一短截线，所述第一短截线在所述第一支路电抗与所述第二支路电抗之间以形成所述天线的信号通路。

2.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第一支路电抗和所述第二支路电抗形成多个信号通路以生成多个谐振频带。

3.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第一支路电抗控制频率以允许所述天线被操作在高频带。

4.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第二支路电抗控制频率以允许所述天线被操作在低频带。

5.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第一支路电抗和所述第二支路电抗包括电容性元件。

6.根据权利要求5所述的天线，其中，所述电容性元件包括芯片电容器。

7.根据权利要求1所述的天线，进一步包括：

第二短截线，所述第二短截线在所述第二支路电抗的一侧以形成所述天线的信号通路。

8.根据权利要求7所述的天线，其中，所述天线的谐振频率根据所述第一和第二短截线的长度和宽度中的至少一个被控制。

9.根据权利要求7所述的天线，其中，所述天线的谐振频率根据在所述第一短截线与所述第一支路电抗之间或在所述第二短截线与所述第二支路电抗之间的间隙被控制。

10.根据权利要求7所述的天线，其中，所述第一和第二短截线包括在所述基板上连接到电路层的导电线。

11.根据权利要求1所述的天线，其中，所述天线与后壳体一起整体地被安装在移动终端的所述后壳体处。

12.根据权利要求1所述的天线，其中，所述基板是印刷电路板和柔性印刷电路板中的一个。

13.一种配备有权利要求1中所要求的所述天线的移动终端。