CN1918920A - 开槽多频带天线 - Google Patents

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Abstract

一种多频带天线，具有RF耦合结构(110)和谐振RF结构(102)。RF耦合结构(110)具有RF连接(116、118)和RF耦合端(112、114)。谐振RF结构(102)抗性耦合到RF耦合端(112、114)。谐振RF结构(102)具有第一端(106)和第二端(108)，并且具有围绕至少一个开槽区域(104)的传导周界(102)，该开槽区域(104)被配置为用于引入关于谐振RF结构(102)的附加谐振RF频带。第一端(106)和第二端(108)抗性耦合到接地面(124、120)，从而有助于较长波长的操作。还提供了并入该天线的蜂窝电话(800)和无线通信部分。

Description

开槽多频带天线
技术领域
本发明通常涉及射频天线的领域，并且更具体地，涉及紧凑的多频带天线。
背景技术
许多无线设备，诸如蜂窝电话、寻呼机、遥控设备等，需要操作于多个RF频带。需要操作于多个RF频带的无线设备的示例包括通过802.11b/g和802.11a标准进行通信的无线设备，这些设备分别需要在2.4GHz频带以及5.2和5.8GHz频带中通信。无线设备，特别是便携式无线设备(诸如蜂窝电话、寻呼机、遥控设备等)的设计者，期望并且甚而需要操作于多个RF频带而且物理尺寸和制造成本最小化的天线。若干类型的天线并入到无线通信设备中，这些天线包括平衡天线和非平衡天线。
典型的平衡天线，诸如偶极天线或环形天线，通常需要无线设备内相当大的尺寸或体积。该天线可以集成到无线设备的印刷电路板(PCB)中，但是它们的尺寸使其应用是无吸引力的，或者甚至是不切实际的。
非平衡天线，诸如倒F形天线，通常比传统的平衡天线结构小。然而，非平衡天线具有一个重要因素，即这些天线的辐射电流流过其无线设备的接地面，并且因此它们对无线设备的接地面的微扰敏感。该影响对于诸如蜂窝电话的个人无线设备是特别重要的，这些个人无线设备有时而非总是持握在用户手中。诸如蜂窝电话的个人无线设备在远离人体时，相比于其由诸如用户持握在靠近人体时，具有显著不同的接地面特性。使用非平衡天线的另一缺点在于，用于驱动天线的许多RF电路在利用与天线的平衡接口时性能较佳。该较佳性能的示例包括抑制驱动平衡负载的功率放大器中的偶次谐波。
因此存在对发展一种操作于多个RF频带并且特别适于同便携式无线设备一同使用的天线的需要。
发明内容
根据本发明的优选实施例，一种多频带天线具有RF耦合结构，所述RF耦合结构带有RF驱动端和RF耦合端。所述多频带天线进一步具有耦合到所述RF耦合端的谐振RF结构。所述谐振RF结构具有第一端和第二端，并且还具有围绕至少一个开槽区域的传导周界。所述传导周界以及所述至少一个开槽区域被配置为用于引入用于谐振RF结构的附加谐振RF频带。
附图说明
附图用于进一步说明多种实施例，并且用于解释根据本发明的多种原理和优点，在附图中，相似的参考数字在分开的示图中表示相同的或功能相似的元件，并且附图连同下文的详细描述一起并入本申请文件并且形成本申请文件的一部分。
图1说明了根据本发明的示例性实施例的带有开槽的多频带倒C形天线。
图2是根据如图1说明的本发明的示例性实施例的下频带反射输入功率的曲线图，其是通过模拟带有及不带有开槽的多频带倒C形天线而确定的。
图3是根据如图1说明的本发明的示例性实施例的上频带反射输入功率的曲线图，其是通过模拟带有及不带有开槽的多频带倒C形天线而确定的。
图4说明了根据如图1说明的本发明示例性实施例示出了反射输入功率的Smith图线，其是通过模拟带有及不带有开槽的多频带倒C形天线而确定的。
图5说明了根据如图1说明的本发明的示例性实施例的带有开槽多频带倒C形天线的尺寸。
图6说明了根据本发明可替换示例性实施例的带有开槽和装载片的可替换的多频带倒C形天线。
图7说明了根据本发明另一可替换示例性实施例的带有中心装载片的另一可替换的多频带倒C形天线。
图8说明了诸如蜂窝电话的无线设备，其并入了根据本发明的示例性实施例的多频带倒C形天线。
图9说明了根据本发明示例性实施例的带有开槽的直接耦合多频带倒C形天线。
发明内容
如所要求的，此处公开了本发明的详细的实施例；然而，应当理解，所公开的实施例对于本发明而言仅是示例性的，其可以具体化为多种形式。因此，此处公开的具体的结构和功能的细节不应被解释为限制，而仅应被解释为是权利要求的依据以及作为教导本领域的普通技术人员以几乎任何适当详细的结构使用本发明的代表性依据。而且，此处使用的术语和用语并非是限制性的，而是用于提供本发明的可理解的描述。
如此处使用的术语“一”，被定义为一个或多于一个。如此处使用的术语“多个”，被定义为两个或多于两个。如此处使用的术语“另一个”，被定义为至少第二个或更多个。如此处使用的术语“包含”和/或“具有”，被定义为包括(即，开放语言)。
在图1中说明了根据本发明示例性实施例的示例性天线100的示图，天线100包括带有开槽的多频带倒C形天线。示例性带有开槽的多频带倒C形天线100被示出为构造在双面印刷电路板101上。为了提高图的清晰度和易懂性，在后述的附图中未示出该双面印刷电路板101的电介质基板。示例性带有开槽的多频带倒C形天线100示出了形成天线结构的双面印刷电路板101的传导区域。示例性带有开槽的多频带倒C形天线100示出了背面的接地面区域124。背面接地面区域124是示出在双面印刷电路板101背面或反面的唯一传导表面。该图中所说明的关于示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的剩余传导表面位于该双面印刷电路板101的正面上。该实施例中的印刷电路板101安放在基本上非传导的壳体130中。
示例性带有开槽的多频带倒C形天线100包括正面接地面120。正面接地面120和背面接地面124是安置在双面印刷电路板101的电介质基板上的相对大面积的导体。接地面提供了传导接地面结构，用于支持示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的所需操作。正面接地面120和背面接地面124通过若干通孔过孔122连接，这些通孔过孔122通过双面印刷电路板的电介质基板并且提供这两个传导片之间的有效电气连接。应当理解，本发明的另外的实施例可以并入这样的接地面结构，即该接地面结构仅位于印刷电路板的一层上面，或者该接地面结构位于多层印刷电路板的某些或全部层上面。
示例性带有开槽的多频带倒C形天线100包括形成有传导外周界的谐振RF结构102。该示例性实施例的谐振RF结构102具有第一端106和第二端108，该第一端106和第二端108形成接近于背面接地面124和正面接地面120的顶部边缘。第一端106和第二端108同这些接地面接近，这样就允许谐振RF结构102通过第一端106和第二端108与接地面之间的抗性耦合。该抗性耦合(reactive coupling)支持谐振RF结构102中这样的波长的谐振，即该波长大于具有该谐振RF结构102物理尺寸的隔离结构所应该支持的波长。谐振RF结构102的操作(其第一端106及其第二端108抗性耦合到附近的接地面)有利地允许使用物理上较小的天线，且对于较长波长操作具有较高的效率。通过变动RF谐振结构102的端106和108相对接地面120和124的安置，变动了谐振频率，特别是在较低频率的频带中。
示例性带有开槽的多频带倒C形天线100进一步包括RF耦合结构110，该RF耦合结构110包括第一馈电导体140和第二馈电导体142。第一馈电导体140具有在一端处的RF驱动连接116以及在其相对端处的第一RF耦合臂112。第二馈电导体142具有在一端处的接地面连接118以及在其相对端处的第二RF耦合臂114。RF驱动连接116和接地面连接118形成了该示例性实施例的示例性带有开槽的多频带倒C形天线的非平衡RF驱动连接(即，第一RF耦合端)。可替换地，RF驱动连接116和接地面连接可被连接作为用于平衡RF信号的平衡端子。第一RF耦合臂112和第二RF耦合臂114形成了RF耦合结构110的RF耦合端(即，第二RF耦合端)。第一馈电导体140和第二馈电导体142将RF驱动转换为基本上对称的RF耦合，该RF耦合耦合到谐振辐射结构102。在该示例性实施例中这有利地允许谐振RF结构102的平衡或非平衡驱动。本发明的另外的实施例通过从RF驱动到谐振RF结构的非对称RF耦合或者传导电气连接进行操作。
该示例性实施例的谐振RF结构102抗性耦合到RF耦合结构110的RF耦合端。该示例性实施例中的第一RF耦合臂112通过第一驱动间隙144容性耦合到谐振RF结构102。相似地，第二RF耦合臂114通过第二驱动间隙146容性耦合到谐振RF结构102。RF耦合结构110到谐振RF结构102的容性耦合有利地允许对示例性带有开槽的多频带倒C形天线100所呈现的RF电路阻抗进行控制，并且减少了该接口阻抗的波动。通过变动第一驱动间隙144和第二驱动间隙146的宽度和/或长度，能够变动示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的谐振阻抗。通过安置第一RF耦合臂112和第二RF耦合臂114，变动这些间隙的宽度。通过变动这些RF耦合臂的长度，调节这些间隙的长度。本发明的另外的实施例包括谐振RF结构到RF接口的直接耦合，如下文所描述的。
应当注意，本发明的该示例性实施例使用天线组件的基本上对称的布局。在另外的实施例的示例中，不同的部件，诸如RF耦合结构110的第一RF耦合臂112、第二RF耦合臂114、RF驱动端116、接地面连接118、第一馈电导体140和第二馈电导体142可以位于不同于RF谐振结构102以及接地面120和124的平面上。在另一实施例中，RF耦合结构的部件，即第一RF耦合臂112、第二RF耦合臂116和第一馈电导体140可以位于不同于包含RF耦合结构110的第二RF耦合臂114、接地面连接118和第二馈电导体142的一个或多个平面的平面上。本领域的普通技术人员通过使用例如，包括RF频率电磁结构计算机模拟的天线设计工具，能够实现该RF耦合结构110变动方案的设计。
该示例性实施例的谐振RF结构102的传导周界围绕开槽104。已经观察到，开槽104在谐振RF结构102中的存在，用于引入示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的附加谐振频率。这导致了示例性带有开槽的多频带倒C形天线100在多个RF频带中呈现出可用的辐射图形。这些多频带的频率特性受到开槽104的尺寸的影响。上文所述的结构包括具有抗性耦合到接地面的第一端106和第二端108，该结构进一步有利地导致了相对于天线结构有效辐射的较长波长而言具有紧凑尺寸的平衡多频带天线结构。
对于上文所述示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的计算机模拟结果指出了该天线结构在多个频带上的特性。图2示出了如计算机模拟生成的示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的下频带频率响应200。下频带频率响应200说明了，在2200MHz和2700MHz的RF频率之间、输入到两种天线的RF输入的反射功率相对于输入功率的特性，该两种天线是无开槽倒C形天线(ICA)和带有开槽的倒C形天线(ICAWS)。反射功率相对于输入功率的量值被说明为垂直刻度204上的量值的分贝值S11。该曲线上的特定点的频率被示出在水平刻度202上，其从2200MHz线性延伸到2700MHz。
在下频带频率响应200中说明了两条频率响应曲线。第一条曲线是无开槽倒C形天线(ICA)的曲线208，而第二条曲线是带有开槽的倒C形天线(ICAWS)的曲线206。ICA曲线208被提供作为参考，以允许同ICAWS曲线206进行比较，以便于更好地说明示例性带有开槽的多频带倒C形天线100中的开槽104的作用。
ICA曲线208和ICAWS曲线206均展示出在2400MHz附近的反射输入功率210的第一局部最小值。该RF频率附近的减小的反射输入功率指出了，传递到天线的剩余功率正在被辐射。ICA曲线208指出了，高于2400MHz时，反射输入功率增加，这指出了较少的功率被辐射。相反，ICAWS曲线206在2600MHz附近呈现出第二反射功率局部最小值212。这指出了相比于具有相似尺寸的无开槽倒C形天线，在2600Mhz附近的关于示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的提高的辐射效率。如本领域中所理解的，RF天线的接收和发射特性基本上相同。因此应该理解，参考或描述天线的接收或发射特性中的任何一个，适用于该天线的接收和发射特性。
图3说明了由计算机模拟生成的关于示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的上频带频率响应300。上频带频率响应300说明了，在5000MHz和6200MHz的RF频率之间、输入到与上述相同的两种天线的输入的反射功率相对于输入功率的特性，该两种天线是无开槽倒C形天线(ICA)和带有开槽的倒C形天线(ICAWS)。反射功率相对于输入功率的量值被说明为垂直刻度304上的量值的分贝值S11。关于该曲线上的特定点的频率被示出在水平刻度302上，其从5000MHz线性延伸到6200MHz。
在上频带频率响应300中同样说明了两条频率响应曲线。第一条曲线是高频带无开槽倒C形天线(ICA)的曲线308，而第二条曲线是高频带的带有开槽的倒C形天线(ICAWS)的曲线306。
ICA曲线308说明了跨越该RF频带的高的反射输入功率水平，指了该频带中的关于该天线的差的辐射特性。相反，高频带ICAWS曲线306在5600MHz附近呈现出第三反射输入功率局部最小值316。这指出了相比于具有相似尺寸的无开槽倒C形天线，在5600Mhz附近，示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的提高的辐射效率。这展示出了示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的有利性能，该带有开槽的多频带倒C形天线100提供了多个频带中RF信号的有效发射和接收，如所说明的。
图4说明了由计算机模拟生成的倒C形天线和带有开槽的倒C形天线的Smith图线图400。在该Smith图线上示出了两条迹线，即无开槽ICA曲线402和ICAWS曲线404。在该图线上特别指出了，关于对应于上文的反射功率图中说明的局部最小值点的ICAWS曲线上的归一化S11值。示出了关于2400MHz的输入RF频率示的第一归一化S11值406，示出了关于2600MHz的输入RF频率的第二归一化S11值408，并且示出了关于5650MHz的输入RF频率的第三归一化S11值410。对于在这三个归一化S11值各自的RF频率频带中的迹线，这三个归一化S11值被示出为具有同0最接近的量值，进一步说明了示例性带有开槽的多频带倒C形天线100在此多个RF频带中的效果。
如上文所述，示例性带有开槽的多频带倒C形天线100能够有效地分别操作于2.4GHz和5.2、5.8GHz的802.11b/g和802.11a标准所需的RF频带。在这些示例性实施例中通过具有紧凑尺寸的平衡天线有利地提供了该多频带操作。
图5说明了对应于上文所述模拟中使用结构的示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的尺寸。对于该示例性实施例，整个谐振RF结构的宽度502是27mm，谐振RF结构的顶部长度504是16mm，沿PCB轮廓的谐振RF结构的落差距离506是3.5mm，并且谐振RF结构的垂直臂高度508是7.0mm，开槽宽度510是2.0mm，RF耦合端长度512是4.0mm，RF耦合端间距514是8mm，RF耦合端到谐振RF结构的间隙516是0.375mm，RF耦合端延伸长度518(其是RF耦合端长度512和馈电导体142的宽度之间的差)是3mm，RF耦合端到底部接地面的距离520是3.75mm，RF驱动间隙522是1mm，接地面宽度524是3.2mm，底部接地面延伸距离526(即底部接地面124延伸通过顶部接地面120的距离)是2.0mm，并且第二端到底部接地面的距离530是0.5mm。应当注意，本领域的普通技术人员可以有利地使用RF天线设计技术，特别是那些并入了天线结构的电磁模拟的技术，以调节这些尺寸，以便于产生以多种所需参数操作的相似的带有开槽的多频带倒C形天线。还应当理解，该带有开槽的多频带倒C形天线100的该示例性实施例是基本上对称的结构，由此，上文所述的尺寸被示出用于示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的一侧的元件，该示例性带有开槽的多频带倒C形天线100的相对侧的对应元件具有相同的尺寸。
图6说明了根据本发明的另一示例性实施例的带有装载片的开槽倒C形天线600。该带有装载片的开槽倒C形天线600示出了第一装载片602和第二装载片604，该第一装载片602和第二装载片604位于替换的谐振RF结构622的开槽104中。可以修改替换的谐振RF结构622的多种尺寸的调节，包括装载片的尺寸、数目和位置，以便于使带有装载片的开槽倒C形天线600的RF性能最优，从而满足多种操作要求和/或标准。本领域的普通技术人员通过使用例如，包括RF频率的电磁结构的计算机模拟的天线设计工具，能够实现该带有装载片的开槽倒C形天线600的变化方案的设计。此外，显而易见的是，带有装载片的开槽倒C形天线600的变化方案可以包括开槽104中的一个或任何数目的装载片。应当进一步注意，这些装载片可以同替换的谐振RF结构622的传导周界是传导隔离的，即无传导或欧姆接触，如图6所示。可替换地，开槽104中的某些甚或全部的装载片可以传导连接到替换的谐振RF结构622的传导周界。该装载片在开槽中引入了抗性组件，该抗性组件允许开槽在低于其他可能频率的频率处谐振。因此可以使用它们控制开槽的谐振频率，特别是在高的频带中。而且，使用不同尺寸的片以及同传导周界的不同连接，可以产生能够独立地控制以将天线调谐至所需频率频带的多个谐振，该所需频率频带例如就用于802.11a协议的5.2GHz和5.8GHz频带。
带有装载片的开槽倒C形天线600的替换的谐振RF结构622进一步说明了关于该元件的可替换的设计。同带有落差506的开槽倒C形天线100的谐振RF结构102的设计相反，替换的谐振RF结构622具有第一垂直端610和第二垂直端612，该第一垂直端610和第二垂直端612同替换的谐振RF结构622的顶部形成了直角。替换谐振RF结构622周界的该替换设计同开槽104中的装载片的存在无关。装载片能够等同效果地并入到任何倒C形天线结构中，这些倒C形天线结构包括且不限于，示例性倒C形天线100和带有装载片的开槽倒C形天线600。谐振RF结构能够并入该垂直端，诸如基本上垂直于谐振RF结构中心部分的垂直端，不论该谐振RF结构是否包括装载片。
在图7中说明了根据本发明的另一示例性实施例的带有中心装载片的示例性开槽倒C形天线700。该带有中心装载片的示例性开槽倒C形天线700包括中心装载片702，其传导连接到形成带有中心装载片的开槽倒C形天线700的谐振RF结构700的传导周界的两个相对侧。该示例性实施例的带有中心装载片的开槽倒C形天线700具有两个附加装载片，第一附加装载片704和第二附加装载片706。这些附加装载片同谐振RF结构722传导周界一个侧传导或欧姆接触，并且被安置为增强带有中心装载片的开槽倒C形天线700在所关注频带中的操作。
在图8中说明了并入了带有开槽的多频带倒C形天线的示例性蜂窝电话800。该示例性蜂窝电话800包括壳体804以及同上文所述的示例性带有开槽的倒C形天线100中的结构相似的谐振RF结构102和RF耦合结构110。还示出了正面接地面120。印刷电路板802被示为用于天线结构的传导元件以及示例性蜂窝电话800中包含的其他电子组件的座架。背面接地面也存在但未示出。
所示示例性蜂窝电话800包括RF接收机806和RF发射机808。RF接收机806和RF发射机808包括允许同时发射和接收的RF双工电路(未示出)。RF接收机806和RF发射机808连接到RF馈线线路810，该RF馈线线路810在多层印刷电路板802的下层上走线。在该示例性实施例中，RF接收机805、RF发射机808、接地面120和相关联的天线结构形成了无线通信部分。示例性蜂窝电话800进一步包括基带电路812，该基带电路812以本领域的普通技术人员所公知的方式处理数据、音频、图像和视频数据，同用户接口电路通信，该用户接口电路诸如是扬声器、摄像机和其他接口电路(均未示出)，以便于将该信息传递到RF接收机806和RF发射机808。为了提高该附图的清晰度和易懂性，未示出无线设备800中包括的其他电路，这些电路为本领域的普通技术人员所公知。
在示例性蜂窝电话800、无线设备和许多其他本发明的实施例中，常常需要带有最大尺寸的包括带有谐振RF结构的天线结构。所说明的用于示例性蜂窝电话800的配置示出了，谐振RF结构112沿壳体804的顶部边缘安置。这允许关于给定壳体设计的最大天线面积。根据本发明的多种实施例，可以对谐振RF结构102的形状进行调节，以符合壳体或者安放天线结构的其他物理组件的形状。本领域的普通技术人员所知的设计技术包括利用计算机模拟软件对天线结构的电磁特性建模，且该设计技术能够设计该天线结构，以符合广泛多样的壳体轮廓和形状。
无线设备，诸如蜂窝电话，可以并入许多个如此处所述的多频带天线。某些多频带天线可以仅用于接收操作，某些仅用于发射操作，而某些用于发射和接收操作这两者。如此处所述的该多频带天线布置可以有利地减少双工电路的复杂度。多频带天线可以布置在无线设备内部甚或外部，以提供关于无线接收、无线发射、或此两种RF操作的空间分集。这些多频带天线还可以选择性地耦合到接收机电路和/或发射机电路，以允许使用天线分别用于接收和发射功能。根据本发明的可替换的实施例，选择性的耦合可以包括例如，RF切换电路，其选择性地使能以使接收机电路和/或发射机电路同至少一个多频带天线耦合。
本发明的示例性实施例有利地提供了一种易于并入到便携式无线设备中的紧凑多频带天线结构。这些示例性实施例进一步提供了一种诸如在由用户持握便携式无线设备时不易受接地面变动影响的平衡辐射天线结构。
图9中说明了根据本发明可替换实施例的直接耦合多频带倒C形天线900。直接耦合多频带倒C形天线900包括：接地面900和围绕开槽904的直接耦合谐振RF结构902。该可替换的实施例的直接耦合谐振RF结构902通过直接耦合结构910，直接连接到RF输入端。第一耦合臂940和第二耦合臂942提供了从所说明的直接耦合结构910的底部处的RF驱动输入/输出连接到直接耦合谐振RF结构902的连接。直接耦合结构910被设计为引入直接耦合多频带倒C形天线900在一个或多个RF频带中的谐振。通过结合这里的讨论，该设计将是易于由本领域的普通技术人员实现。
直接耦合谐振RF结构902进一步具有第一端906和第二端908。直接耦合谐振RF结构902的第一端806和第二端908具有同接地面920的抗性耦合，用于支持直接耦合谐振RF结构902中的这样波长的谐振，即该波长在大于带有直接耦合谐振RF结构902物理尺寸的隔离结构所应当支持的波长。
尽管公开了本发明的具体的实施例，但是本领域的普通技术人员应理解，在不偏离本发明的精神和范围的前提下可以对该具体实施例进行修改。因此，本发明的范围不限于该具体实施例，而其目的在于，所附权利要求涵盖处于本发明范围内的任何及所有该应用、修改和实施例。

Claims (10)

1.一种多频带天线，包括：
RF耦合结构，其带有RF驱动端和RF耦合端；和
谐振RF结构，其耦合到所述RF耦合端，所述谐振RF结构具有第一端和第二端，所述谐振RF结构包括传导周界，该传导周界围绕至少一个开槽区域，该开槽区域被配置为用于引入所述谐振RF结构的附加谐振RF频带。
2.如权利要求1所述的多频带天线，其中所述RF耦合端是基本上对称的。
3.如权利要求1所述的多频带天线，其中所述RF耦合结构传导耦合到所述谐振RF结构，以便于引入预先选择的RF频带中的谐振。
4.如权利要求1所述的多频带天线，其中所述RF耦合结构位于不同于所述RF谐振结构平面的平面上，并且进一步地，所述RF耦合结构的部件不在相同平面上。
5.如权利要求1所述的多频带天线，其中所述RF耦合结构由印刷电路板上的导体形成。
6.如权利要求1所述的多频带天线，进一步包括：抗性装载片，其使所述至少一个开槽区域中的一个基本上一分为二，所述抗性装载片在两个物理点传导连接到所述传导周界，所述两个点位于所述谐振RF结构的相对侧。
7.如权利要求1所述的多频带天线，其中所述RF耦合结构抗性耦合到所述谐振RF结构，以便于引入预先选择RF频带中的谐振。
8.如权利要求7所述的多频带天线，其中所述RF耦合端容性耦合到所述谐振RF结构，以便于引入预先选择RF频带中的谐振。
9.如权利要求1所述的多频带天线，进一步包括至少一个抗性装载片，其位于所述至少一个开槽区域中的一个中，并且被安置为增强所述附加RF频带和另外的附加RF频带中的一个中的辐射。
10.如权利要求9所述的多频带天线，其中所述至少一个抗性装载片在至少一个点处传导连接到所述传导周界。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101821755A (zh) * 2007-08-27 2010-09-01 诺基亚公司 多部分分布式天线排列
CN101911388A (zh) * 2008-01-08 2010-12-08 Ace技术株式会社 多频段内置天线
CN102484315A (zh) * 2009-08-20 2012-05-30 高通股份有限公司 小型多频带平面倒f型天线
US10116040B2 (en) 2013-09-22 2018-10-30 Zte Corporation Multi-frequency antenna and terminal
CN113711437A (zh) * 2019-04-17 2021-11-26 Bsh家用电器有限公司 印刷电路板天线

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE302473T1 (de) 2000-01-19 2005-09-15 Fractus Sa Raumfüllende miniaturantenne
US7545328B2 (en) * 2004-12-08 2009-06-09 Electronics And Telecommunications Research Institute Antenna using inductively coupled feeding method, RFID tag using the same and antenna impedance matching method thereof
TWI243511B (en) * 2004-12-20 2005-11-11 Benq Corp Antenna device and method for forming the same
US8738103B2 (en) * 2006-07-18 2014-05-27 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
US7423598B2 (en) * 2006-12-06 2008-09-09 Motorola, Inc. Communication device with a wideband antenna
US20080158064A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Motorola, Inc. Aperture coupled multiband inverted-f antenna and device using same
WO2008119699A1 (en) 2007-03-30 2008-10-09 Fractus, S.A. Wireless device including a multiband antenna system
US7864120B2 (en) * 2007-05-31 2011-01-04 Palm, Inc. High isolation antenna design for reducing frequency coexistence interference
US8126410B2 (en) * 2007-06-07 2012-02-28 Vishay Intertechnology, Inc. Miniature sub-resonant multi-band VHF-UHF antenna
US20090153423A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Motorola, Inc. Wireless communication device with a multi-band antenna system
KR100981025B1 (ko) * 2008-02-21 2010-09-07 금오공과대학교 산학협력단 미앤더 슬롯 루프 안테나
US8106836B2 (en) 2008-04-11 2012-01-31 Apple Inc. Hybrid antennas for electronic devices
US7876227B2 (en) * 2008-05-29 2011-01-25 Symbol Technologies, Inc. Polarization insensitive antenna for handheld radio frequency identification readers
US20100016024A1 (en) * 2008-07-21 2010-01-21 Guangli Yang Mobile Communications Device Diversity Antenna
US8665164B2 (en) * 2008-11-19 2014-03-04 Apple Inc. Multiband handheld electronic device slot antenna
JP6919354B2 (ja) * 2017-06-15 2021-08-18 富士通株式会社 ループアンテナ及び電子機器
KR102607579B1 (ko) * 2018-12-31 2023-11-30 삼성전자주식회사 다중 대역 안테나를 포함하는 전자 장치
CN114156636B (zh) * 2020-09-08 2023-01-06 华为技术有限公司 终端设备及其天线结构
WO2024092397A1 (en) * 2022-10-31 2024-05-10 Goertek Inc. Antenna assembly and device provided with the antenna assembly

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5068672A (en) * 1989-03-06 1991-11-26 Onnigian Peter K Balanced antenna feed system
JPH08250917A (ja) * 1995-03-09 1996-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線機用アンテナ
FR2772518B1 (fr) * 1997-12-11 2000-01-07 Alsthom Cge Alcatel Antenne a court-circuit realisee selon la technique des microrubans et dispositif incluant cette antenne
US6198943B1 (en) * 1999-05-17 2001-03-06 Ericsson Inc. Parasitic dual band matching of an internal looped dipole antenna
US6535175B2 (en) * 2000-06-01 2003-03-18 Intermec Ip Corp. Adjustable length antenna system for RF transponders
US6466176B1 (en) * 2000-07-11 2002-10-15 In4Tel Ltd. Internal antennas for mobile communication devices
US6975834B1 (en) * 2000-10-03 2005-12-13 Mineral Lassen Llc Multi-band wireless communication device and method
JP2003142935A (ja) * 2001-10-12 2003-05-16 Samsung Electronics Co Ltd アンテナ
US6630910B2 (en) * 2001-10-29 2003-10-07 Marconi Communications Inc. Wave antenna wireless communication device and method
US6606071B2 (en) * 2001-12-18 2003-08-12 Wistron Neweb Corporation Multifrequency antenna with a slot-type conductor and a strip-shaped conductor
JP2003188637A (ja) 2001-12-20 2003-07-04 Hitachi Cable Ltd 平板多重アンテナおよび携帯端末
US6680705B2 (en) * 2002-04-05 2004-01-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Capacitive feed integrated multi-band antenna
US6670923B1 (en) * 2002-07-24 2003-12-30 Centurion Wireless Technologies, Inc. Dual feel multi-band planar antenna
US6956530B2 (en) * 2002-09-20 2005-10-18 Centurion Wireless Technologies, Inc. Compact, low profile, single feed, multi-band, printed antenna
US6741214B1 (en) * 2002-11-06 2004-05-25 Centurion Wireless Technologies, Inc. Planar Inverted-F-Antenna (PIFA) having a slotted radiating element providing global cellular and GPS-bluetooth frequency response
US6762723B2 (en) * 2002-11-08 2004-07-13 Motorola, Inc. Wireless communication device having multiband antenna
US20040110481A1 (en) * 2002-12-07 2004-06-10 Umesh Navsariwala Antenna and wireless device utilizing the antenna
US6831607B2 (en) * 2003-01-28 2004-12-14 Centurion Wireless Technologies, Inc. Single-feed, multi-band, virtual two-antenna assembly having the radiating element of one planar inverted-F antenna (PIFA) contained within the radiating element of another PIFA
US7061440B2 (en) * 2003-06-12 2006-06-13 Board Of Regents, The University Of Texas System Electrically small planar antennas with inductively coupled feed
US7205942B2 (en) * 2005-07-06 2007-04-17 Nokia Corporation Multi-band antenna arrangement

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101821755A (zh) * 2007-08-27 2010-09-01 诺基亚公司 多部分分布式天线排列
CN101821755B (zh) * 2007-08-27 2013-04-17 诺基亚公司 多部分分布式天线排列
CN101911388A (zh) * 2008-01-08 2010-12-08 Ace技术株式会社 多频段内置天线
CN101911388B (zh) * 2008-01-08 2014-04-09 Ace技术株式会社 多频段内置天线
CN102484315A (zh) * 2009-08-20 2012-05-30 高通股份有限公司 小型多频带平面倒f型天线
CN102484315B (zh) * 2009-08-20 2015-05-20 高通股份有限公司 小型多频带平面倒f型天线
US9136594B2 (en) 2009-08-20 2015-09-15 Qualcomm Incorporated Compact multi-band planar inverted F antenna
US10116040B2 (en) 2013-09-22 2018-10-30 Zte Corporation Multi-frequency antenna and terminal
CN113711437A (zh) * 2019-04-17 2021-11-26 Bsh家用电器有限公司 印刷电路板天线
CN113711437B (zh) * 2019-04-17 2023-12-01 Bsh家用电器有限公司 印刷电路板天线
US11881636B2 (en) 2019-04-17 2024-01-23 Bsh Hausgeraete Gmbh Printed circuit board antenna

Also Published As

Publication number Publication date
CA2553439C (en) 2010-09-21
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BRPI0507290A (pt) 2007-07-03
US7317901B2 (en) 2008-01-08
WO2005076933A2 (en) 2005-08-25
KR20090068296A (ko) 2009-06-25
KR20060109986A (ko) 2006-10-23

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