CN1268032C - 多频带微波天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微波天线，它有介质衬底(1)和至少一个谐振导体轨道结构(31-39)，它特别适用于移动双频带和多频带电信装置，如移动电话和蜂窝电话，以及按蓝牙标准通信的装置。此外，由于有各种线段(34、35)和调谐短线(41、42)，所以不必改变天线的基本设计，就能把各种工作模式的谐振频率调谐到具体的结构状况。最后，能用常规的表面贴装工艺把天线和其它元件一起焊接到印刷电器板上。

Description

多频带微波天线
技术领域
本发明涉及一种微波天线，该微波天线具有一个衬底，衬底有至少一个谐振导体轨道结构，这种结构是专为诸如移动电话和蜂窝电话之类的移动双频带或多频带电信装置以及按蓝牙(Bluetooth)标准通信的装置而设计的。本发明还涉及带有这种天线的印刷电路板和带有这种天线的电信装置。
技术背景
微波范围内的电磁波用在移动电信中传输信息。GSM移动电话标准专用于欧洲和世界上其余的大多数用蜂窝电话系统的地方。在这个GSM标准中采用几个通信频带：一个频带是从880至960MHz(即所谓的GSM900)，另一个频带是从1710至1880MHz(即所谓的GSM1800或DCS)。第三个频带用从1850至1990MHz的频率(GSM1900或PCS)，该频带主要用于美国。
通常，网络服务提供商只对这些频带中的一个频带提供服务。但是，移动电话日益构成为能在几个频带中工作，以保证宽的覆盖范围，并为任何地方的移动电话提供全球工作的可能性，而不受本地通行的条件和本地工作的网络限制。这些移动电话也称作双频带或多频带移动电话。但其先决条件是，这种移动电话的天线要能传输和接收相应的两个或多个频带的电磁波。
最近开发的另一标准是所谓的蓝牙标准(BT)，它预定的频率范围是从2.4至2.48GHz，它用于在例如移动电话与计算机或其它移动电话等其它电子装置之间的交换数据。
另外，装置的小型化是市场展示出的强烈趋势。这就希望减小移动通信用的元件即电子元件的尺寸。目前移动电话中用的天线类型通常是导线天线，它在这方面是很不利的，因为它比较大。天线从移动电话中伸出，容易折断，可能与用户的眼睛发生不希望出现的接触，而且还有设计美观的问题。另外，移动电话对用户的辐射也日益成为公众讨论的主题。导线天线从移动电话中伸出的情况下，所发射的辐射功率的主要部分会被用户的头吸收。
用表面贴装(SMD)装置进行表面贴装，即用波峰焊浴或回流焊工艺把电子元件平面焊接到PCB或印刷电路板上，在现代的数字式电子装置的技术实施中已变成通用方法。但是，目前用的天线不适合用该种安装技术。因为，它通常只能通过特定的支架设置在移动电话的印刷电路板上，而且它也只能通过特定的供电/支撑部件如插脚来供给电磁能量。这就导致不希望用的安装步骤、质量问题以及附加的制造成本。
人们已作了各种努力，试图通过天线的最佳设计来解决这些不同的要求和问题。这里特别是应当考虑到：与任何其它HF元件相比，天线的结构与要求的频率范围和相关电子装置的应用更为密切相关，因为天线是一个谐振元件，它要调谐到相应的工作频率范围。通常，常规的导线天线用于发送和接收所需的信息。如果要使这种天线达到良好的辐射和接收条件，就绝对需要有一定的物理长度。在这方面，发现所谓的λ/2偶极子天线(λ＝开放空间中的信号波长)有特别的优点，该天线用两根分别长λ/4的导线相互转动180°构成。但是，由于这些偶极子天线对许多应用而言太大，特别是对移动电信而言(例如，GSM900范围的波长约为为32cm)，因此，只能用其它天线结构。移动电信频带实际广泛使用的天线是所谓的单极天线，它是用λ/4长的导线构成的。该天线的辐射性能是可以接受的，同时，它的物理长度(对GSM900而言约8cm)是合适的。此外，这种天线有高阻抗和大辐射带宽，所以，它能用于诸如移动电话系统之类的要求比较大的带宽的系统。为了达到与50Ω适配的最佳功率，这类天线采用无源电适配(像大多数λ/2偶极子天线的情况一样)。该适配(电路)通常用至少一个线圈和一个电容组合构成，它通过适当的尺寸使不是50Ω的输入阻抗与连接的50Ω元件适配。
还可用介电常数εr＞1的媒体实现该天线的小型化，因为该媒体中波长减小因数为1/εr。
这类天线包括介质材料的固体块(衬底)。在该固体块上印刷有金属导体轨道。在达到电磁谐振状态时该导体轨道以电磁波形式辐射能量。谐振频率大小与印刷的导体轨道尺寸和固体块的介电常数值相关。各谐振频率值随导体轨道长度的增大和介电常数值增大而下降。
因此，为使天线能最大程度地小型化，要选用大介电常数的材料和从谐振频谱中选择有最低频率的模式。该模式被称为基本模式或基模，相对于谐振频率的下一较高模式称为第一谐波。该天线也称为印刷导线天线。这种已知的天线的频带宽度只能满足谐振频率处于GSM标准覆盖范围中的情形，以实现GSM标准的多个频带中的一个频带的完全覆盖。因此，上述的双频带或多频带应用在这里是不可能的。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种适于所述的双频带或多频带应用并且尺寸尽可能小的微波天线。
而且，所提供的微波天线能通过平面焊和在导体轨道上与印刷电路板的其它元件接触而用SMD技术安装，不需用附加的支撑件(插脚)来供给必需的电磁功率。
本发明的另一目的是提供一种能单独调节其谐振频率的微波天线，不改变天线的基本设计就能调谐到适合给定的结构状况。
最后，要提供一种其输入阻抗也能单独与所给定的结构状况适配的微波天线。
为了实现这些目的，微波天线设有衬底，该衬底至少有一个谐振导体轨道结构，第一导体结构至少由基本上按曲折形状延伸的第一和第二导体部分构成，其中，两个导体部分之间有间距，该间距确定基模的第一谐振频率与基模的第一谐波用的第二谐振频率之间的频率差距(frequency distance)，通过改变两个导体部分之间的间距可调节所述第一与第二谐振频率之间的差距。
该解决方法的特殊优点是，可用导体轨道结构的总长度调节基模的频率，并且可所述间距调节基模与第一谐波之间的频率差距，使天线能作为双频带天线工作在GSM900和GSM1800频带。
本发明的实施例的优点是，能更好地调节频率差距。天线与印刷电路板上的其它元件可以一起进行表面贴装，使制造明显地简化和加速。能单独调节基模或第一谐波的频率，而这两个频率中的另一个频率没有明显的干扰。天线甚至能工作在三个频带中，能通过连接馈送端供电。
在本发明的一个实施例中，该三频带天线能进行单个谐振频率调谐。
本发明提供了一种微波天线，包括：
具有第一表面、第二表面和第三表面的一个衬底；
形成在所述衬底的所述第一表面上的一个金属表面；
一个导体轨道结构，所述导体轨道结构包括：
具有曲折形的第一部分，所述第一部分与所述金属表面相连，所述第一部分形成在所述衬底的所述第一表面上，
与所述第一部分相连的第二部分，所述第二部分形成在所述衬底的所述第二表面上，和
与所述第二部分相连的第三部分，所述第三部分形成在所述衬底的所述第三表面上；以及
与所述导体轨道结构的所述第三部分相连的一个馈送端，所述馈送端形成在所述衬底的所述第三表面上。
本发明还提供了一种微波天线，包括：
具有第一表面和第二表面的一个衬底；
形成在所述衬底的所述第一表面上的一个金属表面；
一个导体轨道结构，所述导体轨道结构包括：
形成在所述衬底的所述第一表面上的第一部分，所述第一部分具有曲折形，并与所述金属表面相连，和
形成在所述衬底的所述第二表面上的第二部分，所述第二部分与所述第一部分相连；以及
形成在所述衬底的所述第一表面上的第一导体段，所述第一导体段以垂直的方式与所述导体轨道结构的所述第一部分相连。
本发明还提供了一种微波天线，包括：
具有第一表面、第二表面和第三表面的一个衬底；
形成在所述衬底的所述第一表面上的一个金属表面；
一个导体轨道结构，所述导体轨道结构包括：
形成在所述衬底的所述第一表面上的第一部分，所述第一部分具有曲折形，并与所述金属表面相连，和
形成在所述衬底的所述第二表面上的第二部分，所述第二部分与所述导体轨道结构的所述第一部分平行；
形成在所述衬底的所述第二表面上的一个馈送端，所述馈送端与所述导体轨道结构的所述第二部分相连；以及
形成在所述衬底的所述第三表面上的一个导体段，所述导体段以垂直的方式与所述馈送端相连。
本发明还提供了一种微波天线，包括：
具有第一表面、第二表面、第三表面第四表面和第五表面的一个衬底；
形成在所述衬底的所述第一表面上的第一导体和第一金属表面，所述第一导体与所述第一金属表面相连；
形成在所述衬底的所述第一表面上的第二导体和第二金属表面，所述第二导体与所述第二金属表面相连；
形成在所述衬底的所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面上的一条馈送线，所述馈送线与所述第一导体和所述第二导体相连；以及
形成在所述衬底的所述第五表面上的一个馈送端，所述馈送端与所述馈送线相连。
附图说明
通过以下参见附图对优选实施例的说明，本发明的其它细节、特征和优点将更清楚，附图中：
图1是本发明第一天线的结构透视图；
图2是对天线测试得到的反射曲线图；
图3是本发明第二天线的结构透视图；
图4显示出在印刷电路板上的本发明第二天线；
图5是在印刷电路板上的本发明第三天线的结构透视图；
图6是对第三天线测试得到的反射曲线图。
具体实施方式
所述的天线基本上是印刷导线天线，其中在一个衬底上设有导体轨道。相应地，这些天线从原理上讲是导线天线，与微带天线相比，它在衬底背面没有作为基准电位的金属表面。
以下要说明的实施例包括一个大致是矩形块构成的衬底，它的高度比它的长度或宽度小3至10倍。因此，以下的说明中将如图所示的衬底的(较大的)上表面和下表面称为第一表面或上表面和第二表面或下表面，而与它们垂直的表面称为第一至第四侧面。
但是，衬底也能选择除矩形块之外的其它几何形状，例如，其上设有同等的谐振导体轨道(例如以下的螺旋线)的圆柱形。
可以通过把陶瓷粉末埋入聚合物基体中制成衬底，衬底的介电常数εr＞1和/或导磁率μr＞1。
更详细地说，图1所示天线包括其表面上设有第一导体轨道结构31-39的衬底1，该结构经馈送端40供电。衬底下表面有焊点21至25，它们也称为印刷焊脚，通过它们可用表面贴装法(SMD)焊到印刷电路板(PCB)上。
导体轨道结构用衬底上印刷的多个独立导体部分构成。更详细地说，第一和第二部分31、32基本上平行于衬底1的上表面并沿其长度延伸，第二部分32并入矩形金属表面39中。
第三部分33也沿衬底1的长度方向延伸，但明显比前述部分短。第一和第二部分31、32以及第二和第三部分32、33在它们的端部分别互连到第四和第五部分34、35，第四和第五部分34、35在衬底1的宽度方向上延伸，这些部分31至35构成曲折布局。
在图1右边所示的衬底1的第一侧面11处，第六导体部分使第三部分33和位于衬底下表面上的按衬底长度方向延伸的第七部分37连接。该第七部分基本上平行于图1所示衬底的第一和第二部分并朝最前面的(第二)侧面12延伸，第七部分37的长度与第三部分33的长度大致相同，从垂直投影看第三部分位于衬底1的上表面上第七部分37之上方。按衬底的宽度方向延伸的第八部分38连接到第七部分37，而且并入金属盘形式的馈送端40。
电磁能经位于衬底1的下表面上的馈送端40耦合至天线。为此，在表面贴装工艺中，馈送端焊接到印刷电路板上的相应导体轨道上(见图4和5)。馈送端(或耦合装置)并非必需位于衬底1的第二侧面12上。
馈送端40在第二侧面12处并入第一导体段41，这在以下会更详说明。
用已知的方式通过印刷导体轨道结构的总长度调节该天线的谐振频率。该实施例用于双模移动电话中，调节最低谐振频率，即基模，使它对应天线的两个工作频率中的最低频率。随后的较高的谐振频率，即第一谐波，应对应较高的工作频率。这就是说，从第一谐波至基模的频率差距必须按两个工作频率之差来调节，而基模的频率基本保持不变。
在按本发明的天线中，这能用两种相互独立的方法来实现。
一方面，可以通过改变第一和第二导体部分31和32之间的间距来改变第一谐波与基模之间的频率差距(frequency distance)。为此，使第四和第五导体部分34、35的长度对应地增大或减小。或者，也可用激光微调方式增大该距离，尤其是在内置天线的情况下，其中导体部分31、32中的一个或两个沿它们相对的边缘用激光束部分地去除。
另一方面，通过改变衬底1下侧面处的第七导体部分37的长度也能使该频率偏移。
随着第一和第二导体部分31和32之间距离的减小以及通过缩短第七导体部分37，同样能减小频率差距。
在该第一天线的一个可能的实施例中，衬底1的尺寸约为17×11×2.0mm3。衬底1的材料选择为介电常数εr＝18.55，tanδ＝1.17×10-4。这大致相当于市售的NP0-K17陶瓷材料(Ca0.05Mg0.95Ti0.3陶瓷)的HF(高频)性能。用银浆制成印刷导体轨道，其总长度约为55.61mm。导体部分的宽度约为0.75mm，而在第二导体部分32的端部，矩形金属表面39的尺寸约为11.0×4.5mm2。
第七导体部分37的长度例如是6.25mm，第一谐波与基模之间的频率差距约为820MHz。由该第七导体部分37的长度5.75mm可得到873MHz的频率差距。
关于第四导体部分34的3.0mm的长度以及由此确定的第一与第二导体部分31和32之间的间距，所述频率差距是900MHz，而由第四导体部分34的长度2.5mm可得到频率差距878MHz。因此，这种天线适于GSM900和GSM1800频带的双频带工作。
图2是天线的反射功率与供给天线的功率之比(反射系数)与该天线供给线40处测到的频率F(以MHz为单位)的关系曲线图。从曲线中可看到，在GSM900和GSM1800频带中有两处谐振，此外，频带宽度也足够在两个频带中有效工作。
除了所有的实施例均具有能进行表面贴装(SMD)的优点之外，本实施例还有一个显著的附加优点是可按需要调节第一谐波与基模之间的频率差距。
图3是本发明第二实施例。该图中与图1中相同或相似的元件用相同符号指示。相同的部分参见图1，以下只说明不同的部分。
本实施例中，有按图1的第一导体轨道结构，除第一导体段41之外，还有短线形式的第二导体段42，短线在衬底1的上表面上并从第一导体部分31按朝着衬底1的第一侧面11的方向延伸。
通过改变朝衬底1的上表面方向的第一导体段41的长度，能调节天线在基模中的谐振频率。这种调节对第一谐波频率只有轻微影响。而且，通过改变第二导体段42在第一侧面11方向上的长度，能调节第一谐波频率。这种调节对基模中频率也只有轻微的干扰。
基模中谐振频率的这种调节功效是基于：在第一导体段41的区域中基模的电场强度较大，而第一谐波的电场强度较小，所以后者基本上不受影响。由此，加长第一导体段41会导致对基模中的谐振频率的强烈影响。而第一谐波频率仍然基本上无影响。
按同样方式，第二导体段42如此设计和定位：它使第一谐波的大电场强度增大或减小，并且由此使谐波频率偏移，而基模仍基本不受影响，因为基模在相关位置仅有小的电场强度。
本实施例的主要优点是，基模的频率和第一谐波频率能相互独立地单独调节。而且，为此需要的天线设计的变化很小，天线还能在不改变的情况下完全有效地工作。因此，为适应实际的结构设计，只需改变第一或第二导体段41或42的尺寸，这种方式实施比较容易，并且还可在组成状态下实施，例如用激光微调方式，即用激光束去掉相关导体段41、42的部分。
在实际制造第二天线时，衬底1的尺寸约为17×11×2.0mm3。衬底1用的材料选择介电常数εr＝21.55，tanδ＝1.17×10-4。这大致相当于市售的NP0-K21陶瓷材料的高频性能。用银浆制成印刷导体轨道，它的总长度约为55.61mm。导体部分的宽度约为0.75mm，而在第二导体部分32端部的矩形金属表面39的尺寸约为11.0×4.5mm2。
第一导体段41朝衬底上表面方向的长度是1.5mm，基模频率约为928MHz。长度减至0.4mm，基模频率为975MHz。这表明频率变化了47MHz，而第一谐波频率变化不大于9MHz。
同样，若第二导体段42的长度约为0.75mm，则可得到第一谐波频率为1828MHz。长度增长到3.75mm，给出的谐振频率约为1800MHz。频率改变28MHz，而基模的频率偏移则在1MHz以下。
图4是用表面贴装方法(SMD)把天线110和其它电子元件一起设在印刷电路板100的区域120和130中时印刷电路板100(PCB)的示意图。用在波峰焊浴或回流焊工艺中的平面焊接，把焊点(焊脚)21至25以及馈送端40连接到印刷电路板100上相应的焊点上。由此建立的电连接之一是馈送端40与印刷电路板100上的导体轨道111之间的电连接，通过该连接提供要辐射的电磁能。
图5是按本发明的天线110的第三实施例，它安装在印刷电路板100上。这里与图4相似或相同的部分用同样的数字指示，对它们不再重复说明，只说明不同的部分。
在该第三实施例中，衬底1上除了设有第一导体轨道结构51、52之外，还设有第二导体轨道结构60、61，第二结构经连接馈送端40和45供电。本实施例中的馈送端40在衬底1的长的第一侧面11处，并且焊接到导体轨道111上。
馈送线45连接到馈送端40，馈送线45沿衬底1周边在第一、第二和第三侧面11、12和13上伸延并且随后在相对的第三侧面13上其长度的大约1/2处按朝向衬底的上或第一表面的方向延伸，以向上表面上的第一金属导体轨道供电。该结构包括朝第一侧面11方向延伸的第一导体部分51和连接到第一导体部分的端部的第二导电部分，第二导电部分为第一大致矩形金属表面或贴片52的形式。
而且，第一调谐短线53在衬底1的第一侧面11上从馈送端40按与馈送线45相反的方向以第二矩形金属表面的形式延伸，并且设计成用于把第一金属导体轨道结构50、51调谐到第一工作频带。而且，用于第二工作频带的第二调谐短线54沿衬底1的第三和第四侧面13、14延伸，并连接到馈送线45的端部。
馈送线45向第二金属导体轨道结构61、62供电，第二金属导体轨道结构61、62设置用于使天线工作在第三频带，其长度约为第二侧面12长度的一半。该结构包括按朝第四侧面14延伸的第三导体部分61以及与它的端部连接的大致是矩形的第三金属表面或贴片62。如果需要，也可以为第二导体轨道结构61、62印刷调谐短线，但不是这里所述情况。
本实施例中，第一导体轨道结构51、52用于调谐天线并使天线工作在GSM900和GSM1800频带，而把第二导体轨道结构61、62设计成使天线工作在2480MHz的BT(Bluetooth)频带。
这里，衬底1的上表面上的第一金属表面52和第一导体部分51的位置和长度基本上确定了与50欧适配的阻抗和谐振频率之间的相互位置。把这些频率选择成位于GSM900频带中的基模和位于GSM1800频带中的第一谐波(像天线的第一和第二实施例中的情况一样)。调谐阻抗适配和两个谐振频率，使其适合于具体的结构状况，例如具体的结构状况还与封装类型以及它对谐振性能的影响有关，这里采用两个调谐短线53、54。(例如通过激光微调方法)缩短这些短线，可使两个调谐频率偏移到较高值，由此同时实现微波能量更关键的耦合。
第三金属表面62的合适位置和尺寸能把该结构的谐振频率调谐到BT频带，而为了其它的应用，显然也能覆盖其它频带(例如PCS1900或UMTS)。
除能进行表面贴装、尺寸特别小以及上述的其它优点之外，本实施例的特别优点是在相应设计的移动电话装置中该天线能工作在3个频带。
在具体实现该天线的第三实施例时，衬底1的尺寸是15×10×3mm3。该天线的谐振频率是GSM频带用的943MHz、GSM1800(DCS)频带用的1814MHz和BT频带用的2480MHz。图6所示的反射系数与频率F的关系曲线R表明谐振带宽对天线在3个频带中工作而言是足够大的。而且发现，用13×10×2mm3的衬底也能实现同样的谐振频率，由此，与前面所述的衬底相比，体积减小了42.2％。

Claims (11)

1、一种微波天线，包括：
具有第一表面、第二表面和第三表面的一个衬底(1)；
形成在所述衬底(1)的所述第一表面上的一个金属表面(39)；
一个导体轨道结构，所述导体轨道结构包括：
具有曲折形的第一部分(31-35)，所述第一部分(31-35)与所述金属表面(39)相连，所述第一部分(31-35)形成在所述衬底(1)的所述第一表面上，
与所述第一部分(31-35)相连的第二部分(36)，所述第二部分(36)形成在所述衬底(1)的所述第二表面上，和与所述第二部分(36)相连的第三部分(37，38)，所述第三部分(37，38)形成在所述衬底(1)的所述第三表面上；
以及
与所述导体轨道结构的所述第三部分(37，38)相连的一个馈送端(40)，所述馈送端(40)形成在所述衬底(1)的所述第三表面上。
2、根据权利要求1的微波天线，还包括：
一个导体段(42)，以垂直的方式与所述导体轨道结构的所述第一部分(31-35)相连，所述导体段(42)形成在所述衬底(1)的所述第一表面上。
3、根据权利要求1的微波天线，还包括：
一个导体段(41)，与所述馈送端(40)相连，
其中所述衬底(1)还包括第四表面，并且所述导体段(41)形成在所述衬底(1)的所述第四表面上。
4、一种微波天线，包括：
具有第一表面和第二表面的一个衬底(1)；
形成在所述衬底(1)的所述第一表面上的一个金属表面(39)；
一个导体轨道结构，所述导体轨道结构包括：
形成在所述衬底(1)的所述第一表面上的第一部分(31-35)，所述第一部分(31-35)具有曲折形，并与所述金属表面(39)相连，和
形成在所述衬底(1)的所述第二表面上的第二部分(37，38)，所述第二部分(37，38)与所述第一部分(31-35)相连；以及
形成在所述衬底的所述第一表面上的第一导体段(42)，所述第一导体段(42)以垂直的方式与所述导体轨道结构的所述第一部分(31-35)相连。
5、根据权利要求4的微波天线，其中所述第二部分(37，38)与所述导体轨道结构的所述第一部分(31-35)平行。
6、根据权利要求4的微波天线，还包括：
形成在所述衬底(1)的外部的一个馈送端(40)，所述馈送端(40)与所述导体轨道结构的所述第二部分(37，38)相连。
7、根据权利要求6的微波天线，
其中所述馈送端(40)形成在所述第二表面上。
8、根据权利要求6的微波天线，还包括：
形成在所述衬底(1)的所述外部的第二导体段(41)，所述第二导体段(41)与所述馈送端(40)相连。
9、根据权利要求8的微波天线，
其中所述衬底(1)还包括第三表面，并且
其中所述第二导体段(41)形成在所述第三表面上。
10、根据权利要求8的微波天线，其中所述第二导体段(41)与所述馈送端(40)垂直。
11、一种微波天线，包括：
具有第一表面、第二表面和第三表面的一个衬底(1)；
形成在所述衬底(1)的所述第一表面上的一个金属表面(39)；
一个导体轨道结构，所述导体轨道结构包括：
形成在所述衬底(1)的所述第一表面上的第一部分(31-35)，所述第一部分(31-35)具有曲折形，并与所述金属表面(39)相连，和
形成在所述衬底(1)的所述第二表面上的第二部分(37，38)，所述第二部分(37，38)与所述导体轨道结构的所述第一部分(31-35)平行；
形成在所述衬底(1)的所述第二表面上的一个馈送端(40)，所述馈送端(40)与所述导体轨道结构的所述第二部分(37，38)相连；以及
形成在所述衬底(1)的所述第三表面上的一个导体段(41)，所述导体段(41)以垂直的方式与所述馈送端(40)相连。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105144474A (zh) * 2013-04-22 2015-12-09 诺基亚技术有限公司 用于无线通信的装置及方法

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29925006U1 (de) 1999-09-20 2008-04-03 Fractus, S.A. Mehrebenenantenne
DE10210341A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-25 Philips Intellectual Property Mehrband-Mikrowellenantenne
DE10226794A1 (de) * 2002-06-15 2004-01-08 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Miniaturisierte Mehrband-Antenne
DE10247297A1 (de) * 2002-10-10 2004-04-22 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Empfangsmodul
JP3931866B2 (ja) * 2002-10-23 2007-06-20 株式会社村田製作所 表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置および通信装置
EP1416585B1 (en) * 2002-10-31 2009-02-11 Sony Ericsson Mobile Communications AB Wideband loop antenna
US6965346B2 (en) 2002-12-16 2005-11-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Wireless LAN antenna and wireless LAN card with the same
ATE545173T1 (de) 2002-12-22 2012-02-15 Fractus Sa Mehrband-monopolantenne für ein mobilfunkgerät
CN100358182C (zh) * 2003-07-07 2007-12-26 明基电通股份有限公司 双频天线
KR20030064717A (ko) * 2003-07-15 2003-08-02 학교법인 한국정보통신학원 트리플 밴드 내장형 안테나
CN102683839A (zh) * 2003-12-25 2012-09-19 三菱综合材料株式会社 天线装置
WO2005076409A1 (en) 2004-01-30 2005-08-18 Fractus S.A. Multi-band monopole antennas for mobile network communications devices
JP4232026B2 (ja) * 2004-02-27 2009-03-04 ミツミ電機株式会社 複合アンテナ装置及びそれを備えた移動体
KR100597581B1 (ko) * 2004-11-05 2006-07-06 한국전자통신연구원 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나
US20060130767A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Applied Materials, Inc. Purged vacuum chuck with proximity pins
CN101099265B (zh) * 2005-01-05 2012-04-04 株式会社村田制作所 天线结构和包含该天线结构的无线电通信设备
US7629928B2 (en) * 2005-03-23 2009-12-08 Kyocera Wireless Corp. Patch antenna with electromagnetic shield counterpoise
US20080278379A1 (en) * 2005-03-30 2008-11-13 Hanyang Wang Antenna
US7215284B2 (en) * 2005-05-13 2007-05-08 Lockheed Martin Corporation Passive self-switching dual band array antenna
US8018397B2 (en) 2005-12-30 2011-09-13 Industrial Technology Research Institute High dielectric antenna substrate and antenna thereof
US7667659B2 (en) * 2006-01-25 2010-02-23 Sky Cross, Inc. Antenna system for receiving digital video broadcast signals
US7372409B2 (en) * 2006-02-21 2008-05-13 Harris Corporation Slit loaded tapered slot patch antenna
US20080007464A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Cho-Kang Hsu Multi-function antenna apparatus
US8738103B2 (en) 2006-07-18 2014-05-27 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
TW200810231A (en) * 2006-08-11 2008-02-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Antenna device
KR100799875B1 (ko) * 2006-11-22 2008-01-30 삼성전기주식회사 칩 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기
FI120120B (fi) * 2006-11-28 2009-06-30 Pulse Finland Oy Dielektrinen antenni
WO2008152731A1 (ja) * 2007-06-15 2008-12-18 Pioneer Corporation ダイポールアンテナ
EP2028718B1 (en) * 2007-08-23 2014-01-15 BlackBerry Limited Multi-band antenna, and associated methodology, for a radio communication device
EP2028720B1 (en) * 2007-08-23 2012-11-07 Research In Motion Limited Multi-band antenna, and associated methodology, for a radio communication device
US7629933B2 (en) * 2007-08-23 2009-12-08 Research In Motion Limited Multi-band antenna, and associated methodology, for a radio communication device
US7719470B2 (en) * 2007-08-23 2010-05-18 Research In Motion Limited Multi-band antenna, and associated methodology, for a radio communication device
US7859468B2 (en) * 2007-08-30 2010-12-28 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device including a folded monopole multi-band antenna and related methods
US7800546B2 (en) * 2007-09-06 2010-09-21 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device including multi-loop folded monopole antenna and related methods
US8160498B2 (en) * 2007-12-12 2012-04-17 Broadcom Corporation Method and system for portable data storage with integrated 60 GHz radio
WO2009091911A1 (en) 2008-01-15 2009-07-23 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable medical device with antenna
DE202008005708U1 (de) * 2008-04-24 2008-07-10 Vishay Semiconductor Gmbh Oberflächenmontierbares elektronisches Bauelement
US8044863B2 (en) * 2008-11-26 2011-10-25 Research In Motion Limited Low profile, folded antenna assembly for handheld communication devices
US9166294B2 (en) * 2009-03-31 2015-10-20 Tyco Safety Products Canada Ltd. Quad-band PCB antenna
US8614650B2 (en) * 2009-03-31 2013-12-24 Tyco Safety Products Canada Ltd. Tunable inverted F antenna
CN101989681B (zh) * 2009-08-06 2016-09-28 立积电子股份有限公司 多频带微带曲折型天线
US20110082523A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-07 David Nghiem Multi-band antenna for implantable device
US8754814B2 (en) 2009-11-13 2014-06-17 Blackberry Limited Antenna for multi mode MIMO communication in handheld devices
EP2323217B1 (en) * 2009-11-13 2014-04-30 BlackBerry Limited Antenna for multi mode mimo communication in handheld devices
US9059513B2 (en) * 2012-09-14 2015-06-16 Auden Techno Corp. Multiband antenna structure
JP5726983B2 (ja) * 2013-10-30 2015-06-03 太陽誘電株式会社 チップ状アンテナ装置及び送受信用通信回路基板
WO2016144039A1 (en) 2015-03-06 2016-09-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Circuit element package, manufacturing method thereof, and manufacturing apparatus thereof
TWM519332U (zh) * 2015-12-09 2016-03-21 Cirocomm Technology Corp 表面貼片式的多頻天線腳位設計結構
US10477737B2 (en) 2016-05-04 2019-11-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Manufacturing method of a hollow shielding structure for circuit elements
US10477687B2 (en) 2016-08-04 2019-11-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Manufacturing method for EMI shielding structure
EP3285333A1 (en) * 2016-08-16 2018-02-21 Institut Mines Telecom / Telecom Bretagne Configurable multiband antenna arrangement and design method thereof
KR102551657B1 (ko) 2016-12-12 2023-07-06 삼성전자주식회사 전자파 차폐구조 및 그 제조방법
CN106972243B (zh) * 2017-01-22 2019-05-21 中国计量大学 一种覆盖gnss的多频段双向共面4g微带天线
US10594020B2 (en) 2017-07-19 2020-03-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device having antenna element and method for manufacturing the same
KR102373931B1 (ko) 2017-09-08 2022-03-14 삼성전자주식회사 전자파 차폐구조
CN108073971A (zh) * 2017-12-25 2018-05-25 上海数斐信息科技有限公司 一种小型化双谐振抗金属rfid标签
US11682838B2 (en) * 2018-06-29 2023-06-20 Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. Multiband antenna structure
WO2020019264A1 (zh) * 2018-07-26 2020-01-30 华为技术有限公司 一种馈源装置、双频微波天线及双频天线设备
CN112310641B (zh) * 2020-09-02 2022-03-01 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 天线模组及应用该天线模组的终端设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5790078A (en) * 1993-10-22 1998-08-04 Nec Corporation Superconducting mixer antenna array
JP3289572B2 (ja) * 1995-09-19 2002-06-10 株式会社村田製作所 チップアンテナ
JPH10145125A (ja) * 1996-09-10 1998-05-29 Murata Mfg Co Ltd アンテナ装置
JPH114113A (ja) * 1997-04-18 1999-01-06 Murata Mfg Co Ltd 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機
US6380895B1 (en) * 1997-07-09 2002-04-30 Allgon Ab Trap microstrip PIFA
US5945951A (en) * 1997-09-03 1999-08-31 Andrew Corporation High isolation dual polarized antenna system with microstrip-fed aperture coupled patches
JP3554960B2 (ja) * 1999-06-25 2004-08-18 株式会社村田製作所 アンテナ装置およびそれを用いた通信装置
US6288677B1 (en) * 1999-11-23 2001-09-11 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Microstrip patch antenna and method
JP3658639B2 (ja) * 2000-04-11 2005-06-08 株式会社村田製作所 表面実装型アンテナおよびそのアンテナを備えた無線機
DE10049844A1 (de) * 2000-10-09 2002-04-11 Philips Corp Intellectual Pty Miniaturisierte Mikrowellenantenne
DE10049843A1 (de) * 2000-10-09 2002-04-11 Philips Corp Intellectual Pty Fleckenmusterantenne für den Mikrowellenbereich
KR100856597B1 (ko) * 2000-10-12 2008-09-03 후루까와덴끼고오교 가부시끼가이샤 소형안테나

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105144474A (zh) * 2013-04-22 2015-12-09 诺基亚技术有限公司 用于无线通信的装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW554571B (en) 2003-09-21
KR20020028803A (ko) 2002-04-17
JP2002164729A (ja) 2002-06-07
US6933894B2 (en) 2005-08-23
EP1204160A2 (de) 2002-05-08
US6683571B2 (en) 2004-01-27
CN1350346A (zh) 2002-05-22
EP1204160B1 (de) 2006-10-25
US20040119648A1 (en) 2004-06-24
US20020075190A1 (en) 2002-06-20
EP1204160A3 (de) 2004-01-07
CN1797848A (zh) 2006-07-05
DE50111308D1 (de) 2006-12-07
DE10049845A1 (de) 2002-04-11

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