CN1973402A - 具有最小化用户加载影响的天线与天线罩关系的天线 - Google Patents

Abstract

提供一种天线，其位于罩壳内。所述天线包括一个或多个臂，每个臂具有对应于传输的期望频带的电学长度，并且沿着所述臂的长度，外部加载源将具有变化的影响。所述罩壳包括一个或多个期望接触点，其中外部加载的源将接近所述罩壳，以及其中一个或多个臂被构造并排列为将天线的相对高阻抗区设置在离一个或多个期望接触点至少预设距离，以及天线的相对低阻抗区位于更接近于期望接触点。

Description

具有最小化用户加载影响的天线与天线罩关系的天线

技术领域

本申请通常涉及无线通信设备使用的天线。更具体，本申请涉及在一罩壳(enclosure)内使用的天线，其包括一个或多个臂，具有对应于传输的期望频带的电学长度，其中相对于一个或多个期望接触点，沿着所述长度外部加载源将具有变化的影响，选择性地设置高和低阻抗区，外部加载源将在该罩壳附近。

背景技术

许多因素影响天线的性能，包括天线自身的物理尺寸、包括电话的其他组件以及例如用户的手或头的其他物体的接近。对于邻近地放置的元件是固定的并已知的，例如相对于天线的位置不变的其他内部组件，可以调节设计以容纳其他设备。然而，更可变的元件例如用户的手，是麻烦的，由于它们的影响不仅仅是选择性地出现的，并且以更加变化的量出现。

然而，本发明人认识到，不管某些可以对天线的功能产生可变影响的邻近元件的影响，可以通过提供天线和沿着罩壳的外表面的一个或多个点之间的最小间隙，其可能接触外部加载源，可以减轻潜在影响。还可以通过使得天线的特定部分将与接触外部影响的期望点最接近，其中天线的某些部分或多或少易受来自外部源的加载效应的影响，来进一步减轻这些效应。

对于在期望减小设备的整体尺寸以及因此设置天线的罩壳的设备中使用的天线来说，各种设计考虑更加有挑战性。在许多情况下，潜在影响包括一个或多个必须考虑的能够在正面并且同时负面地影响天线性能的不同折中。

因此，通过使得更主要地暴露于外部负载源的天线的特定部分，可以有益地调节罩壳的边缘和天线之间的间隙量，以及天线的整体性能。

附图说明

将通过在附图中说明的示例性实施例但是不是限制的方式描述本发明，在附图中，相同的参考标号指示相同元件，并且其中：

图1是根据本发明的至少一个实施例的包括天线的手持通信设备的部分分解图；

图2是由某人的手所把持的手持通信设备的前视图；

图3是由某人的手所把持的手持通信设备的右视图；

图4是由某人的手所把持的手持通信设备的顶端视图；

图5是根据本发明的至少一个实施例，说明在通信设备的外壳端部的罩壳内的天线的手持通信设备的截面端视图；

图6是具有λ的波长的驻波的图；以及

图7是根据本发明的至少一个或多个其他实施例，说明天线的手持通信设备的截面底端视图。

具体实施方式

如所需，在此公开本发明的详细实施例，然而，应理解所公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以以多种形式实施。因此，在此公开的特定结构和功能细节不应解释为限制，而仅仅用作权利要求的基础，并作为教导本领域技术人员来以几乎任何适宜的详细结构不同地实施本发明的基础。此外，在此使用的术语和语句不旨在限制，而是提供本发明的可理解说明。

图1是例如蜂窝电话的手持通信设备100的部分分解图，包括接地结构105，表示手持通信设备100的主体、天线110和天线罩(radome)115。天线110包括信号馈送点120，用于接收将经由天线110发送的信号，和/或将由天线检测的无线信号传送到接收机(未示出)。从馈送点120，天线110经由一对臂在两个方向上延伸。两个臂中较短的125适于发送和/或接收较高频，即较短波长信号。两个臂中较长的130适于发送和/或接收较低频，即较长波长信号。在所示的实施例中，天线表示双臂、双带单极天线，其相对接地结构105驱动，每个臂的长度通常对应于信号频率的波长的四分之一，天线设计为检测其。

天线罩115形成一罩壳，在该罩壳中设置天线。在一定程度上，天线罩115防止外部发信体侵入天线110。然而，侵入保护大体限制于天线罩115的外部尺寸。在至少一个实施例中，由通常非导电塑料形成天线罩。实际上，通常期望用户的手向上到达或接近于天线罩115的限制而抓住手持通信设备100。

图2-4说明根据本发明的至少一个实施例，持握手持通信设备100的用户的手几个不同视图。更具体，图2说明由某人的手所持握的手持通信设备的前视图，图3说明由某人的手所持握的手持通信设备的右侧视图，而图4说明由某人的手所持握的手持通信设备的顶端视图。图2-4通常说明期望用户如何在操作手持通信设备100的同时持握它。在每个图中，通常可以看到，期望操作该设备的用户通常经由设备100的侧边缘135来持握该设备。手的弯曲趋于使得手的其他部分离开设备100的背面。这可以从图3和4更容易地看出。

尽管天线罩115在一定程度上限制某人的手相对于天线110的侵入，对于手持设备的限制的整体尺寸，某些侵入是不可避免的。例如手的外部发信体通常可以提供阻抗的电耦合源，其可以不利地影响天线的调谐和/或效率。基于手或影响体在哪里接近天线，可以以变化的量影响加载量。影响的量可以基于影响体和天线之间的距离，其通常对应于天线110和天线罩115之间的距离，以及沿着天线110的臂的长度的位置。在沿着臂的长度的不同距离，驻波将产生变化密度的幅度。

对于四分之一波天线，通常在源处得到最小幅度或最小阻抗。通常在臂的端部得到最大幅度或最大阻抗。结果，接近于特定天线的臂的端部，干扰体经常具有最大的影响。进一步，干扰体影响特定天线的程度通常取决于天线的整体长度，因此设计为天线检测信号的频率。在至少一个所示的实施例中，较高频率臂趋于更易受到邻近干扰体的影响。另一个关心的方面包括与多个相邻臂相关的重叠140的面积。在所示的实施例中，在一个或多个臂中，重叠140的面积不仅仅与四分之一波长天线相关，而且重叠140的面积通常特别调谐为产生有益的结果。由于重叠面积140特别地易受影响，重叠面积通常位于朝向手持通信设备的前表面，其中典型地手不经常出现，或者换句话说，离开电话的后侧。

图6说明驻波145的例子，其中在沿着从0和λ之间的波长的任何距离的相应幅度，预期天线到邻近的干扰体的受影响程度。应理解，该说明示出四分之一波长之上的幅度。尽管已经结合四分之一波长天线大体上说明了本发明，认为本发明的有益教导对于其他对应于不同于四分之一波长天线的天线也是可适用的。

在所示的实施例中，粗线对应于沿着天线的点，给定期望的接触点和天线罩115内的天线110之间的间距的尺寸，其大体上不受接近的干扰体的影响。通过调整沿着在其上天线臂最接近于接触135的期望点的天线110的点，人们能够更有效地管理干扰体的影响，并且在某些情况下，甚至可以舒适地减小间距。在图5中所示的实施例中，在其上天线最接近于接触135的期望点的点可以通过L1与L2的比，或者H1与H2的比来限定。通常该比率越小，邻近地设置的干扰体越小地影响天线臂。

图7示出手持通信设备的截面底端视图，说明了根据本发明的至少一个或多个其他实施例的天线。根据图7的至少一个其他实施例，说明了多于两个臂的可能性，其中使用虚线150说明可以用来接收另一个频带的信号的第三个潜在臂。如所示，对于多个臂可以共用天线结构的相应长度。此外，尽管没有明显地示出，可以在具有单个臂的天线中采用本发明的教导。

另外，改变信号馈送点的位置，例如所示的替换信号馈送点155，是有益的。通过改变馈送点的位置，可以结合最接近的期待接触点，其更接近于将信号源施加到特定臂的点，这相对于特定臂通常可以产生有益的结果。在某些情况下，还期望将馈送点定位在期望的接触点上。然而，通过替换地将信号馈送点设置在一个臂的期望的最接近接触点，尽管可以使得对于一个臂的情况好些，可能使得对于另一个臂的情况更糟。然而，由于较高的频率较短的臂趋于更加麻烦，与更接近于期望的最接近接触点的更短臂的馈送点相关的整体益处可以胜过与天线的替换臂相关的不利。

尽管在所说明的实施例中，干扰体大体上与用户的身体部位例如手相关，本领域技术人员将容易理解任何其他类型的干扰体可以相似地在负面影响天线的性能。通常，潜在的干扰体包括引入导电材料和/或具有高介电常数的材料的体。

尽管已经说明并描述了本发明的优选的和其他实施例，很清楚本发明不因此限制。对于本领域技术人员来说，可以有各种改进、变化、变形、替换和等效，而不背离由下面的权利要求所限定的本发明的精神和实质。

Claims (15)

1.一种天线，位于罩壳内，所述天线包括一个或多个臂，每个臂具有对应于传输的期望频带的电学长度，其中沿着所述长度，外部加载源将具有变化的影响，

其中所述罩壳包括一个或多个期望接触点，其中外部加载源将接近所述罩壳，以及

其中一个或多个臂构造并排列为将天线的相对高阻抗区设置在离一个或多个期望接触点至少预设距离，以及天线的相对低阻抗区位于更接近于期望接触点。

2.如权利要求1的天线，还包括两个或更多臂，其中第一个臂与传输的相对高频带相关，并且第二个臂与传输的相对低频带相关。

3.如权利要求1的天线，还包括馈送点，用于接收将被发送的信号的信号源，其中每个臂相对于罩壳的内轮廓从不同的方向上的馈送点延伸。

4.如权利要求3的天线，其中馈送点位于接近于期望接触点之一。

5.如权利要求1的天线，其中每个臂具有对应于传输的期望频带的四分之一波长的长度。

6.如权利要求5的天线，其中每个臂的端点与高阻抗区相关。

7.如权利要求1的天线，其中天线是单极天线。

8.如权利要求1的天线，其中天线是双频带天线。

9.如权利要求1的天线，其中具有预设距离的相应间隙保持在相对于每个期望接触点的天线的最接近点之间。

10.如权利要求1的天线，其中外部加载源包括提供阻抗的电耦合源的干扰体。

11.如权利要求10的天线，其中干扰体包括一个或多个包括一个或多个导体的材料和具有高介电常数的材料。

12.如权利要求1的天线，其中至少两个臂的端点具有重叠区。

13.如权利要求12的天线，其中重叠区位于离一个或多个期望接触点的预设距离。

14.如权利要求1的天线，其中将所述天线引入作为手持无线通信设备的一部分。

15.如权利要求1的天线，其中所述无线通信设备是蜂窝电话。

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