CN107078377B - 用于手持设备在具有宽双工间隔的低lte频带中工作的可调谐多谐振天线系统、设备以及方法 - Google Patents

Abstract

本主题涉及一种为新一代移动通信提供有效覆盖低频带(例如，700MHz频带和600MHz频带)的天线系统、设备和方法。例如，双谐振辐射系统可以包括接地平面、与所述接地平面间隔开但与所述接地平面通信的辐射耦合器以及与所述接地平面通信的接地平面延伸部。在这种布置中，所述辐射耦合器和所述接地平面延伸部中的一个或两个是可调谐的，以调谐双谐振频率响应。

Description

用于手持设备在具有宽双工间隔的低LTE频带中工作的可调 谐多谐振天线系统、设备以及方法

优先权要求

本申请要求于2014年10月17日提交的美国临时专利申请第62/065，106号的权益和优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本文所公开的主题总体涉及天线系统、设备和方法。更具体地，本文所公开的主题涉及用于与无线电通信系统、设备和方法一起使用的天线设计。

背景技术

第四代(4G)移动通信标准化为长期演进(LTE)和先进长期演进LTE-Advanced(LTE-A)技术，以便向消费者提供更高的数据速率。但是，4G正在全球部署新的不同频带，会导致频带增容。因此，在希望用户能够保持这些4G频带中的任意频带的连续性的情况下，在频分双工(FDD)和时分双工(TDD)中，设备天线需要覆盖大约40个频带，频带数目在将来一代有可能进一步增加。在这方面，与仅基于语音的规范(例如2G)相比，世界范围移动数据访问已经是分配给移动通信的频带数量的十倍。具体而言，14个频带目前在4G频谱的低频范围内被定义并且几乎代表了699MHz与960MHz之间的所有频率。此外，之前用于频率从600MHz至698MHz的电视广播的一部分频谱正在向运营商拍卖，并且仍然在考虑较低频率。

设计4G低频带手持设备天线已经表明对天线工程师而言是一个挑战，因为在效率一定的情况下天线带宽和工作频率与天线体积成反比地变化。因而，为了降低天线谐振频率并增加其带宽，需要增大天线体积。但是，与此相反，消费者对较小和较薄的设计的需求以及将更多组件装配在智能手机(例如，相机、大型电池、高端屏幕)中的愿望激励了设备制造商开发对新一代的智能手机尽可能小的天线占用空间。因此，在过去十年中，天线工程师已将其设计的下界从824MHz扩展至699MHz，同时减小了天线体积。这种低谐振频率和较小天线体积的结合常常可能导致效率降低，从而影响通信性能。这些问题可能通过尝试利用低频带中可用的新频带而进一步加剧，因此这些频带必须扩展额外的100MHz。

相应地，期望天线系统、设备和方法为新一代移动通信提供对低频带(例如，700MHz频带和600MHz频带)的有效覆盖。

发明内容

根据本公开，提供了用于与无线电通信系统、设备和方法一起使用的天线系统、设备和方法。在一个方案中，提供了一种多谐振辐射系统。这样的系统可以包括接地平面、与接地平面间隔开但与接地平面通信的辐射耦合器以及与接地平面通信的接地平面延伸部。在这种布置中，辐射耦合器和接地平面延伸部中的一个或两个可调谐以调谐多谐振频率响应。

在另一方案中，一种双谐振辐射系统包括：接地平面；辐射耦合器，其与所述接地平面间隔开，但与所述接地平面通信；第一可调谐元件，其连接在地线与所述辐射耦合器的连接到所述接地平面的耦合器连接部之间；串联可调谐电容器，其连接在馈电节点与所述辐射耦合器的连接到所述接地平面的所述耦合器连接部之间；接地平面延伸部，其与所述接地平面通信；以及第二可调谐元件，其连接到所述接地平面延伸部。在该配置中，所述第一可调谐元件和所述串联可调谐电容器可以被配置为调谐所述辐射耦合器的谐振频率；并且所述第二可调谐元件可以被配置为调谐所述接地平面的谐振频率。

在又一方案中，提供了一种用于操作天线的方法。所述方法可以包括：调谐辐射耦合器的第一谐振频率，所述辐射耦合器与接地平面间隔开，但与所述接地平面通信；以及调谐所述接地平面和接地平面延伸部的组合的第二谐振频率，所述接地平面延伸部与所述接地平面通信。以这种方式，所述第一谐振频率和所述第二谐振频率可以相长地叠加以形成双谐振频率响应。另外，本系统和方法的进一步优点是地线可以被调谐至较低频率以匹配天线工作频率，这使得增加了效率。

尽管上文已经陈述了本文所公开的主题的一些方案，其可以通过本公开的主题全部或部分地实现，但是当下面结合附图作为理想的描述来进行描述时，其他方案将变得显而易见。

附图说明

从下面的具体实施方式中将更容易地理解本主题的特征和优点，该具体实施方式应该与附图接合来理解，附图仅通过说明性和非限制性的示例而给出，其中：

图1A和图1B是根据本公开主题的实施例的可调谐双谐振天线的立体正视图；

图1C是图1A和图1B所示的可调谐双谐振天线的立体侧视图；

图1D是图1A和图1B所示的可调谐双谐振天线的侧视图；

图2是与根据本公开主题的实施例的可调谐双谐振天线一起使用的调谐元件的配置的示意图；

图3是示出对参考可调谐天线的不同调谐级的测量到的回波损耗的曲线图；

图4是示出对参考可调谐天线的不同调谐级的测量到的效率的曲线图；

图5是示出对根据本公开主题的实施例的可调谐多谐振天线的不同低频带调谐级的测量到的回波损耗的曲线图；

图6是示出对根据本公开主题的实施例的可调谐多谐振天线的不同低频带调谐级的测量到的效率的曲线图；

图7是示出对根据本公开主题的实施例的可调谐多谐振天线的不同高频带调谐级的测量到的回波损耗的曲线图；

图8是示出对根据本公开主题的实施例的可调谐多谐振天线的不同高频带调谐级的测量到的效率的曲线图；

图9是示出对根据本公开主题的实施例的可调谐多谐振天线的不同调谐级的测量到的回波损耗的曲线图；

图10是示出对根据本公开主题的实施例的可调谐多谐振天线的不同调谐级的测量到的效率的曲线图。

具体实施方式

为了提供世界范围的移动高速互联网以及通话体验，将移动设备天线配置为覆盖4G低频带中的360MHz的带宽(即，从600MHz至960MHz)是理想的。在天线谐振频率的调谐范围超过300MHz的情况下，应理解，天线品质因子(Q值)随天线被调谐而增大，这可能引起带宽减小。尽管将来的系统在600MHz下所需的瞬时带宽仍未确定，但现有4G频带的信道带宽在1.4MHz至20MHz之间。相应地，在双工间隔可能在10MHz至40MHz之间的情况下，所需的天线带宽在600MHz下可以是60MHz。本领域技术人员将认识到，在典型的智能手机形状因素中针对该规范进行高效设计是一个重大的挑战。

相应地，本主题提供了结合可调谐天线和可调谐接地平面(GP，ground plane)延伸部以便构建多谐振天线的设计。多谐振的概念用于覆盖在低频带(例如，600MHz频带可能具有40MHz双工和20MHz信道)中表现出较大双工间隔的发射(TX)和接收(RX)信道。因此，双工间隔不是问题，只是信道带宽需要利用一个天线谐振来覆盖。

在一个方案中，本主题提供了一种实现多谐振频率响应的天线设计。在图1A至图1D所示的一个示例性配置中，总体用100表示的天线包括接地平面110、与接地平面110间隔开但与接地平面110通信的一个或多个辐射耦合器120以及与接地平面110通信的接地平面延伸部130。特别地，在一些实施例中，接地平面110在辐射耦合器120和接地平面延伸部130下方延伸。以这种方式，不需要削减接地平面110以容纳辐射耦合器120、接地平面延伸部130和/或连接到这些组件的任何调谐元件。因此，尽管包括接地平面延伸部130对移动设备增加了体积，但是因为不必对接地平面110的构造进行实质上的改动，因此这可以被认为对设备制造商是有利的。如本文所使用的，术语“接地平面”应当由本领域普通技术人员理解为看成一种导电平面。因此，接地平面110可以以各种已知构造中的任何一种构造来提供，包括那些不完全平坦的构造在内。

在一些实施例中，辐射耦合器120和接地平面延伸部130可以被设置为与接地平面110通信的平坦的倒L形天线(ILA)。具体而言，例如，在图1A至图1D所示的特定配置中，辐射耦合器120在耦合器连接部121处连接到接地平面110，耦合器连接部121位于接地平面110的边缘处或附近(例如，在接地平面110具有大致矩形的形状的情况下，辐射耦合器120可沿所述矩形的短边定位)。在一些实施例中，如图1A至图1C所示，辐射耦合器120可以为中心馈送式的。同样地，接地平面延伸部130可以在接地延伸连接部131处连接到接地平面110，接地延伸连接部131位于接地平面110的同一边缘处或附近。在一些实施例中，接地平面延伸部130可以为中心调谐式的(参见例如图1A至图1C)，和/或接地平面延伸部130可以在将接地平面110连接到接地平面延伸部130的若干点上调谐。在一些实施例中，辐射耦合器120和接地平面延伸部130可以为大致相同的尺寸和形状(例如，与具有约55mm×120mm×1mm尺寸的接地平面110相比，大约为4mm×6mm×55mm)，并且可以如图1A至图1D所示对称地位于接地平面110的两侧。辐射耦合器120与接地平面延伸部130之间没有直接连接。

可替代地，本领域技术人员将认识到，可以基于给定设备的特定设计约束(例如，为了加强紧凑性可能期望较小的元件)来改动辐射耦合器120和接地平面延伸部130的尺寸。如上所述，元件的尺寸与天线的可实现带宽大体成反比。另外，元件的尺寸可以进一步与电路中的允许天线100的频带被调谐的调谐元件(例如，可调谐电容器和/或可调谐电感器)的值成反比。相应地，本领域普通技术人员将认识到天线几何形状、电容和电感的若干组合可以实现相同或相似的多谐振频率响应。

此外，在一些实施例中，辐射耦合器120和接地平面延伸部130不需要是对称的，以便相长地叠加它们的频率响应。例如，接地平面延伸部130可以表现出更紧凑的设计以减小天线100的总体积，和/或接地平面延伸部130可以提供与接地平面110的更坚固的连接，同时辐射耦合器120的构造保持不变并且保持了天线100的多谐振能力。此外，在一些实施例中，辐射耦合器120和接地平面延伸部130不是位于同一处的(例如，辐射耦合器120可以连接在接地平面110的顶部，并且接地平面延伸部130可以连接在接地平面110的底部)。

在任何配置中，辐射耦合器120可以被配置为以期望的上界(例如，约900MHz，对应于LTE频带的上界)谐振，并且可以调谐到较低频率(例如，约600MHz，对应于LTE频带的下界)。接地平面110也置于谐振状态，这可以通过对接地平面延伸部130的连接来降低(例如，同样可以降低到约900MHz)。此外，在一些实施例中，可以调谐接地平面延伸部130，使得接地平面110有效地在电气性上变得更大，并且其谐振频率因此可以降低(例如，降低至大约600MHz)。辐射耦合器120以及接地平面110和接地平面延伸部130的组合的这两个独立可调谐的谐振可以相长地叠加以形成双谐振并增加天线带宽。对于辐射部分在小于工作波长的四分之一的频率下工作的元件，这种叠加的谐振可能是特别有益的。特别地，如上所述，利用小天线在低谐振频率下的覆盖是具有挑战性的，因为天线带宽随着天线变得电气性上更小(即，当工作频率降低时)而减小。相应地，天线100的这种配置使得可以在保持低轮廓的同时更高效地覆盖700MHz的LTE频带，并且以宽双工间隔对600MHz频带提供覆盖。事实上，在一些实施例中，当使用接地平面延伸部时，效率提高了约2dB。

另外，尽管图1A至图1D示出了一个辐射耦合器120和一个接地平面延伸部130被设置为与接地平面110通信的配置，但是本领域技术人员应该认识到，本文所讨论的概念可以扩展到包括多个辐射耦合器设置有天线100的配置。具体而言，例如，除了对应于4G通信的低频带之外，还可以设置一个或多个其他的辐射耦合器来调谐高频带。以这种方式，可以同时调谐三个以上的谐振频率，从而对瞬时天线带宽提供了进一步增加，为谐波谐振提供额外的谐振，和/或在辐射器被设计有多个臂的构造中提供多谐振以便仍有唯一的辐射器和唯一的馈电点与每个谐振相关联。

为了实现这种调谐，可以提供与辐射耦合器120和/或接地平面延伸部130中的一个或两个通信的一个或多个可调谐元件。特别地，例如，辐射耦合器120可以利用第一可调谐元件122来调谐，第一可调谐元件122连接在耦合器连接部121与地线之间。例如，在图2所示的一种特定配置中，第一可调谐元件122可以包括与第一可调谐电容器126并联连接的第一固定电感器124，第一可调谐电容器126在耦合器连接器121与地线之间。可替代地，第一可调谐元件122可以是可调谐以实现期望的电感的各种其它元件中的任何元件，包括例如固定电感器和可调谐电容器的串联组合。在任何布置中，可以使用用于形成辐射耦合器120自身的金属结构(即，用于形成辐射耦合器120的铜的一部分，可以提高效率和简化电路)来形成第一固定电感器124，其可以使用金属线来形成，或者可以使用任何其他已知的构造来形成。

此外，除了第一可调谐元件122之外，还可以通过在耦合器连接器121与馈电节点123之间连接的串联可调谐电容器128来提供调谐。串联可调谐电容器128可以提供为单个可调谐电容器、固定电容器和可调谐电容器的并联组合、固定电容器和可调谐电容器的串联组合、或用于实现期望的可调谐电容的任何其它已知配置。

在一些实施例中，为了帮助保持天线100的紧凑设计，辐射耦合器120可以成形为跟随设置有天线100的移动设备的盖的边缘，并且一个或多个第一可调谐元件122(例如，包括第一固定电感器124和第一可调谐电容器126在内)和串联可调谐电容器128可以是可以位于辐射耦合器120与接地平面110之间的低轮廓组件。以这种方式，不需要削减接地平面110来容纳辐射耦合器120和/或其调谐元件。

不管具体配置如何，第一可调谐元件122可单独地或与串联可调谐电容器128组合来被配置为实现对应于辐射耦合器120所需的调谐状态的电容和电感的期望值。例如，在一个实施例中，调谐元件的值可以为辐射耦合器120提供大约5.5pF的最大电容(例如，以约0.1pF的调谐步长)以及约6nH的电感。但是，本领域普通技术人员将认识到，这些元件所需的值可以基于辐射耦合器120的特定尺寸和配置来选择，因为调谐值、可实现的带宽和效率之间的关系可随不同天线几何形状而变化。

类似地，接地平面延伸部130可以利用连接在接地平面延伸部130与接地平面110之间的第二可调谐元件132来调谐。特别地，例如，第二可调谐元件132可以包括与第二可调谐电容器136并联连接的第二固定电感器134，第二可调谐电容器136在接地平面延伸部130与接地平面110之间。可替代地，第二可调谐元件132可以是可调谐以实现期望的电感的各种其它元件中的任何元件，包括例如固定电感器和可调谐电容器的串联组合。在任何布置中，第二固定电感器134可以使用用于形成接地平面延伸部130自身的金属结构(即，用于形成接地平面延伸部130的铜的一部分，可以提高效率和简化电路)来形成，其可以使用金属线来形成，或者可以使用任何其他已知构造来形成。与连接到辐射耦合器120的调谐组件一样，在一些实施例中，为了帮助保持天线100的紧凑设计，接地平面延伸部130可以成形为跟随移动设备的边缘，并且第二可调谐元件132(例如，包括第二固定电感器134和第二可调谐电容器136在内)可以位于接地平面延伸部130与接地平面110之间。

不管具体配置如何，第二可调谐元件132可以被配置为实现对应于接地平面延伸部130所期望的调谐状态的电容和电感的期望值。以这种方式，例如，随着第二可调谐元件132的电感值变化，接地平面110的电气长度变化，从而能够调谐接地平面110的谐振。在一个实施例中，例如，第二可调谐元件132的电感值可以在约6nH至约26nH之间变化，以对接地平面110实现从930MHz到600MHz的谐振移动。本领域普通技术人员将认识到，可以基于接地平面110和接地平面延伸部130的特定尺寸和配置来选择这些元件所需的值，因为调谐值、可实现的带宽和效率之间的关系可以随天线尺寸的变化而变化。

在第一可调谐元件122、串联可调谐电容器128和/或第二可调谐元件132中的任何一个的情况下，可调谐电容可以利用微机电系统(MEMS)可调谐电容器、半导体技术、可变电介质或这些的组合来实现。例如，MEMS器件在插入损耗、占用空间和电压处理方面被认为是最新技术，因此使得该技术成为可调谐天线的优良候选。不管具体配置如何，天线100能够以4个调谐级覆盖从960MHz(GSM上界)到600MHz(计划的最低LTE频率)的所有频带。另外，每个谐振可以独立地调节，允许不同的双工间隔值。

天线100如上所述配置来实现双谐振响应，可以实现足以在低频(例如，600MHz频带)同时地覆盖TX和RX信道的增加的带宽，同时从手机厂商的角度而言保持了可接受的体积。该设计可以被配置为优化谐振，使得在工作信道处而不是在它们之间的频率范围内获得最大效率。此外，由于天线被调谐成更偏离其固有谐振，天线调谐会降低天线带宽，因此如上所述的双谐振天线系统和设备可以增加带宽，并且每个谐振的独立可调谐性允许非连续覆盖TX和RX两信道，这对于仅在工作频率下处理宽双工间隔和优化效率是理想的。因此，本主题可以使600MHz频带的覆盖更加实用，并且可以使700MHz频带的覆盖更有效，而完全无需对天线削减。

具体而言，例如，在图3至图10中提供了对天线100的可调谐性的模拟结果。首先，为了提供比较的基础，图3和图4对没有接地平面延伸部130连接到接地平面110的参考配置分别示出了回波损耗和峰值效率。如图3所示，观察到了典型单谐振天线在通信频谱的低频率上调谐的回波损耗。在该示例性配置中，随着天线被调谐-6dB处的阻抗带宽收缩，从最上界处的51MHz变化到最下界处的17MHz。在图4中，针对MEMS可调谐电容器的三个调谐级绘制了效率：最小电容(例如，约0.5pF)、中档电容(例如，约3.0pF)和最大电容(例如，约5.9pF)。可以观察到，总效率随天线被调谐到较低的工作频率而降低。确实，在该具体测试情况下，设计0的测量到的总峰值效率从800MHz处的-2.1dB降低到700MHz处的-2.5dB以及600MHz处的-5.9dB。700MHz至600MHz之间的下降是非常显着的。

相比之下，图5至图8示出了天线100的示例性配置的回波损耗和效率测量结果，在天线100中，第一可调谐元件122和第二可调谐元件132被设置在表现出较高最大电容的MEMS调谐器(例如，由WiSpry公司生产的1040型MEMS调谐器)上。利用这种布置，图5示出了当在低频带中操作时的天线100的回波损耗。从图5可以看出，该设计表现出双谐振。辐射耦合器120为谐振之一的原因，并且接地平面延伸部130为另一个谐振的原因。辐射耦合器120的谐振是表现出最佳匹配和最宽带宽的谐振，而接地平面延伸部130不能是独立谐振，因为它不直接地被馈送。参照图6，示出了该示例性配置在低频带调谐环境下操作时的总效率。峰值总效率从785MHz处的-1.4dB到609MHz处的-3.9dB不等。失配损耗可以忽略不计，因为图5中可以看出，回波损耗低于-15dB。因此，总效率和辐射效率难以区分。

每个组件对总损耗的贡献可以被分离开。具体而言，辐射耦合器120和接地平面延伸部130具有不同的电抗和不同的电流密度，这解释了耗散功率的差异。此外，在经测试而获得图3和图4中的测量结果的参考配置与经测试用于图5和图6中测量结构的配置之中，由第二固定电感器134耗散的功率不同，这是由于辐射耦合器120的较低的Q值(因为加上了接地平面延伸部130)，因而具有较低的电流密度。类似地，与参考设计相比，对于双谐振配置，降低了传导损耗(例如，来自铜、布线和Fr-4元件的组合)。这也是由于双谐振配置因包括接地平面延伸部130所表现出的较低的Q值。总模拟损耗为4.7dB，这是通过将总辐射损耗和失配损耗相加来获得的。在600MHz(分别为-4.6dB和-3.9dB)处的模拟辐射损耗和测量到的辐射损耗相差0.7dB，这在测量精度内。

此外，使用-5dB的效率阈值，可以确定效率带宽。相比之下，自由空间总辐射功率(TRP)在GSM-900频带(用于目前市场上的普通电话)中可以在23dBm至31dBm之间，并且天线总效率经计算在这些频带上平均为-4dB。但是，对于本文描述的双谐振配置，测量结果示出了天线总效率在GSM-900频带中从-3dB扩展到-7dB。报告显示，700MHz处的天线总效率对主天线的峰值在-5dB并且对副天线的峰值在-7dB。因此，用于评估效率带宽的阈值-5dB是切实可行的，尽管在600MHz处有严格要求。该设计的效率带宽从205MHz到20MHz不等。当然，随着阈值的降低，效率带宽增大。但是，对给定阈值而言，峰值效率越高，效率带宽越宽。

与参考设计相比，使用接地平面延伸部130可以将峰值总效率增加约1.8dB。因此，对最远调谐级(即状态5)-5dB处的效率带宽变为20MHz。从应用的角度来看，在一个工作状态下，LTE频带5、6、8、13、14、18、19、20、26和27被覆盖，并且在另一个工作状态下，LTE频带12和17被覆盖。

现在参照图7和图8所示的曲线图，示出了天线100在较高频带(例如，对于从500MHz至3000MHz范围内的频率而言)中的性能。图7中的回波损耗曲线图示出了天线100在高频带中以及在低频带中表现出谐振，并且图8示出了该配置的总效率。该谐振也可以调谐。但是，与低频相反，包括接地平面延伸部130对高频带谐振基本上没有影响。使用针对该高频带工作的-3dB的效率带宽阈值，天线100可调谐以在一个高频带工作状态中覆盖LTE频带1和38，在第二高频带工作状态中覆盖频带2、25、33、34、36和37以及在第三高频带工作状态中覆盖频带9和35。2423MHz至2343MHz之间的频率表现出较低的效率(即，降低至-3.5dB)。因此，尽管效率下降到-3.5dB，频带40仍然属于第一高频带状态。而且，尽管上行链路需要切换到状态3，但是在第一高频带状态中频带4的下行链路被覆盖。这是因为频带4的非常大的双工间隔(即400MHz)。这对于频带10同样有效。最后，频带7的上行链路也在该高频带状态中被覆盖。

现在参照图9和图10，示出了在天线100的不同示例性配置中，第一可调谐元件122和第二可调谐元件132设置在两个分离的MEMS调谐器(例如，由WiSpry公司生产的1041型MEMS调谐器)上，两个分离的MEMS调谐器各自表现出相对较低的最大电容，但是具有改进的Q值，即使通过使用该天线100的不同示例性配置，在低频带处仍然再次呈现出了有利的多谐振。如图9所示，该配置的回波损耗的曲线图再次示出了该设计表现出双谐振。但是，应当注意，由于特定调谐器的较低的最小电容将初始谐振频率与之前论述的设计相比移动了25MHz，因此这种示例性配置不能覆盖比630MHz更低的频率。测量到的第二示例性配置的总效率在图10中示出。峰值总效率在808MHz处测得为-1.4dB，在630MHz处测得为-4.2dB。谐振时的失配损耗可以忽略不计，并且调谐器的损耗可忽略不计，主要是因为其Q值非常高。从模拟可以看出，当使用第二调谐器代替之前参考的调谐器时，总辐射损耗的峰值提高了0.8dB(从针对图5和图6中的结果测试的配置的-4.6dB至针对图9和图10测试的配置的-3.8dB)。此外，针对图5和图6测试的配置在最低频率处表现出-3.9dB的测量总效率，而针对图9和图10测试的配置表现出-4.2dB的测量总效率。

这就是说，应当注意，模拟效率包括失配损耗，来自调谐器的损耗和来自固定电感器的损耗。根据实际经验，由于模拟器中的热损耗不准确，测量效率可能低于模拟效率大约1dB。即使如此，与现在市场上的手机相比，预期的值仍然非常好。通过更精细的模拟，我们可以看到效率曲线上的双谐振响应。效率的变化是由于失配损耗。此外，不同的调谐环境可以使所产生的效率变化(例如，由于寄生效应)。

本主题可以在不偏离其精神和本质特征的情况下以其他形式体现。因此，所描述的实施例将在所有方面应被认为是说明性的而不是限制性的。虽然已经根据某些优选实施例描述了本主题，但是对于本领域普通技术人员显而易见的其它实施例也在本主题的范围内。

Claims (19)

1.一种双谐振辐射系统，包括：

接地平面；

辐射耦合器，其与所述接地平面间隔开，但与所述接地平面通信；

第一可调谐元件，其连接到所述辐射耦合器，并且被配置为调谐所述辐射耦合器的谐振频率；

接地平面延伸部，其与所述接地平面通信，以及

第二可调谐元件，其连接到所述接地平面延伸部，并且被配置为调谐所述接地平面的谐振频率；

其中所述辐射耦合器和所述接地平面延伸部是分别经由所述第一可调谐元件和所述第二可调谐元件独立可调谐的，以调谐双谐振频率响应。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述辐射耦合器包括倒L形天线。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述接地平面延伸部包括倒L形天线。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述接地平面延伸部具有与所述辐射耦合器相同的尺寸和形状。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述接地平面延伸部和所述辐射耦合器对称地位于所述接地平面的相对侧。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一可调谐元件包括与第一可调谐电容器并联布置的第一固定电感器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一可调谐元件位于所述辐射耦合器与所述接地平面之间。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述辐射耦合器连接到位于馈电节点与所述辐射耦合器的连接到所述接地平面的耦合器连接部之间的串联可调谐电容器，所述串联可调谐电容器被配置为调谐所述辐射耦合器的谐振频率。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二可调谐元件包括与第二可调谐电容器并联布置的第二固定电感器。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二可调谐元件位于所述接地平面与所述接地平面延伸部之间。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述辐射耦合器的所述谐振频率和所述接地平面的所述谐振频率相长地叠加以形成双谐振频率响应。

12.一种双谐振辐射系统，包括：

接地平面；

辐射耦合器，其与所述接地平面间隔开，但与所述接地平面通信；

第一可调谐元件，其连接在地线与所述辐射耦合器的连接到所述接地平面的耦合器连接部之间；

串联可调谐电容器，其连接在馈电节点与所述辐射耦合器的连接到所述接地平面的所述耦合器连接部之间；

接地平面延伸部，其与所述接地平面通信；以及

第二可调谐元件，其连接到所述接地平面延伸部；

其中所述第一可调谐元件和所述串联可调谐电容器被配置为调谐所述辐射耦合器的谐振频率；并且

其中所述第二可调谐元件被配置为调谐所述接地平面的谐振频率。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述第一可调谐元件包括与第一可调谐电容器并联布置的第一固定电感器。

14.根据权利要求12所述的系统，其中所述第二可调谐元件包括与第二可调谐电容器并联布置的第二固定电感器。

15.一种用于操作天线的方法，所述方法包括：

调谐第一可调谐元件以调整辐射耦合器的第一谐振频率，所述辐射耦合器与接地平面间隔开但与所述接地平面通信；以及

调谐第二可调谐元件以调整所述接地平面和接地平面延伸部的组合的第二谐振频率，所述接地平面延伸部与所述接地平面通信；

其中所述第一可调谐元件和所述第二可调谐元件是独立可调谐的，以及

其中所述第一谐振频率和所述第二谐振频率相长地叠加以形成双谐振频率响应。

16.根据权利要求15所述的方法，其中调谐第一可调谐元件包括调谐连接到所述辐射耦合器的第一可调谐元件的电感。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一可调谐元件包括与第一可调谐电容器并联布置的第一固定电感器；并且

其中调谐所述第一可调谐元件的电感包括调谐所述第一可调谐电容器的电容。

18.根据权利要求15所述的方法，其中调谐第二可调谐元件包括调谐连接到所述接地平面延伸部的所述第二可调谐元件的电感。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二可调谐元件包括与第二可调谐电容器并联布置的第二固定电感器；并且

其中调谐所述第二可调谐元件的电感包括调谐所述第二可调谐电容器的电容。