CN200941612Y

CN200941612Y - 一种内置于用户终端的信号收发装置

Info

Publication number: CN200941612Y
Application number: CNU2006201204346U
Authority: CN
Inventors: 雷平; 汪海; 王定杰; 周俭军; 杨丽萍; 何卓彪; 侯猛; 丁跃华; 孙树辉; 程胜祥
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2016-06-20

Abstract

本实用新型公开了一种内置于用户终端的信号收发装置，包括与主板相连的天线辐射体；该装置还包括与主板相连的附加耦合体，附加耦合体用于协助天线辐射体进行信号传输与辐射，并利用与天线辐射体之间所存在的距离使天线辐射体和附加耦合体达到自然谐振频率。本实用新型所提供的信号收发装置，可以顺利地设置于工作于450MHz等频段的用户终端中并且不会使用户终端的体积增加；还能有效提高收发信号的质量，因而可明显提高用户满意度。

Description

一种内置于用户终端的信号收发装置

技术领域

本实用新型涉及用户终端领域，具体涉及一种内置于用户终端的信号收发装置。

背景技术

目前所应用的450MHz用户终端(UE)通常采用外置天线，采用外置天线的好处在于：外置天线不会占用UE的内部空间，因此外置天线的大小不会影响UE内部结构的设计。

随着通信及制造技术的发展，越来越多的用户希望使用小巧轻便的UE；并且，为了美观，越来越多的用户希望使用具有内置天线的UE。然而，到底能否在450MHz UE中采用内置天线，是摆在许多天线工程师面前的一个难以解决的问题。这是因为，目前广泛采用的内置天线主要有平板式倒置F型天线(PIFA)和单极子(monopole)天线两种，这两种天线在800MHz及其以上频段均可正常工作；但在450MHz左右的频段时，PIFA和monopole天线所需接收的波长会因频率的降低而增加，接收波长的增加必然要求天线体积的增加，如：增加天线的长度或厚度等。

显然，增加内置天线的体积必然会使设置有内置天线的UE体积增大，大体积UE在薄型机倍受青睐的今天很难吸引用户，这免不了会降低用户满意度；并且，对用户吸引力低就意味着失去竞争力，这将导致UE市场占有率的急剧下降，非常不利于UE生产厂商的发展。

另一方面，如果不增加内置天线的体积、而是将可以满足薄型机体积要求的内置天线直接设置于UE中，那么天线在收发信号时就无法达到自身的自然谐振频率；因而明显降低收发信号的质量，导致具有良好信号质量的正常通信过程几乎无法实现。显然，这同样会降低用户满意度；并且，正常通信受到影响必然意味着竞争力的显著降低，这将导致UE市场占有率的急剧下降，非常不利于UE生产厂商的发展。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种内置于UE的信号收发装置，提高设置于450MHz UE中的天线收发信号的质量，提高用户满意度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型公开了一种内置于用户终端的信号收发装置，包括与主板相连的天线辐射体；该装置还包括与主板电连接的附加耦合体，附加耦合体用于协助天线辐射体进行信号传输与辐射；并利用与天线辐射体之间所存在的距离使天线辐射体和附加耦合体达到自然谐振频率。

所述附加耦合体与主板之间的电连接关系为：

附加耦合体与主板上所设置的地线电连接。

所述主板与天线辐射体之间的连接关系为：主板上的天线馈点直接与天线辐射体相连。

所述主板与天线辐射体之间的连接关系为：主板上的天线馈点通过连接体与天线辐射体相连。

所述主板、天线辐射体和附加耦合体均设置于用户终端内部。

所述天线辐射体是平板式倒置F型天线。

所述天线辐射体是单极子天线。

所述用户终端是移动用户终端。

所述移动用户终端是450MHz移动用户终端。

与现有技术相比，本实用新型所提供的内置于UE的信号收发装置，包括与主板相连的天线辐射体，还包括与主板相连的附加耦合体；附加耦合体用于协助天线辐射体进行信号传输与辐射，并利用与天线辐射体之间所存在的距离使天线辐射体和附加耦合体达到自然谐振频率。这使得所述信号收发装置可以顺利地设置于工作于450MHz等频段的UE中并且不会使UE的体积增加；还能有效提高收发信号的质量，因而可明显提高用户满意度。

附图说明

图1为本实用新型UE内置天线的立体示意图；

图2为本实用新型UE内置天线的右视图；

图3为本实用新型UE内置天线的自然谐振频率示意图；

图4为本实用新型UE内置天线的回波损耗示意图；

图5为本实用新型UE内置天线的水平面主极化分量远场方向图；

图6为本实用新型UE内置天线的水平面主极化分量近场方向图；

图7为本实用新型UE内置天线的水平面交叉极化分量近场方向图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型详细说明。

本实用新型所提供的内置于UE的信号收发装置，包括与主板1相连的天线辐射体2，还包括与主板相连的附加耦合体3；附加耦合体用于协助天线辐射体进行信号传输与辐射，并利用与天线辐射体之间所存在的距离使天线辐射体和附加耦合体达到自然谐振频率。并且，所述UE通常是移动用户终端。

参见图1，图1为本实用新型UE内置天线的立体示意图。图1中的天线辐射体、连接体4、主板均设置于UE中；并且，天线辐射体通过连接体与主板上的天线馈点相连。在实际应用时，天线辐射体可以将接收到的信号通过连接体传输给主板，也可以将来自主板的信号辐射出去。

以上所述的天线辐射体、连接体、主板之间的连接关系，以及天线辐射体针对信号进行传输、辐射的操作原理都是目前广为人知的；并且，目前通常将天线辐射体简称为天线。当然，也可以将连接体视为天线辐射体或主板的一部分，并且简单地认为天线辐射体与主板相连。实际上，也可以去掉所述连接体，而是将天线辐射体与主板上的天线馈点直接相连。

图1中，与主板存在连接关系的还有附加耦合体，附加耦合体是本实用新型的关键。具体而言，附加耦合体与主板上所设置的地线存在电连接关系；这使得附加耦合体在实际应用时能起到与天线辐射体相同的作用：附加耦合体可以将接收到的信号通过自身与主板之间的电连接传输给主板，也可以将来自主板的信号辐射出去。可以将天线辐射体和附加耦合体统称为天线。

显然，因为有附加耦合体协助天线辐射体进行信号传输与辐射，所以由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线的信号传输和辐射效率能得到有效提高，进而可有效提高天线收发信号的质量。

参见图2，图2为本实用新型UE内置天线的右视图。由图2可见，天线辐射体与附加耦合体之间存在一定距离，这种设置结构可以使由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线达到自然谐振频率，由于天线在达到自然谐振频率时具有最好的信号传输和辐射效率，所以天线辐射体与附加耦合体之间存在一定距离的这种设置结构可以有效提高天线收发信号的质量。

具体而言，天线辐射体与附加耦合体之间的距离需要根据实际应用场景和/或调试结果来确定。

再有，由图2还可以看出，设置有附加耦合体的区域是一个已经存在于UE中的空旷的空间，其中不存在其它任何器件；因此，附加耦合体不会影响UE内部的器件设置位置，也不会使UE的体积增加。

由图1、图2可见，本实用新型所提供的由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线，因为有附加耦合体协助天线辐射体进行信号传输与辐射，所以信号传输和辐射效率均得到有效提高，进而有效提高了收发信号的质量；并且，由于天线辐射体与附加耦合体之间所存在的距离有助于本实用新型天线达到自然谐振频率，所以信号传输和辐射效率均得到有效提高，进而有效提高了收发信号的质量。当然，达到自然谐振频率的前提是附加耦合体必须为金属材质，如：紫铜等。

在实际应用以及性能检测中，由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线的回波损耗、工作效率、增益特性等性能，均体现出了有利于提高信号传输、辐射效率和信号收发质量的一面，具体情况可以从图3至图7了解到。

参见图3，图3为本实用新型UE内置天线的自然谐振频率示意图。由图3可见，当由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线的回波损耗较低时，该天线的自然谐振频率位于450MHz附近；显然，该天线可以作为450MHzUE的内置天线。

在具体应用中，还可以给由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线增加匹配电路，使得增加了匹配电路的天线具有如图4所示的回波损耗特性。图4中，当由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线的回波损耗较低时，该天线的自然谐振频率已经非常接近450MHz了；可见，该天线完全可以作为450MHz UE的内置天线，并且在工作的同时还能够保证较低的回波损耗。

另外，如果对天线辐射体或对增加的所述匹配电路进行调整，还可以使天线工作在450MHz或500MHz等频段附近。

所述匹配电路最好是高通形式的，组成该匹配电路的元件最好是具有高品质因素值的。

在由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线的辐射效率方面，通过高频仿真软件所得到的天线辐射效率约为86％；即使计入由于信号反射所带来的约为1.25dB的损耗，该天线的辐射效率仍然可以达到64％。可见，由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线具有较高的辐射效率，完全能够保证收发信号的质量。

参见图5，图5为本实用新型UE内置天线的水平面主极化分量远场方向图。由图5可见，在水平面的各方向上，由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线在远场的辐射特性均很好，并且该天线的增益也达到了2dB；即使计入由于信号反射所带来的约为1.25dB的损耗，该天线的最终增益仍然在0dB以上。

参见图5和图6，通过图5和图6可知，正对人脑的位于方向角180度的信号强度比最大信号强度低了20dB以上，该数值完全满足比吸收率(SAR)的要求。可见，虽然由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线具有较高的辐射效率，但该天线所辐射的信号强度不会对使用者造成伤害。

从原则上讲，由于本实用新型的由天线辐射体和附加耦合体所组成的天线是用于进行信号收发的装置，所以可以将该天线称为信号收发装置；并且，所述天线辐射体可以是目前所应用的PIFA或monopole天线等。

由以上所述可以看出，本实用新型所提供的由天线辐射体和附加耦合体所组成的信号收发装置，可以顺利地设置于工作于450MHz等频段的UE中并且不会使UE的体积增加；还能有效提高收发信号的质量，因而可明显提高用户满意度。

Claims

1、一种内置于用户终端的信号收发装置，包括与主板相连的天线辐射体；其特征在于：该装置还包括与主板电连接的附加耦合体，附加耦合体用于协助天线辐射体进行信号传输与辐射；并利用与天线辐射体之间所存在的距离使天线辐射体和附加耦合体达到自然谐振频率。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述附加耦合体与主板之间的电连接关系为：

附加耦合体与主板上所设置的地线电连接。

3、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述主板与天线辐射体之间的连接关系为：主板上的天线馈点直接与天线辐射体相连。

4、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述主板与天线辐射体之间的连接关系为：主板上的天线馈点通过连接体与天线辐射体相连。

5、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述主板、天线辐射体和附加耦合体均设置于用户终端内部。

6、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述天线辐射体是平板式倒置F型天线。

7、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述天线辐射体是单极子天线。

8、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述用户终端是移动用户终端。

9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述移动用户终端是450MHz移动用户终端。