CN103430381A - 宽带电路及包括其的通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及宽带电路及包括其的通信装置，根据本发明的一实施例，作为配置于在第1服务频带工作的天线与其馈电部之间，使得所述天线能够在比所述第1服务频带更宽的第2服务频带工作的宽带电路，包括：第1电路，一端连接于所述馈电部；第2电路，一端连接于接地面的一部分；第1电容，配置于所述第1电路的另一端与所述第2电路的另一端之间；第3电路，一端连接于所述接地面的其它一部分，与所述第1电路并排；第4电路，一端连接于所述天线，与所述第2电路并排；第2电容，配置于所述第3电路的另一端与所述第4电路的另一端之间；第3电容，配置于所述第1电路与所述第3电路之间；第1电感器，配置于所述第1电路与所述第3电路之间，并且，配置于相比所述第3电容与所述第1，第3电路的另一端相近的位置；第4电容，配置于所述第2电路与所述第4电路之间；及第2电感器，配置于所述第2电路与所述第4电路之间，并且，配置于相比所述第4电容与所述第2，第4电路的另一端相近的位置。

Description

宽带电路及包括其的通信装置
技术领域
本发明涉及配置于天线与其馈电部之间的宽带电路及包括其的通信装置。
背景技术
以往，同时满足GSM四频(quad band)及W2100频带的五频(penta band)天线被运用于各种通信装置中。如下说明满足这种特性的现有的天线的一例。
如图1示出包括载体(110)及辐射体(120)的现有的倒F型(Inverted F type)天线(100)。因是倒F型天线，辐射体(120)的一部分成为馈电端(121)及接地端(122)。馈电端(121)与通信装置的馈电部连接，接地端(122)与通信装置的接地面连接。图1中图示的天线(100)在GSM四频及W2100频带的服务频带工作，如按频率基准来看，可视为在824～960MHz、1710～2170MHz工作。
但最近，需要研发除了同时满足GSM四频(quad band)及W2100频带的服务频带之外，也可在LTE(Long Term Evolution)频带下工作的天线。尤其需要设计出工作频带可扩张至LTE13频带(746～787MHz)的天线。但，将在λ/4以下工作的小型天线设计成满足所有此类服务带宽是一件不容易的事情。是因为存在如下突出问题。
第一,天线的宽带化及高增益化是与小型化相反的特性。即将天线制作得小，同时扩张带宽并提高增益是一件极困难的事情。但市场上同时需求天线的小型化、宽带化及高增益化，因此存在问题。
第二,天线的小型化很难实现低频带的共振。共振频率只能依靠天线的尺寸，共振频率越低，天线的尺寸越大。从而，如LTE13频带，设计在低于GSM四频的频带下工作的天线时，其尺寸必然更大。因此难以体现小型化。
第三,也存在扩张天线的一部分服务带宽时，不能运用以往设计的天线。即根据现有技术，无法实现运用设计成满足GSM四频及W2100频带的原有天线，使其也能在LTE13频带下工作。从而，为了扩张或变更服务带宽，只能重新设计天线。但，如将天线重新设计，无法使用已开发的现有天线，因此存在不能运用已经投入的努力和资本的问题。
发明内容
技术课题
本发明为了解决所述问题而研发，本发明的目的之一为提供一种附加配置于天线及其馈电部之间的电路，从而能够扩张天线的工作带宽的技术。
并且，本发明的另一目的为提供一种技术，其只附加配置于天线及其馈电部之间的电路，由此可扩张天线的工作带宽，能够节省投入于另外重新设计天线的努力和费用。
技术解决方案
为了达到所述目的，根据本发明的一实施例,提供一种宽带电路，包括：第1电路，一端连接于所述馈电部;第2电路，一端连接于接地面的一部分;第1电容，配置于所述第1电路的另一端与所述第2电路的另一端之间;第3电路，一端连接于所述接地面的其它一部分，与所述第1电路并排;第4电路，一端连接于所述天线，与所述第2电路并排;第2电容，配置于所述第3电路的另一端与所述第4电路的另一端之间;第3电容，配置于所述第1电路与所述第3电路之间;第1电感器，配置于所述第1电路与所述第3电路之间，并且，配置于相比所述第3电容与所述第1,第3电路的另一端相近的位置;第4电容，配置于所述第2电路与所述第4电路之间;及第2电感器，配置于所述第2电路与所述第4电路之间，并且，配置于相比所述第4电容与所述第2,第4电路的另一端相近的位置。
并且,在所述第2电路的一端与所述接地面的一部分之间，还包括第1调谐组件。
并且,所述第3电路的一端与所述接地面的其它一部分之间，还包括第2调谐组件。
并且,所述第1至第4电路形成于印刷电路板(PCB),所述第1至第4电容及所述第1,第2电感器为附着于所述印刷电路板的组件。
并且,所述第1至第4电路形成于软性印刷电路板(FPCB),所述第1至第4电容及所述第1,第2电感器为附着于所述软性印刷电路板的组件。
并且,根据本发明，提供一种包括所述宽带电路的通信装置。
发明效果
根据所述构成的本发明的一实施例，具有如下优点：提供一种不变更现有的天线的设计，而配置于天线与其馈电部之间，对天线实现宽带化的电路。
附图说明
图1为示出根据现有技术的天线的剖视图；
图2为示出适用根据本发明的一实施例的宽带电路的状态的剖视图；
图3为扩大根据本发明的一实施例的宽带电路的剖视图；
图4为根据本发明的一实施例的宽带电路的等效电路图；
图5为比较适用根据本发明的一实施例的宽带电路的情况和未适用的情况的电压驻波比(VSWR)的图表；
图6为比较适用根据本发明的一实施例的宽带电路的情况和未适用的情况的增益的图表。
具体实施方式
本发明可进行各种变更，并且具有各种实施例，在附图中将例示特定实施例，并进行详细说明。但，并非为了将本发明限定于特定实施形态，应理解为包括本发明的思想及技术范围内的所有变更、均等物至替代物。
并且，应当理解，说明某种要素“连结”于或“连接”于其它构成要素时，意味着可直接连结或连接于其它构成要素，但在中间也可存在其它构成要素。
并且，在本申请中使用的术语是为了说明特定的实施例而使用的，并非为了限定本发明。只要在文脉上不另外明确表示，单数形式包括复数形式。在本申请中的“包括”或“具有”等术语是为了指定在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或组合其的存在，并非排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组成的存在或附加可能性。
以下，参照附图详细说明根据本发明的各种实施例。但，省略对判断为可混淆本发明的要旨的公知技术及其构成的说明。
图2为示出将根据本发明的一实施例的宽带电路结合于天线的剖视图。图2中图示的天线(100)包括载体(110)及辐射体(120)。因是倒F型天线，在辐射体(120)的一部分形成馈电端(121)及接地端(122)。馈电端(121)与根据本发明的一实施例的宽带电路(200)连接，接地端(122)与通信装置的接地面连接。在图3中适用了倒F型天线的天线，其只是例示性的，也可适用倒L型天线或各种形态的其它天线。但，适用于本发明的天线比起偶极天线，优选地，使用单级天线或单级变形形态的天线。通过适用此类天线，本发明的宽带电路不以平衡不平衡转换器工作，而起到调节不平衡信号(unbalanced signal)的功能。并且，优选地，适用于本发明的天线为具有λ/4以下大小的小型天线。这是因为就大型天线而言，即使不适用根据本发明的宽带电路，也有体现宽带化及高增益化的各种方法。
并且，天线(100)原来在第1服务频带工作。即，天线(100)不具备根据本发明的一实施例的宽带电路，而独立工作时，可使用的服务频带称为第1服务频带。在此，第1服务频带并非指一个服务频带，也可包括一个以上的服务频带。
本发明的目的之一为使得天线(100)在比第1服务频带更宽的第2服务频带也能够工作。此目的通过将根据本发明的一实施例的宽带电路(200)配置于通信装置的馈电部(400)及天线(100)之间而实现。
宽带电路(200)可以独立的部件提供，但终究目标为适用于通信装置。从而，根据本发明的又另一实施例，提供包括宽带电路(200)的通信装置。即，本发明的宽带电路(200)为适用于需要天线(100)的通信装置的电路，因此，可适用于移动设备、智能手机、手提电脑等各种通信装置。
以下，说明为达到所述目的的本发明的一实施例的宽带电路(200)的具体结构。
根据图3，详细示出了根据本发明的一实施例的宽带电路。根据图4，示出了根据本发明的一实施例的宽带电路的等效电路图。图4的(a)只示出了等效电路图，图4的(b)为附加了附图符号，而使得与图3对应。
参照图3、图4，根据本发明的一实施例的宽带电路包括第1电路(211)、第2电路(212),第3电路(213)、第4电路(214)、第1电容(231)、第2电容(232)、第3电容(233)、第4电容(234),第1电感器(251)、第2电感器(252)。
第1电路(211)的一端(211a)连接于馈电部(400)，另一端(211b)连接于第1电容(231)。第2电路(212)的一端(212a)连接于接地面的一部分(300a),另一端(212b)连接于第1电容(231)。即，可视为在第1电路(211)的另一端(211b)与第2电路的另一端(212b)之间配置第1电容(231)的结构。
第3电路(213)的一端(213a)连接于接地面的其它一部分(300b),另一端(213b)连接于第2电容(232)。第4电路(214)的一端(214a)连接于从天线(100)延长的馈电端(121),另一端(214b)连接于第2电容(232)。即，可视为在第3电路(213)的另一端(213b)与第4电路的另一端(214b)之间配置第2电容(232)的结构。
第1电路(211)与第3电路(213)相互并排，第2电路(212)与第4电路(214)也相互并排。在此，并排的意义为并非物理性上完全平行。可理解为各个电路相互分隔而延长。
第1电路(211)与第3电路(213)之间配置第3电容(233)和第1电感器(251)。第1电感器(251)相比第3电容(233)，与第1、第3电路的另一端(211b,213b)接近地配置。
第2电路(212)与第4电路(214)之间配置第4电容(234)和第2电感器(252)。第2电感器(252)相比第4电容(234)，与第2、第4电路的另一端(212b,214b)接近地配置。
为了天线的共振频率的调谐，在第2电路(212)的一端(212a)与接地面的一部分(300a)之间可包括第1调谐组件(271)。并且，在第3电路(213)的一端(213a)与接地面的其它一部分(300b)之间还可包括第2调谐组件(272)。作为第1、第2调谐组件(271,272)可使用电感器,通过调节电感器的电感值，可细微地调整频带。当然，作为第1,第2调谐组件，并非只能使用电感器,根据情况也可使用电容。
第1至第4电路(211,212,213,214)也可形成于印刷电路板(PCB)。即，作为第1至第4电路可使用形成于印刷电路板的导线。如上所述，第1至第4电容(231,232,233,234)及第1,第2电感器(251,252)可由附着于印刷电路板的组件形态构成。例如，可使用芯片(chip)形态的组件等。
或者,可将第1至第4电路(211,212,213,214)形成于软性印刷电路板(FPCB),第1至第4电容(231,232,233,234)及第1,第2电感器(251,252)可由附着于软性印刷电路板的组件形态构成。与通信装置的主电路板单独地形成根据本发明的宽带电路时,使用并非普通印刷电路板的软性印刷电路板，从而容易制造。
以下，说明适用根据本发明的一实施例的宽带电路(200)的效果。
图5为比较适用根据本发明的一实施例的宽带电路的情况和未适用的情况的电压驻波比(VSWR)的图表。根据图5，可确认相比没有宽带电路而只适用天线的情况，适用宽带电路的情况从整体上发生带宽的扩张。特别是，在LTE13频带(746～787MHz)，VSWR也下降至3以下。
图6为比较适用根据本发明的一实施例的宽带电路的情况和未适用的情况的增益的图表。根据图6，可确认相比没有宽带电路而只适用天线的情况，适用宽带电路的情况从整体上发生带宽的扩张。在一部分区间也出现增益减少的部分，但并非对性能产生致命的水准。反而，可确认LTE13频带(746～787MHz)的增益得到显着改善。
简要说明通过图5及图6表现的效果，即使是单独使用天线(100)时无法工作的服务频带,通过适用根据本发明的一实施例的宽带电路，成为可工作的服务频带。
在上述内容中，例示说明了第1服务频带中不包括LTE13频带，但第2服务频带中包括LTE13频带。但，并非通过此类说明，特定第1服务频带和第2服务频带。所述说明只是例示性的形态，也可适用于其它服务频带。
下面对出现此类效果的原因进行说明。通常，天线的馈电电路的阻抗具有50欧姆(Ω)。从而，在多宽的带宽能够对通过负载阻抗表现的天线阻抗与通过输入阻抗表现的馈电电路的阻抗之间的不匹配(miss matching)进行匹配(matching)，成为决定天线性能的非常重要的因素。如果，将阻抗转换器配置于天线与馈电电路之间，诱导匹配特性，可通过阻抗转换器的磁耦合谐调信号，从而，可实现如并非具有馈电电路的特定频率的阻抗的天线的阻抗等的宽频带的阻抗匹配，因此可扩张带宽。本发明的宽带电路,如上所述将阻抗转换器作为基本模型，但只通过电容及电感器体现，实现宽带化。即,结合无源组件，体现既定的电路，而能够构成宽带电路。
通过电容及电感器体现此类电路时，相比适用通常的阻抗转换器，能够容易地调节电容、电感值，因此具有能够按设计者的意图，容易变更频率的优点。
以上，参照附图说明了本发明的优选实施例。在此，本说明书及权利要求书中使用的用语或词语不能限定为通常或词典性的意义，应当解释为符合本发明的技术思想的意义和概念。
从而，在本发明中记载的实施例和附图中图示的构成只是本发明的最优选的一实施例,并不全部代言本发明的全部技术思想，应当理解在本申请中可存在能够代替其的各种均等物和变形例。

Claims (6)

1.一种宽带电路，作为配置于在第1服务频带工作的天线与其馈电部之间，使得所述天线能够在比所述第1服务频带更宽的第2服务频带工作的宽带电路,
包括：
第1电路，一端连接于所述馈电部;
第2电路，一端连接于接地面的一部分;
第1电容，配置于所述第1电路的另一端与所述第2电路的另一端之间;
第3电路，一端连接于所述接地面的其它一部分，与所述第1电路并排;
第4电路，一端连接于所述天线，与所述第2电路并排;
第2电容，配置于所述第3电路的另一端与所述第4电路的另一端之间;
第3电容，配置于所述第1电路与所述第3电路之间;
第1电感器，配置于所述第1电路与所述第3电路之间，并且，配置于相比所述第3电容与所述第1,第3电路的另一端相近的位置;
第4电容，配置于所述第2电路与所述第4电路之间;及
第2电感器，配置于所述第2电路与所述第4电路之间，并且，配置于相比所述第4电容与所述第2,第4电路的另一端相近的位置。
2.根据权利要求1所述的宽带电路，其特征在于，
所述第2电路的一端与所述接地面的一部分之间，还包括第1调谐组件。
3.根据权利要求1所述的宽带电路，其特征在于，
所述第3电路的一端与所述接地面的其它一部分之间，还包括第2调谐组件。
4.根据权利要求1所述的宽带电路，其特征在于，
所述第1至第4电路形成于印刷电路板(PCB),
所述第1至第4电容及所述第1、第2电感器为附着于所述印刷电路板的组件。
5.根据权利要求1所述的宽带电路，其特征在于，
所述第1至第4电路形成于软性印刷电路板(FPCB),
所述第1至第4电容及所述第1,第2电感器为附着于所述软性印刷电路板的组件。
6.是一种包括根据权利要求1至5中某一项的宽带电路。
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