CN1954460A - 包括多个独立的低频带频率天线的多频带天线系统、无线终端和包含它们的无线电话 - Google Patents

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CN1954460A CNA2004800430771A CN200480043077A CN1954460A CN 1954460 A CN1954460 A CN 1954460A CN A2004800430771 A CNA2004800430771 A CN A2004800430771A CN 200480043077 A CN200480043077 A CN 200480043077A CN 1954460 A CN1954460 A CN 1954460A
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Abstract

一个用于无线终端的多频带天线系统(100、200、300、400、500、900、1000、1400)，可以包括：第一低频带天线(320、420、520、920、1020、1420)，它们被配置来在在活动状态中响应于低频带频率范围中的第一电磁辐射而发生谐振；和第二天线(325、425、525、925、1025、1425)，其与第一低频带天线分离，并且被配置来在活动状态中下响应于低频带频率范围中的第二电磁辐射而发生谐振。

Description

包括多个独立的低频带频率天线的多频带天线系统、 无线终端和包含它们的无线电话
发明领域
本发明通常涉及通信领域，并且更确切地说涉及天线、无线终端和包含它们的无线电话。
发明背景
无线终端可以在多频带中操作以便在多个通信系统中提供操作。例如，许多蜂窝无线电话现在被设计用于在GSM和CDMA模式中以额定频率850MHz、900MHz、1800MHz和/或1900MHz来进行双带或三带操作。数字通信系统(DCS)是一个一般在1710MHz和1880MHz之间的频带中操作的数字移动电话系统。在典型情况下，世界上很多地方所使用的EGSM频带在880MHz和960MHz之间操作。
在上述所有被描述的频带范围(即，“多频带”)中实现有效性能可能很困难。例如，“蛤壳(clamshell)”型无线电话(打开/关闭的无线电话)在提供有效多频带性能中可以给出特殊的设计挑战。特别地，在蛤壳型无线电话的情况下，众所周知，在无线电话底部放置一个内部天线可以允许无线电话性能在打开和闭合状态之间的变动相对较小。然而，这类天线(位于这个蛤壳式无线电话的底部)所用的带宽可能趋向于相当窄。相比之下，当天线被靠近蛤壳型中间部分放置(例如，接近铰链)时，带宽可以得到改善，但是在打开和闭合状态中的性能可能发生显著的变化。例如，在蛤壳型无线电话中包括一个弯曲单极型天线的某些情况下，电压驻波比(VSWR)在打开状态中可能大约是3∶1，而VSWR在蛤壳型无线电话被关闭的时候可能降低到大约8∶1。NEC型515无线电话是所述类型的蛤壳型无线电话的一个示例，其如上所述地在电话底部中具有天线。
发明内容
根据本发明的实施例可以提供包括多个独立的低频带频率天线的多频带天线系统、无线终端和包括它们的无线电话。依照这些实施例，一个用于无线终端的多频带天线系统可以包括：第一低频带天线，其被配置用于在活动状态中响应于低频带频率范围中的第一电磁辐射发生谐振；和第二天线，其与第一低频带天线分离，并且被配置来在活动状态中响应于低频带频率范围中的第二电磁辐射发生谐振。
在根据本发明的某些实施例中，多频带天线系统还可以包括一个靠第一和第二导体支持的普通射频(RF)，第一和第二导体被分别电耦合到第一和第二天线并且被配置来避免响应于低频带频率范围中的电磁辐射而引起的谐振。
在根据本发明的某些实施例中，第一和第二导体可以是微带导体或带状传输线导体，其在低频带频率范围中具有大约50欧姆、大约75欧姆、或大约100欧姆的预定阻抗。在根据本发明的某些实施例中，第一天线可以是一个包括第一和第二天线分支的倒F型平面天线，其中，第一分支被配置用于响应于第一电磁辐射发生谐振，而第二被配置用于响应于大于所述的低频带频率范围的高频带频率范围中的电磁辐射发生谐振。
在根据本发明的某些实施例中，多频带天线系统还可以包括一个开关，其被电耦合到第二天线并且被配置用于在打开状态中把第一天线与第二天线电隔离。在根据本发明的某些实施例中，第一电磁辐射可以是低频带频率范围内的第一频率范围中的第一电磁辐射，而第二电磁辐射可以是与第一频率范围重叠的低频带频率范围内的第二频率范围中的第二电磁辐射。
在根据本发明的某些实施例中，第一频率范围可以是从大约824MHz到大约894MHz，而第二频率范围可以是从大约880MHz到大约960MHz。在根据本发明的某些实施例中，第一和第二天线至少大约间隔20mm。在根据本发明的某些实施例中，多频带天线系统可以被包括在一个非折叠型无线电话中，其中，第一天线距离非折叠型无线电话的顶部最近。在根据本发明的某些实施例中，第二天线距离非折叠型无线电话的顶部远侧的底部最近。
在根据本发明的某些实施例中，第二天线基本上平行于非折叠型无线电话的底缘伸展。在根据本发明的某些实施例中，第二天线基本上平行于非折叠型无线电话的侧边向着顶部伸展。
在根据本发明的某些实施例中，多频带天线系统可以被包括在一个非折叠型无线电话中，其中，第一天线距离非折叠型无线电话的中间部分最近。在根据本发明的某些实施例中，多频带天线系统还可以包括一个距离第二天线最近并且与之电阻隔离的浮动寄生元件，其中，浮动寄生元件被配置用于在大于低频带频率范围的高频带频率范围中把第三电磁辐射电磁耦合到第二天线。
在根据本发明的某些实施例中，第二天线包括一个单极天线、弯曲单极天线、或倒F型平面天线。在根据本发明的某些实施例中，第二天线可以是一个电耦合到与一个离散元件串联的第二导体的弯曲单极天线，离散元件可以被用于匹配比如一个电容器或电感器。
附图说明
图1是一个根据本发明实施例的“直板(stick)”型多频带无线终端的示意图。
图2是一个根据本发明的某些实施例的“蛤壳”状多频带无线终端的示意图。
图3是一个说明了根据本发明某些实施例的多频带无线终端中包括的元件的框图。
图4和5是根据本发明某些实施例具有第一和第二低频带天线的直板型多频带无线终端的示意图。
图6并且7是说明了根据本发明某些实施例的示例性多频带无线终端的性能的VSWR图。
图8是与传统无线终端相对照来说明根据本发明某些实施例的示例性多频带无线终端的性能的VSWR图。
图9和10是根据本发明某些实施例的多频带无线终端中包括的收发信机和多频带天线系统的框图。
图11和12是说明了根据本发明某些实施例的多频带无线终端的示例性性能的VSWR图。
图13是一个与传统无线终端相对照来说明根据本发明某些实施例的各种多频带无线终端的实验和估计性能的表格。
图14A和14B是根据本发明某些实施例的蛤壳型多频带无线终端分别在关闭和打开状态中的示意图。
图15是一个说明了根据本发明某些实施例的无线多频带终端在图14A和14B中所示的打开和闭合状态中的示例性性能的VSWR图。
图16是一个与传统无线终端相对照来说明根据本发明某些实施例的不同多频带无线终端的实验性能数据的表格。
根据本发明的具体实施方案
现在将参考附图在下文中更加完全地描述本发明，本发明的实施例在附图中被示出。然而，本发明可以具体表现为许多不同形式并且不应该被解释为是被在此所阐述的实施例所限制。相反，这些实施例被提供以便本公开将变得彻底并完全，并且将完全地将本发明的范围传达给本领域的技术人员。
应当理解，当一个单元被称为是“耦合”到另一个单元时，它可以被直接耦合到另一个单元或者存在中介单元。相比之下，当一个单元被称为是被“直接耦合”到另一个单元时，并不存在中介单元。在全文中，相同的参考数字指的是相同的单元。
诸如“上面”、“下面”、“更上面”、“更下面”之类的空间相对术语在此可以被用来为便于描述一个元件或特征与如图所示的另一个(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。应当理解，除了附图中描述的方位之外，空间相对术语的意图是包含使用或操作中的设备的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在其它元件或特征下面”的元件将“向上”面向该其它元件或特征。从而，示例性的术语“在...的下面”可以包含在上面和在下面的两个方位。设备也可以被定向(被旋转90度或在另一个方向)并且在此使用的空间相对描述信息因此得到了解释。众所周知的功能或构造为了简便和/或清楚起见可能没有被详细地描述。
除非被定义，否则所有在此使用的术语(包括技术上的和科学上的术语)都具有本发明所属领域的一个普通技术人员通常所理解的同一含义。还应当理解，诸如常用字典中所定义那些之类的术语应该被解释为具有与它们在相关技术背景下的含义一致的含义，并且不应该用一个在此明白地定义的理想化或过度正式的意义来解释。例如，在此使用的术语“避免辐射”将被解释为基本上包括避免辐射达到这样的程度，例如，包括在到根据本发明的天线装置的RF馈(feed)中的导体可能辐射，但是不会过度地影响无线终端所意图操作的频带范围中的天线的谐振。
本发明的实施例在此参考本发明的理想化实施例的示意图被描述。因而，偏离图解形状是并且例如从而偏离制造工业和/或容限可能发生的。从而，本发明的实施例不应该被看作是受限于在此说明的范围的特殊形状，而是应该包括其例如从制造而产生的形状上的偏差。
例如，应当理解，一个被描述为“弯曲单极”的天线可以被示为包括一个理想化的锐角，但是在典型情况下将具有一个圆或弧形角度而非一个理想化角度。从而，附图中说明的元件在本质上只是示意性的，而它们的形状不是意在说明设备范围的实际形状并且不是意在限制本发明的范围。
在此使用的术语“无线终端”可以包括但不局限于有或者没有多行显示器的蜂窝无线电话(或无线电话)；可以将蜂窝无线电话与数据处理、传真和数据通信能力结合起来的的个人通信系统(PCS)终端；一个可以包括无线终端、传呼机、互联网/内联网接入、网络浏览器、管理器、日程表和/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA；和一个传统的膝上计算机和/或掌上型接收器或者另一个包括无线终端收发信机的设备。无线终端还可以被称之为“普适计算”设备并且可以是移动终端。
在此使用的术语“多频带”例如可以包括任何以下频带中的操作：GSM、EGSM、DCS、PDC和/或PCS频带范围。GSM操作可以包括在大约824MHz到大约849MHz的频率范围中的发射以及在大约869MHz到大约894MHz的频率范围中的接收。EGSM操作可以包括在大约880MHz到大约914MHz的频率范围中的发射以及在大约925MHz到大约960MHz的频率范围中的接收。DCS操作可以包括在大约1710MHz到大约1785MHz的频率范围中的发射以及在大约1805MHz到大约1880MHz的频率范围中的接收。PDC操作可以包括在大约893MHz到大约953MHz的频率范围中的发射以及在大约810MHz到大约885MHz的频率范围中的接收。PCS操作可以包括在大约1850MHz到大约1910MHz的频率范围中的发射以及在大约1930MHz到大约1990MHz的频率范围中的接收。其它频带也可以被用于根据本发明的实施例。
包括根据本发明某些实施例的多个独立低频带频率天线的多频带天线系统可以被分别合并到图1和2中说明的多频带无线终端100和200。多频带无线终端100、200分别可以包括顶部外壳部分13和底部外壳部分14，它们被耦合在一起形成了一个外壳12，其中定义了一个(未示出的)空腔。顶部外壳和底部外壳部分13、14容纳有一个可以包括多个按键16的小键盘、显示器17和其它(未示出的)电子元件，它们让多频带无线终端100、200能够发射和接收通信信号以便在多个通信系统中操作。
应当理解，根据本发明的多频带天线系统的实施例可以被包括在外壳12所定义的空腔中。还应当理解，尽管根据本发明的多频带天线的实施例在此被描述为被包括在空腔中，然而根据本发明的多频带天线实施例也可以位于外壳之外。例如，在这类实施例中，一个多频带天线系统可以被安装在底部外壳部分13上以及可以经由外壳12被电磁耦合到空腔中的另一个天线。根据本发明某些实施例的这类外部多频带天线系统可以在无线终端首次销售给一个用户(或者其它方案)之后被提供为附件。
应当理解，图1中说明的多频带无线终端的类型有时被称为“直板”型无线电话，而图2中说明的多频带无线终端的类型有时被称为“蛤壳”型无线电话。此外还应当理解，在此使用的术语“直板型”被用来泛指非折叠型无线电话，而术语“蛤壳型”被用来泛指折叠型无线电话。
现在参见图3，根据本发明某些实施例的多频带无线终端300中包括的电子元件的一个排列将被进一步详细地描述。正如所说明的，一个用于接收和/或发射射频(RF)信号的多频带天线系统301被电耦合到射频收发信机24，射频收发信机24还被电耦合到一个诸如微处理器之类的控制器25。控制器25被电耦合到一个扬声器26，其被配置来基于例如通过控制器25提供的数据向无线终端用户发射一个可听信号。控制器25还被电耦合到一个麦克风27，其被配置用于从用户接收音频输入并且将该输入提供给控制器25和/或收发信机24以用于发射到远程设备。控制器25被电耦合到小键盘15和显示器17以便简化与多频带无线终端的操作相关的数据的用户输入/输出。
本领域的技术人员应当理解，多频带天线系统301可以被用于向多频带无线终端300发射和/或从中接收射频电磁辐射以便支持多频带通信。特别地，在发射期间，多频带天线系统301响应于从收发信机24的发射机部分接收的信号发生谐振，并且在相应的频带把相应的射频电磁辐射辐射到自由空间中。在接收期间，多频带天线系统301响应于经由自由空间接收的射频电磁辐射发生谐振并且(以相应频带)向收发信机24的接收器部分提供一个相应的信号。
图3中所示的多频带天线系统301包括一个公共射频馈303，其被电耦合到第一低频带天线320和第二低频带天线325。特别地，第一天线320可以向多频带无线终端300提供一个高频带天线以及第一低频带天线。第一低频带天线320可以被配置来在活动状态中响应于高频带频率范围和低频带频率范围中的电磁辐射发生谐振，而第二低频带天线325可以被配置来在活动状态中响应于低频带频率范围中的其它电磁辐射发生谐振。应当理解，术语“活动状态”包括根据本发明的无线终端在接收或者发射时的状态。例如，活动状态可以是无线终端正在发射或接收的时候。因此，在根据本发明的某些实施例中，当无线终端正在发射或接收以便提供低频带操作时，第一和第二低频带天线可以被配置来响应于相互结合的相应电磁辐射来进行辐射。
例如，在根据本发明的某些实施例中，第一低频带天线320可以提供一个用于DCS和PCS系统中的高频带频率操作的天线，并且提供一个用于低频带频率(比如在正在接收或发射时用于多频带无线终端的GSM和GSM)内的频率范围的第一低频带天线320。第二低频带天线325可以与第一天线320一起响应于低频带频率范围中的其它电磁辐射发生谐振以便在低频带频率范围中提供增加的带宽和增加的电压驻波比(VSWR)性能。
此外，还应当理解，第一和第二低频带天线320和325是相互分离的，因为公共射频馈303可以在多频带无线终端的不同频带中操作时将第一和第二天线互相电隔离。特别地，公共射频馈303可以包括被分别电耦合到第一和第二低频带天线320和325的第一和第二导体。在根据本发明的某些实施例中，公共射频馈303中的第一和第二导体可以被配置来响应于多频带无线终端的每个操作频带中的电磁辐射基本上避免辐射。例如，第一和第二导体可以是一个在低频带频率范围中具有大约50欧姆(Q)阻抗的微带或带状线导体。
在根据本发明的某些实施例中，高频带频率范围可以包括上述的DCS和PCS系统。此外，还应当理解，低频带频率范围可以包括上述的EGSM和GSM系统。因此，第一低频带天线320可以被配置来响应于高频带频率范围(即，DCS/PCS)中的电磁辐射发生谐振，并且响应于低频带频率范围(即，GSM/EGSM)中的电磁辐射发生谐振。
图4是一个说明了包括根据本发明某些实施例的第一和第二独立低频带天线的多频带直板型无线终端400的示意图(有时被称为非折叠型无线电话或无线终端)。特别地，多频带无线终端400包括顶部405和在顶部405远侧的底部415。多频带无线终端400还包括一个位于顶部405和底部415之间的中间部分410。应当理解，在此使用的术语顶和底指的是多频带无线终端的，在用户的典型操作期间被定向的部分。例如，顶部405通常将被安置成在用户倾听多频带无线终端400的扬声器时指向上面，而底部415将通常被安置成在典型使用时指向下面。然而，应当理解，多频带无线终端400可以在使用扬声器电话模式或者使用耳机时被置于其它方位。
如图4中所示，第一低频带天线420被安置在离多频带无线终端400的顶部405最近的位置。第一低频带天线420可以被配置来响应于高频带和低频带频率范围中的电磁辐射而发生谐振。与第一低频带天线420空间上距离“d”的第二低频带天线425A被安置在离多频带无线终端400的底部415最近的位置并且沿着多频带无线终端400的边缘从底部415向着中间部分410伸展。特别地，第一和第二低频带天线420和425A可以被空间分隔，因此它们各自的部分都相互间隔20mm以上，从而允许第一和第二低频带天线420和425A之间的寄生耦合减少。
仍然参考图4，在根据本发明的某些实施例中，第二低频带天线(在此被称为425B)可以被替换地沿着多频带无线终端400的相对边缘来安置，因此第一和第二低频带天线405和425B之间得以保持20mm的最小间隔。仍然在根据本发明的其它实施例中，第二低频带天线425A和425B被包括在多频带无线终端400中。应当理解，第一低频带天线420可以是一个包括两个天线分支的倒F型平面天线(PIFA)，其中，其中一个天线分支在高频带频率范围中发生谐振而另一个分支在低频带频率范围中发生谐振。
为了在发射和接收期间促进有效性能，多频带天线系统301的阻抗可以被“匹配”到收发信机24的阻抗以便最大化多频带天线系统300和收发信机24之间的功率传输。应当理解，在此使用的术语“被匹配”包括这样一些配置，其中，在多频带天线系统300的公共射频馈，阻抗基本上被电调谐以便补偿不希望的天线阻抗元件来提供一个特殊的阻抗值，比如50欧姆(Q)。
图6是一个说明了图4中所示的多频带无线终端400的示例性性能的VSWR图。特别地，标志器(marker)1和2之间的低频带频率性能大约为2∶1VSWR，而标志器3和4之间的高频带频率性能大约为3∶1VSWR。应当理解，把第二低频带天线425A/425B包括在多频带无线终端400中可以提高图6中所示的低频带频率范围中的带宽。尽管把第二低频带天线425A/425B包括在多频带无线终端400中的引入会不利地影响多频带无线终端在高频带频率范围中的性能，然而低频带频率范围中的带宽和VSWR整体的改善优于该负面的影响，从而所有的四个频带中都实现了足够性能。
根据图6，信号的第一和第二分量可以被合并来提供在低频带频率中用于多频带天线系统300的VSWR大约2∶1。特别地，图6中的低频带频率范围中所示的其中一个分量可以归于第一低频带天线在低频带频率范围中的谐振，而低频带频率范围中所示的另一个分量可以归于第二低频带天线在低频带频率范围中的谐振。如所示，谐振分量可以被重叠以便在低频带频率范围中供增加的带宽。因此，当无线终端正在发射或接收以便提供低频带操作时，第一和第二低频带天线可以被配置来响应于相互结合的相应电磁辐射来进行辐射。
一个与多频带天线系统相关联的VSWR涉及多频带天线系统与公共射频馈或无线终端传输线路的阻抗匹配。为了以最小损失来辐射电磁射频辐射或者为了以最小损失向无线终端中的收发信机提供接收到的射频辐射，多频带天线系统300的阻抗可以匹配传输线路或公共射频馈的阻抗，其中电磁射频辐射经由该传输线路或公共射频馈被向/从多频带天线系统300提供。
图5是一个说明了根据本发明实施例的多频带无线终端的示意图。特别地，多频带无线终端500包括第一天线520和其顶部505。如上所述，第一天线520可以被配置为在高频带频率范围以及一部分低频带频率范围中谐振。特别地，第一天线520可以是一个PIFA天线，其中，第一天线520的一个天线分支在高频带频率范围中发生谐振而另一个天线分支在低频带频率范围中发生谐振。多频带终端500还包括在多频带终端500处被置于离底部515最近位置的第二天线525。如上所述，第一天线520与第二天线525的相隔距离“d”应该大于20mm。
如上参考图4所述，第一天线520和第二天线525被配置用于谐振低频带频率范围的一个重叠部分，这可以提高多频带无线终端VSWR性能在低频带频率范围中的带宽。如图5中所示，第二天线525沿着多频带无线终端500的部分515处的边缘伸展。
图7是一个说明了图5中所示的多频带无线终端500的示例性性能的VSWR图。根据图7，低频带频率范围中的带宽在标志器1和2之间被示出，而高频带频率范围中的带宽在标志器3和4之间被示出。低频带频率范围中的VSWR性能在2∶1和3∶1之间，而高频带频率范围中的VSWR性能大约3∶1。把第二低频带天线525包括在多频带无线终端500中可以提高低频带频率范围中的带宽和VSWR性能。因此，在根据本发明的某些实施例中，当无线终端正在发射或接收以便提供低频带操作时，第一和第二低频带天线可以被配置来响应于相互结合的相应电磁辐射来进行辐射。
尽管把第二低频带天线525包括在多频带无线终端500中会不利地影响VSWR性能和多频带无线终端500在高频带频率范围中的带宽，然而应当理解，低频带频率范围中的性能改善优于在高频带频率范围中的不利影响。
图8是一个说明了根据本发明某些实施例的多频带无线终端的示例性性能与传统无线终端之间的比较关系的VSWR图。特别地，传统终端的性能由实线示出，而根据本发明某些实施例的多频带无线终端的示例性性能由虚线说明。如图8中所示，根据本发明某些实施例的多频带无线终端的低频带频率范围中的带宽超出了与传统无线终端相关联的带宽。
如图8中所示，根据本发明实施例的多频带无线终端的VSWR性能同时可能超出传统无线终端的性能。而且，根据本发明某些实施例的多频带无线终端的带宽可以大于与传统无线终端相关联的带宽。标志器3和4之间的高频带VSWR性能对于根据本发明某些实施例的多频带无线终端和传统无线终端而言是大约相等的。
图9是一个说明了根据本发明某些实施例的多频带天线系统900的框图。特别地，一个收发信机924通过公共射频馈903被电耦合到第一和第二低频带天线920和925。公共射频馈903包括被配置用于基本上避免低频带频率范围中的辐射的第一和第二导体。第一和第二导体可以被配置来向低频带频率范围中的信号提供一个大约为500欧姆(Q)的阻抗，并且可以被构造为微带导体或者带状线导体。
如上所述，第一低频带天线920被配置来响应于低频带频率范围中的电磁辐射而进行辐射。第二低频带天线925与第一低频带天线920分离并且还被配置来响应于低频带频率范围中的电磁辐射进行辐射。因此，公共射频馈903可以把第一低频带天线920与独立的第二低频带天线925电隔离以避免响应于低频带频率范围中的电磁辐射的谐振。而且，第一和第二低频带天线920和925在多频带无线终端内通过大约至少20mm的空间被相互隔离。
图10是一个说明了根据本发明中的某些实施例的多频带天线系统1000的框图。特别地，一个收发信机1024经由公共射频馈1003被电耦合到第一低频带天线1020和开关1021。如上所述，公共射频馈1003可以包括被配置来基本上避免响应于低频带频率范围中的电磁辐射的谐振的第一和第二导体。
开关1031被电耦合到第二低频带天线1025。开关1031被配置来在下列两个状态中的一个状态中操作：打开状态和闭合状态。在闭合状态中，开关1031经由公共射频馈1003把收发信机1024电耦合到第二低频带天线1025。相比之下，当开关1031在打开状态中时，第二低频带天线1025从公共射频馈1003和收发信机1024被电阻地隔离。应当理解，开关1031可以是低频带频率范围中适用的任何类型的电子元件，比如高频晶体管、GA开关、MEMS开关、pin二极管或类似的开关装置。
因此，图10中所示的根据本发明某些实施例的多频带天线系统1000可以被操作来把第二低频带天线1025切入/出多频带天线系统1000。当第二低频带天线1025(通过打开开关1031)从多频带天线系统中被切出时，第一低频带天线1020可以在高频带和低频带频率范围中提供足够的性能。当开关1031被闭合来把第二低频带天线1025包括在多频带天线系统1000中时，低频带频率范围中的性能可以被提高，而高频带频率范围中可以保持足够的性能。因此，根据本发明某些实施例的多频带天线系统1000的配置可以基于无线终端所操作的频带来调整。
在此使用的术语“电阻地”指的是这样一个配置，其中，在基本上在所有频率处(即，电阻地耦合的元件之间的阻抗基本上在所有频率是相同的)，两个元件之间的阻抗基本上由阻抗＝V/I的关系给出，其中，V是两个元件两端的电压而I是它们之间的电流。因此，成语“电阻地隔离”指的是这样一个配置，其中，两个元件之间的阻抗在相对较低频率(比如直流电)处基本上是无限的。然而，应当理解，尽管两个元件可以被电阻地隔离，然而两个元件之间的阻抗可能是频率的函数，例如其中，所述元件相互电容地耦合。例如，通过金属导体直接耦合在一起的两个元件不是互相电阻地隔离。相反，仅仅由电容性作用被相互电耦合的两个元件被互相电阻地隔离并且被相互电磁耦合。
图11和12是分别说明了根据本发明某些实施例，第二低频带天线切出和切入天线系统的多频带无线终端的示例性性能的VSWR图。特别地，图11说明了高频带频率VSWR性能在3∶4和2∶1之间，而低频带频率范围中的带宽趋向于多少较窄并且VSWR性能大约为3∶1。比较起来，如图12中所示，当开关1031被闭合来把第二低频带天线1025包括在多频带天线系统1000中时，带宽和低频带频率范围被改善并且VSWR性能也被增加到大约2∶1。而且，图12还示出高频带频率范围中的VSWR性能可以通过包含第二低频带天线1025而被降低。
图13是一个与传统无线终端对照来说明根据本发明某些实施例的多频带无线终端的示例性性能的表格。特别地，图13中的表格示出了低频带频率范围和高频带频率范围中的增益测量。测量在从大约824MHz到大约1990MHz的范围上伸展。而且，其中第二低频带天线被包括得离多频带无线终端侧边最近并且在多频带无线终端底部的实施例、其中第二低频带天线被切入/切出的实施例在图13中被示出。特别地，图13中的数据示出，与传统无线终端的性能相比，第二低频带天线位于接近多频带无线终端底部的实施例的性能在低频带频率范围和高频带频率范围中得到了整体提高。
图14A和14B是根据本发明某些实施例的蛤壳型无线终端的示意图(有时也称为折叠型无线电话或无线终端)。特别地，图14A说明了处于闭合位置的蛤壳型无线终端1400。在闭合位置中，顶部1405绕着与中间部分1410最近的铰链旋转，以便接触到多频带无线终端的底部1415。图14B说明了多频带蛤壳型无线终端1400的打开位置。
根据图14A和14B，第一低频带天线1420位于接近多频带蛤壳型无线终端1400的中间部分1410的位置。第二低频带天线1425被安置在离底部1415最近的位置，底部1415在第一低频带天线1420的远侧并且与之分离。多频带蛤壳型无线终端1400还可以包括一个寄生元件1430，其距离第二低频带天线1425最近并且与之电阻隔离，但是可以与之电容地耦合。在这个例子中，寄生元件1430被配置来响应于高频带频率范围中的电磁辐射而发生谐振，而第一和第二低频带天线1420和1425被配置来响应于低频带频率范围中的电磁辐射而发生谐振。
应当理解，多频带蛤壳型无线终端1400的性能可能在打开和闭合状态中有所变化。特别地，图15是一个说明了多频带蛤壳型无线终端1400的打开和闭合状态之间的性能中的变化的VSWR图。根据图15，在闭合状态中，VSWR在标志器1和2之间的低频带频率范围中性能大约为3∶1。在打开状态中，低频带频率范围中的VSWR性能被改善为大约2∶1。相反，高频带频率范围中的VSWR性能在打开和闭合状态中大约是相同的大约2∶1。
图16是一个说明了比较根据本发明某些实施例的多频带型蛤壳式无线终端与传统无线终端的示例性数据的表格。如图16中所示，高频带频率范围中的增益在打开和闭合状态中大约相同。相反，低频带频率范围中的增益在GSM频率范围中被降低大约1dB，而EGSM频率范围中的增益在打开和闭合状态之间大约降低3.7dB。
信号的第一和第二分量可以被合并以便在大约2.5和大约1.0之间的范围内在第一频带中提供一个用于多频带天线300的电压驻波比(VSWR或SWR)。一个与多频带天线22相关联的VSWR涉及靠无线终端的馈线或传输线路馈送的多频带天线22的阻抗匹配。为了以最小损失来辐射电磁射频辐射或者为了以最小损失向无线终端中的收发信机提供接收到的射频辐射，多频带天线系统300的阻抗可以匹配传输线路或馈点的阻抗，通过传输线路或馈点电磁射频辐射被向/从多频带天线系统300提供。
本领域的技术人员应当理解，通过在电介质基片上把一个或多个金属层腐蚀一个图案，所述天线可以在FR4或聚酰亚胺的电介质基片上被形成。所述天线可以由诸如铜之类的导电材料形成。例如，所述天线可以由铜片形成。替换地，所述天线可以由电介质基片上的铜层形成。应当理解，根据本发明实施例的天线可以由其它导电材料形成，而不被限制于铜。
根据本发明实施例的天线可能具有不同的形状、配置、和/或大小并且不局限于所说明的内容。例如，本发明可以用任何微带天线来实现。而且，本发明的实施例不局限在具有两个分支的天线倒F平面天线或单极或弯曲单极天线。
在不脱离本发明的精神和范围的前提下，借助于本申请的公开，本领域的普通技术人员可以做出许多的变更和修改。因此，很清楚的是，所说明的实施例仅仅为了示例目的而被阐述，并且它不应该被用来作为对由以下权利要求所定义的本发明的限制。因此，以下权利要求被理解成不仅包括从字面上阐述的元件的结合，而且还包括用基本上相同的方法来执行基本上相同功能以便获得基本上相同结果的所有等效元件。从而，权利要求将被理解为包括上面具体图示和说明的、概念上等效的、以及结合了本发明基本思想的内容。

Claims (31)

1.一种用于无线终端的多频带天线系统，包括：
第一低频带天线，被配置来在活动状态期间响应于低频带频率范围中的第一电磁辐射而发生谐振；和
第二低频带天线，与第一低频带天线分离，被配置来在活动状态期间响应于低频带频率范围中的第二电磁辐射而发生谐振。
2.根据权利要求1的多频带天线系统，还包括：
公共射频(RF)馈，包括第一和第二导体，它们被分别电耦合到第一和第二天线并且被配置来避免响应于低频带频率范围中的电磁辐射的谐振。
3.根据权利要求2的多频带天线系统，其中，第一和第二导体包括微带导体或带状线导体或同轴电缆，具有一个预定的阻抗。
4.根据权利要求3的多频带天线系统，其中，所述预定阻抗在工作频率中大约为50欧姆、大约为75欧姆、或大约100欧姆。
5.根据权利要求1的多频带天线系统，其中，第一天线包括至少具有第一和第二天线分支的倒F型平面天线，其中，第一分支被配置用于响应于第一电磁辐射发生谐振，而第二分支被配置用于响应于大于所述的低频带频率范围的高频带频率范围中的电磁辐射发生谐振。
6.根据权利要求5的多频带天线系统，还包括：
开关，被电耦合到第二天线并且被配置来在打开状态中把第二天线与第一天线电隔离。
7.根据权利要求1的多频带天线系统：
其中，第一电磁辐射包括在低频带频率范围内的第一频率范围中的第一电磁辐射；和
其中，第二电磁辐射包括低频带频率范围内与第一频率范围重叠的第二频率范围中的第二电磁辐射。
8.根据权利要求7的多频带天线系统：
其中，第一频率范围包括大约810MHz到大约885MHz；和
其中，第二频率范围包括大约880MHz到大约960MHz。
9.根据权利要求7的多频带天线系统：
其中，第一频率范围包括大约824MHz到大约894MHz；和
其中，第二频率范围包括大约893MHz到大约958MHz。
10.根据权利要求1的多频带天线系统，其中，第一和第二天线至少相隔大约20mm。
11.根据权利要求1的多频带天线系统，被包括在非折叠型无线电话中，其中，第一天线距离非折叠型无线电话的顶部最近。
12.根据权利要求11的多频带天线系统，其中，第二天线距离非折叠型无线电话的底部最近，非折叠型无线电话的底部在其顶部的远侧。
13.根据权利要求12的多频带天线系统，其中，第二天线基本上平行于非折叠型无线电话的下缘伸展。
14.根据权利要求12的多频带天线系统，其中，第二天线基本上平行于非折叠型无线电话的侧边向着顶部伸展。
15.根据权利要求1的多频带天线系统，被包括在折叠型无线电话中，其中，第一天线距离该折叠型无线电话的中间部分最近。
16.根据权利要求12的多频带天线系统，还包括：
浮动寄生元件，其距离第二天线最近并与之电阻隔离，其中，浮动寄生元件被配置来在大于低频带频率范围的高频带频率范围中把第三电磁辐射电磁耦合到第二天线。
17.根据权利要求1的多频带天线系统，其中，第二天线包括一个单极天线、弯曲单极天线、或倒F型平面天线。
18.根据权利要求2的多频带天线系统，其中，第二天线包括一个被电耦合到与离散电容器或离散电感器串联的第二导体的弯曲单极天线。
19.一种多频带无线终端，包括：
外壳，在其中定义了一个空腔；
空腔中的收发信机，其接收多频带无线通信信号并且发射多频带无线通信信号；
空腔中的公共射频(RF)馈，包括第一和第二导体，它们被电耦合到收发信机并且分别电耦合到第一和第二天线和被配置来避免响应于天线操作频带中的电磁辐射的谐振；和
空腔中的多频带天线系统，包括：
第一低频带天线，其被电耦合到第一导体和被配置来在活动状态中响应于低频带频率范围中的第一电磁辐射而发生谐振；和
第二低频带天线，其被电耦合到第二导体并与第一天线分离，被配置来在活动状态中响应于低频带频率范围中的第二电磁辐射而发生谐振。
20.根据权利要求19的多频带无线终端，其中，第一和第二导体包括在低频带频率范围中具有预定阻抗的微带导体或带状线导体。
21.根据权利要求20的多频带无线终端，其中，所述预定阻抗在工作频率中大约为50欧姆、大约为75欧姆、或大约100欧姆。
22.根据权利要求19的多频带无线终端，其中，第一天线包括具有第一和第二天线分支的倒F型平面天线，其中，第一分支被配置用于响应于第一电磁辐射发生谐振，而第二分支被配置用于响应于大于所述的低频带频率范围的高频带频率范围中的电磁辐射发生谐振。
23.根据权利要求22的多频带无线终端，还包括：
开关，被电耦合到第二天线并且被配置来在打开状态中把第二天线与第一天线电隔离。
24.根据权利要求19的多频带无线终端：
其中，第一电磁辐射包括在低频带频率范围内的第一频率范围中的第一电磁辐射；和
其中，第二电磁辐射包括低频带频率范围内与第一频率范围重叠的第二频率范围中的第二电磁辐射。
25.根据权利要求24的多频带无线终端：
其中，第一频率范围包括大约824MHz到大约894MHz；和
其中，第二频率范围包括大约880MHz到大约960MHz。
26.根据权利要求19的多频带无线终端，其中，第二天线包括一个弯曲单极天线或一个倒F型平面天线。
27.一个多频带无线电话，包括：
外壳，具有顶部、中间和底部的相对部分；
第一低频带天线，其位于离顶部或中间部分最近的位置，并且被配置来在活动状态中响应于低频带频率范围中的第一电磁辐射而发生谐振；
第二低频带天线，其与第一天线分离并且位于离底部最近的距离和在顶部的远侧，并且被配置来在活动状态中响应于低频带频率范围中的第二电磁辐射而发生谐振。
28.根据权利要求27的多频带无线电话，其中，第二天线基本上平行于该无线电话的下缘伸展。
29.根据权利要求27的多频带无线电话，其中，第二天线基本上平行于该无线电话的侧边向着顶部伸展。
30.根据权利要求27的多频带无线电话，包括：
浮动寄生元件，其距离第一和第二天线其中一个最近并且与之电阻隔离，其中，浮动寄生元件被配置来在大于低频带频率范围的高频带频率范围中把第三电磁辐射电磁耦合到第二天线。
31.根据权利要求27的多频带无线电话，其中，第二天线包括一个弯曲单极天线或一个倒F型平面天线。
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