CN202121057U - 三频段天线 - Google Patents

Abstract

一种三频段天线，包括：接地连接部、邻近接地连接部定位的馈送连接部、与接地连接部和馈送连接部邻接并包括至少第一和第二组多开口柱头的第一辐射元件以及第二辐射元件，第二辐射元件与接地连接部和馈送连接部以及第一辐射元件邻接，并以阶梯构造与第一辐射元件交叠。

Description

三频段天线

技术领域

本实用新型大致涉及天线，更具体地涉及用于无线通信设备中的天线。

背景技术

下列美国专利文献被认为代表现有技术的当前状态：

美国专利：7,092,675；6,639,560和6,466,170。

实用新型内容

本实用新型寻求提供一种用于无线通信设备的改进的紧凑三频段天线。

因此，根据本实用新型的优选实施例提供一种三频段天线，包括：接地连接部、邻近接地连接部定位的馈送连接部、与接地连接部和馈送连接部邻接并包括至少第一和第二组多开口柱头的第一辐射元件、以及第二辐射元件，第二辐射元件与接地连接部和馈送连接部以及第一辐射元件邻接，并且以阶梯构造与第一辐射元件交叠。

根据本实用新型的优选实施例，第一辐射元件包括曲折元件。

优选地，接地连接部、馈送连接部、第一辐射元件和第二辐射元件包括整体结构。

优选地，第一组多开口柱头从第一辐射元件的中间部延伸。

优选地，第二组多开口柱头从第一辐射元件的与馈送连接部相邻的部分延伸。

优选地，第一辐射元件以低频带辐射，第二辐射元件以高频带辐射。

优选地，低频带包括在E-GSM 880与960MHz之间的频率。

优选地，高频带包括在DCS 1710与1880MHz之间以及在PCS 1850与1990MHz之间的频率。

根据本实用新型的另一个优选实施例，天线由磷青铜形成。

根据本实用新型的再一个优选实施例，第一辐射元件包括：位于平面内的第一延长部，第一延长部包括第一组多开口柱头由其延伸的初始扩宽部分、锥形部分和第二组多开口柱头由其延伸的最终短直部分；第二短直部，该第二短直部在第一组多开口柱头的区域内从第一延长部下伸并相对于上述平面以钝角倾斜；第三短直部，该第三短直部邻接并垂直于第二短直部，并且朝向上述平面渐增地倾斜；第四短直部，该第四短直部邻接并垂直于第三短直部，并且朝向上述平面倾斜；中等长度的第五直部，该第五直部邻接并垂直于第四部，并且平行于第一延长部；第六部，该第六部邻接并垂直于第五直部，并且具有包括第一和第二阶梯的阶梯形结构；以及第七加宽部，该第七加宽部邻接并垂直于第六部的第二阶梯。

优选地，第二辐射元件平行于第一延长部的锥形部分并沿该锥形部分的方向延伸，并且以阶梯构造与第一辐射元件的第七加宽部交叠。

优选地，天线还包括T形部，其中，T形部包括：第八部，该第八部具有阶梯形结构并在第二组多开口柱头的区域内从第一延长部下伸；和第九延长部，该第九延长部邻接并垂直于第八部，并且包括第一和第二分支，第一分支包括第二辐射元件，第一分支平行于第一延长部的锥形部分并沿该锥形部分的方向延伸，并且与第一辐射元件的第七加宽部交叠，第二分支与第一分支相反地延伸并终止在弯曲的分叉结构，该分叉结构包括外部叉头和内部叉头，外部叉头包括接地连接部，内部叉头包括馈送连接部。

附图说明

从结合附图的以下详细说明将更加全面地理解和领会本实用新型，在附图中：

图1A、1B和1C分别是根据本实用新型的优选实施例构造和操作的天线的简化俯视图、侧视图和透视图。

具体实施方式

现在参照图1A、1B和1C，图1A、1B和1C分别是根据本实用新型的优选实施例构造和操作的天线的简化俯视图、侧视图和透视图。

如图1A-1C所示，提供包括接地连接部102和馈送连接部104的天线100，优选地，馈送连接部104邻近接地连接部102定位。优选地，接地连接部102适于连接到PCB(未示出)的接地区域，馈送连接部104适于连接到天线馈送端口(未示出)。仅举例来说，接地连接部和馈送连接部102和104可由弹簧附接到印刷电路板(PCB)表面的焊盘上。可选择地，接地连接部和馈送连接部102和104可通过本领域已知的任意适当的附接装置附接到PCB上。

优选地，第一辐射元件106与接地连接部和馈送连接部102和104邻接地设置。优选地，第一辐射元件106具有曲折结构。优选地，第二辐射元件108与第一辐射元件106以及接地连接部和馈送连接部102和104邻接地设置。可以理解，尽管为了说明天线100的功能而在此区分第一和第二辐射元件106和108，但是，第一和第二辐射元件106和108以及接地连接部和馈送连接部102和104优选地形成为整体传导结构。

至少第一组和第二组多开口柱头从第一辐射元件106延伸，在此，第一组和第二组多开口柱头包括第一组多开口柱头110和第二组多开口柱头112。优选地，第一组多开口柱头110从第一辐射元件106的中间部延伸。优选地，第二组多开口柱头112从第一辐射元件106的与馈送连接部104相邻的部分延伸。至少第一组和第二组多开口柱头，比如多开口柱头110和112，用于改善天线100的辐射性能，下面将会更加详细地说明。

本实用新型的天线的特别的特征是，第一辐射元件106的开口端与第二辐射元件108的开口端以阶梯式结构交叠，以形成阶梯形耦合间隙114。该结构允许第一和第二辐射元件106和108之间产生耦合，由此改善第二辐射元件108的辐射性能，如下所述。如从图1B中最清楚地看到，耦合间隙114的阶梯形几何形状在其紧凑性以及由其提供的第一和第二辐射元件106和108的邻近电间隔方面都是有利的，这导致其间强大的相互耦合。

由于移动电话的后盖通常也具有阶梯结构，因此，耦合间隙114的阶梯形结构使天线100特别良好地适于附接到后盖上。天线100可使用热熔柱附接到移动电话的后盖上，上述热熔柱靠近接地连接部和馈送连接部102和104的两个扇形边缘116，插入到天线100的主体中的多个孔118内。但可以理解，可选择地，天线可结合到移动电话中的不同位置上，并通过任意适当的附接装置附接其上。此外，可以理解，天线100可结合在除移动电话之外的无线通信设备上。

在天线100的操作中，优选地，第一辐射元件106用作低频段辐射元件，优选在E-GSM 880～960MHz频带内谐振。优选地，第二辐射元件108用作高频段辐射元件，优选在DCS 1710～1880MHz和PCS1850～1990MHz频段内谐振。因此，天线100构成能够在E-GSM、DCS和PCS频段中操作的三频段天线。

第一组多开口柱头110用作加宽频带宽度和改善第一、低频段辐射元件106的阻抗匹配。另外，第一组多开口柱头110的存在用作以紧凑方式增加第一、低频段辐射元件106的电长度。

第二组多开口柱头112用作加宽频带宽度和改善第二、高频段辐射元件108的阻抗匹配。本实用新型的特别的优势在于，两组多开口柱头110和112中的每一组的分别仅影响第一和第二辐射元件106和108中的一个的性能，而不影响另外一个辐射元件的性能。因此，通过改变多开口柱头110和112中适当的一组，可独立地优化天线100在其每个不同的操作频段中的性能，允许天线100容易地适用于不同的应用。为了影响辐射元件106和108的性能，可对多开口柱头110和112作出的可能的改变包括对柱头的数量、长度和位置的调整。

优选地，多开口柱头110和112构造成使天线100与大约50欧姆的输入阻抗相匹配。因此，有利地减少或消除了对另外的匹配部件的需要，从而在设备PCB上保留有价值的空间。

通过辐射元件106和108之间在阶梯形耦合间隙114区域中的相互感应和电容耦合进一步改善第二、高频段辐射元件108的频带宽度和辐射效率。

优选地，天线100通过磷青铜板的金属冲压形成。可选择地，天线100可通过本领域已知的适当方法由具有适当传导特性的其它任意材料形成。举例来说，天线100可具有大约38-39mm的长度、大约11-12mm的宽度和大约4-5mm的厚度。但是，可以理解，天线100的尺寸可根据主机设备的设计要求而改变。

根据本实用新型的具体优选实施例，天线100包括位于第一平面内的第一延长部120。如在图1C中最清楚地看到，第一延长部120具有初始扩宽部分122，与第一延长部120共面并垂直的第一组两个短开口柱头从初始扩宽部分延伸，并从初始扩宽部分122的锐角倾斜端角124稍微向内。更靠近端角124定位的外部柱头126比内部柱头128稍短并稍窄。第一组开口柱头126和128是第一组多开口柱头110的特别优选的实施例。

第一延长部120的、柱头126和128从其延伸的部分122之后为与其宽度大致相等的另一部分130。另一部分130之后为锥形部分132，锥形部分132倾斜并加宽以形成第一延长部120的短直部分134，短直部分134平行并稍微偏离前述部分122、130和132。第二组两个开口柱头从短直部分134延伸，并与其共面和垂直。与第一延长部120的锥形部分132相邻定位的内部柱头136比外部柱头138更短和更宽。第二组开口柱头136和138的这种结构是第二组多开口柱头112的特别优选的实施例。

回到第一延长部120的端角124，在第一组开口柱头126和128定位的端角124的区域内，第二短直部140从两个柱头126和128之间的区域142下伸。第二短部140从沿内部柱头128的方向稍微偏离柱头之间的中点的点处延伸，并相对于第一平面以钝角倾斜。第二短部140以直角弯曲以形成渐增地朝向第一平面倾斜的第三部144，如在图1B中最清楚地看到。第三部144接着在其端部向上垂直弯曲以形成第四部146，第四部146平行于第二短部140并稍微向第一平面倾斜地延伸，使其末端部分148与第一平面共面。

第四部146之后为中等长度的第五直部150，第五直部150以直角从前述第四部146分出并平行于第一延长部120延伸。第五直部150之后为具有阶梯形结构的第六下伸部152，第六下伸部152包括每一个均位于与第一平面垂直的平面内的两个阶梯154和156。两个阶梯154和156通过部分158连接，部分158与阶梯154和156中的每一个均垂直并位于平行且偏移第一平面的第二平面中。两个阶梯的第二阶梯156端接到第七加宽部160，第七加宽部160垂直于第二阶梯156并平行于第一延长部120延伸，第七加宽部160位于与第一和第二平面平行的第三平面内。第七加宽部160的上边缘162朝第一和第二平面向内垂直弯曲，以便与第二阶梯156的平面共面。加宽部160的开口端164同样朝第一和第二平面向内垂直弯曲。加宽部160的上边缘162和开口端164的向内弯曲部由形成在加宽部160的角部的间隙166隔开，间隙166位于加宽部160的上边缘162与开口端164之间。

因此，至此所述的结构是第一、低频段辐射元件106的特别优选的实施例。

现在回到从第一延长部120延伸的第二组开口柱头136和138，具有阶梯形结构的第八部170从外部柱头138下伸。第八部170的初始部分172与外部柱头138共线。初始部分172之后为中间垂直部分174，中间垂直部分174端接到最终短垂直弯曲部分176。与最终短垂直弯曲部分176邻接的是沿两个相反方向分支的第九延长部180，每个分支均垂直于弯曲部分176并位于第二平面内。因此，第九延长部180与第八阶梯形部170一起构成T形结构，第九延长部180构成T的头部。

如在图1A中最清楚地看到，延长部180的第一部分182沿第一延长部120的锥形部分132的方向分支，并平行于锥形部分132延伸。第一部分182具有恒定宽度的第一窄段184，第一窄段184之后为较宽段186，较宽段186与第一延长部120的加宽部分160交叠。如从图1C中最清楚地看到，延长部180的较宽段186的上边缘188在垂直于第二平面的平面内朝第一平面弯曲。如从图1A中最清楚地看到，较宽段186之后为最终段190，最终段190与第一段184等宽并以稍微加宽的开口端192终止。开口端192与连接上述阶梯形结构的两个阶梯154和156的部分158相对，第九延长部180位于部分158的平面限定的第二平面内。

第九延长部180的第一部分182的结构是第二、高频段元件108的特别优选的实施例。位于第二平面内的第九延长部180的第一部分182与位于第三平面内的第一延长部120的加宽部分160之间的间隙，是耦合间隙114的特别优选的实施例。

第九延长部180的第二部分194与第九延长部180的第一部分182的第一段184共线且等宽。第二部分194端接到开口端196。从第二部分194的开口端196向上延伸的是与第二平面成锐角倾斜的弯曲部198。弯曲部198接着向弯曲到第四平面内以形成分叉结构200，第四平面平行于第二和第三平面，并位于第二和第三平面之间。分叉结构包括等宽和等长并由矩形间隙隔开的两个开口平行叉头。与第二部分194的开口端196对齐的外部叉头202是接地连接部102的特别优选的实施例。内部叉头204是馈送连接部104的特别优选的实施例。

本领域技术人员应当理解的是，本实用新型不限于以下特别要求保护的技术方案。然而，本实用新型的保护范围包括，上述特征的各种组合和次级组合，以及本领域技术人员在参照附图理解上述说明书时能够想到的非现有技术的变型和变化。

Claims (12)

1.一种三频段天线，包括：

接地连接部；

邻近所述接地连接部定位的馈送连接部；

第一辐射元件，所述第一辐射元件与所述接地连接部和馈送连接部邻接，并包括至少第一和第二组多开口柱头；以及

第二辐射元件，所述第二辐射元件与所述馈送连接部和接地连接部以及所述第一辐射元件邻接，并以阶梯构造与所述第一辐射元件交叠。

2.根据权利要求1所述的三频段天线，其中，所述第一辐射元件包括曲折元件。

3.根据权利要求1所述的三频段天线，其中，所述接地连接部、所述馈送连接部、所述第一辐射元件和所述第二辐射元件包括整体结构。

4.根据权利要求1所述的三频段天线，其中，所述第一组多开口柱头从所述第一辐射元件的中间部延伸。

5.根据权利要求1所述的三频段天线，其中，所述第二组多开口柱头从所述第一辐射元件的与所述馈送连接部相邻的部分延伸。

6.根据权利要求1所述的三频段天线，其中，所述第一辐射元件以低频带辐射，所述第二辐射元件以高频带辐射。

7.根据权利要求6所述的三频段天线，其中，所述低频带包括在E-GSM 880与960MHz之间的频率。

8.根据权利要求6所述的三频段天线，其中，所述高频带包括在DCS1710与1880MHz之间以及在PCS 1850与1990MHz之间的频率。

9.根据权利要求1所述的三频段天线，其中，所述天线由磷青铜形成。

10.根据权利要求1所述的三频段天线，其中，所述第一辐射元件包括：

位于平面内的第一延长部，所述第一延长部包括：初始扩宽部分，所述第一组多开口柱头从所述初始扩宽部分延伸；锥形部分；和最终短直部分，所述第二组多开口柱头从所述最终短直部分延伸；

第二短直部，所述第二短直部在所述第一组多开口柱头的区域内从所述第一延长部下伸，并相对于所述平面以钝角倾斜；

第三短直部，所述第三短直部邻接并垂直于所述第二短直部，并且朝向所述平面渐增地倾斜；

第四短直部，所述第四短直部邻接并垂直于所述第三短直部，并且朝向所述平面倾斜；

中等长度的第五直部，所述第五直部邻接并垂直于所述第四短直部，并且平行于所述第一延长部；

第六部，所述第六部邻接并垂直于所述第五直部，所述第六部具有包括第一和第二阶梯的阶梯形结构；以及

第七加宽部，所述第七加宽部邻接并垂直于所述第六部的所述第二阶梯。

11.根据权利要求10所述的三频段天线，其中，所述第二辐射元件平行于所述第一延长部的所述锥形部分并沿所述锥形部分的方向延伸，所述第二辐射元件以阶梯构造与所述第一辐射元件的所述第七加宽部交叠。

12.根据权利要求10或11所述的三频段天线，还包括T形部，其中，所述T形部包括：

第八部，所述第八部具有阶梯形结构，并在所述第二组多开口柱头的区域内从所述第一延长部下伸；以及

第九延长部，所述第九延长部邻接并垂直于所述第八部，并且包括第一和第二分支，

所述第一分支包括所述第二辐射元件，所述第一分支平行于所述第一延长部的所述锥形部分并沿所述锥形部分的方向延伸，所述第一分支与所述第一辐射元件的所述第七加宽部交叠，

所述第二分支与所述第一分支相反地延伸，并终止于包括外部叉头和内部叉头的弯曲分叉结构，所述外部叉头包括所述接地连接部，所述内部叉头包括所述馈送连接部。

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