RU2174271C2

RU2174271C2 - Dual-band antenna

Info

Publication number: RU2174271C2
Application number: RU98121400A
Authority: RU
Inventors: Дэвид Мальдонадо
Original assignee: Квэлкомм Инкорпорейтед
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 2001-09-27

Abstract

FIELD: radio communications. SUBSTANCE: new modified dual-band antenna system has internal antenna placed inside external antenna. Antenna system of first design version has its internal antenna radiating and receiving high-frequency signals in first high-frequency band and external antenna, in second high-frequency band. As an alternative, internal and external antennas operating in first high-frequency band may be interconnected to improve directivity pattern of antenna system. In second design version internal antenna radiates and receives high-frequency signals both in first and second high-frequency bands. When such dual- band antenna system operates in second high-frequency band, its external antenna is grounded which changes length of internal antenna signal for resonating in second high-frequency band. Such antenna system allows same device to operate in several frequency bands. EFFECT: reduced mass, enhanced economic efficiency of antenna system. 6 cl, 4 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области радиосвязи. В частности, настоящее изобретение относится к новой усовершенствованной двухдиапазонной антенне для радиотелефона. The present invention relates to the field of radio communications. In particular, the present invention relates to a new and improved dual-band antenna for a radiotelephone.

Описание предшествующего уровня техники
Беспроводные формы связи быстро становятся распространенным средством связи. Примерами развития технических средств, позволяющих пользователям оставаться в пределах досягаемости в любом месте, могут служить домашние бесшнуровые телефоны, портативные компьютеры с беспроводными модемами, спутниковые и сотовые радиотелефоны.Description of the Related Art
Wireless forms of communication are fast becoming a common means of communication. Examples of the development of technical tools that allow users to stay within reach anywhere are home cordless phones, laptop computers with wireless modems, satellite and cellular radiotelephones.

Пользователи радиотелефонов испытывают потребность в более компактных и легких устройствах, которые бы отвечали их все более мобильному образу жизни. Для удовлетворения этой потребности используется объединение множества функций связи в одном блоке. Примером такого средства связи может служить радиотелефон, позволяющий осуществлять связь в нескольких диапазонах частот. Radiotelephone users are experiencing the need for more compact and lightweight devices that meet their increasingly mobile lifestyle. To meet this need, a combination of multiple communication functions in one unit is used. An example of such a communication tool is a radiotelephone that allows communication in several frequency ranges.

В настоящее время используется целый спектр различных радиотелефонных систем, которые включают в себя сотовые системы, такие как усовершенствованная система мобильной радиотелефонной связи, известная как система стандарта AMPS, система многостанционного доступа с временным разделением каналов (МДВР) и система многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР). Кроме того, быстро развиваются системы персональной связи (СПС) на базе двух цифровых стандартов - МДВР и МДКР, позволяющие использовать радиотелефон в качестве бесшнурового телефона дома и в учреждении и переключать его на режим сотовой связи, находясь вне пределов действия домашней/учрежденческой станции. A wide range of different radiotelephone systems are currently being used, which include cellular systems, such as an advanced mobile radiotelephone system known as the AMPS standard system, time division multiple access (TDMA) system and code division multiple access ( CDMA). In addition, personal communication systems (SPS) are rapidly developing on the basis of two digital standards - mdvr and mdcr, allowing you to use the radiotelephone as a cordless telephone at home and in the institution and switch it to cellular mode, while outside the range of the home / office station.

Системы СПС и сотовые системы связи работают в разных диапазонах частот и поэтому для обеспечения максимальной эффективности передачи необходимо использовать разные антенны. Сотовые системы связи обычно работают в диапазоне частот 800 МГц, а современные СПС ориентированы на работу в диапазоне 1900 МГц. Следовательно, существует потребность в более легкой и экономичной двухдиапазонной антенной системе, позволяющей одному и тому же устройству связи работать в нескольких диапазонах частот. ATP systems and cellular communication systems operate in different frequency ranges and therefore, to ensure maximum transmission efficiency, it is necessary to use different antennas. Cellular communication systems usually operate in the frequency range of 800 MHz, and modern ATPs are oriented to work in the range of 1900 MHz. Therefore, there is a need for a lighter and more economical dual-band antenna system that allows the same communication device to operate in multiple frequency ranges.

Сущность изобретения
Согласно настоящему изобретению предлагается новое усовершенствованное двухдиапазонное антенное устройство. Это антенное устройство передает первый набор сигналов в первом высокочастотном диапазоне и второй набор сигналов во втором высокочастотном диапазоне. Устройство состоит из внутреннего антенного элемента, окруженного наружным антенным элементом.SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention proposes a new and improved dual-band antenna device. This antenna device transmits a first set of signals in the first high-frequency range and a second set of signals in the second high-frequency range. The device consists of an internal antenna element surrounded by an external antenna element.

В первом варианте изобретения внутренний антенный элемент излучает и принимает высокочастотные (ВЧ) сигналы в первом ВЧ диапазоне, а наружный антенный элемент излучает и принимает ВЧ сигналы во втором ВЧ диапазоне. При этом в первом варианте изобретения внутренняя антенна имеет длину сигнала, равную половине длины волны в первом ВЧ диапазоне, а наружная антенна имеет длину сигнала, равную половине длины волны во втором ВЧ диапазоне. Факультативно, внутренняя и наружная антенны могут соединяться при работе в первом ВЧ диапазоне в целях улучшения диаграммы направленности двухдиапазонной антенны. In a first embodiment of the invention, the internal antenna element emits and receives high frequency (HF) signals in the first high frequency range, and the external antenna element radiates and receives high frequency signals in the second high frequency range. Moreover, in the first embodiment of the invention, the internal antenna has a signal length equal to half the wavelength in the first RF range, and the external antenna has a signal length equal to half the wavelength in the second RF band. Optionally, the internal and external antennas can be coupled when operating in the first RF band in order to improve the radiation pattern of the dual-band antenna.

Во втором варианте изобретения внутренний антенный элемент излучает и принимает ВЧ сигналы как в первом, так и во втором ВЧ диапазонах. При этом во втором варианте изобретения внутренняя антенна имеет длину сигнала, равную половине длины волны первого ВЧ диапазона при работе в первом ВЧ диапазоне, и также имеет длину сигнала, равную половине длины волны второго ВЧ диапазона при работе во втором ВЧ диапазоне. При работе во втором ВЧ диапазоне наружный антенный элемент заземляется, при этом длина сигнала внутреннего антенного элемента изменяется, чтобы он резонировал во втором ВЧ диапазоне. Как и в первом варианте, внутренняя и наружная антенны факультативно могут соединяться при работе в первом ВЧ диапазоне в целях улучшения диаграммы направленности двухдиапазонной антенны. In a second embodiment of the invention, the internal antenna element emits and receives RF signals in both the first and second RF bands. In this case, in the second embodiment of the invention, the internal antenna has a signal length equal to half the wavelength of the first high frequency range when operating in the first high frequency range, and also has a signal length equal to half the wavelength of the second high frequency range when operating in the second high frequency range. When operating in the second high-frequency range, the external antenna element is grounded, while the signal length of the internal antenna element is changed so that it resonates in the second high-frequency range. As in the first embodiment, the internal and external antennas can optionally be connected when operating in the first RF band in order to improve the radiation pattern of the dual-band antenna.

Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется подробным описанием примеров его воплощения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых
фиг. 1 изображает первый вариант двухдиапазонной антенны согласно изобретению,
фиг. 2 изображает структурную схему первого варианта двухдиапазонной антенны согласно изобретению,
фиг. 3 изображает структурную схему второго варианта двухдиапазонной антенны согласно изобретению,
фиг. 4 изображает второй вариант двухдиапазонной антенны согласно изобретению, и
фиг. 5 изображает второй вариант двухдиапазонной антенны согласно изобретению, сопряженной с портативным радиотелефоном, пригодным для использования изобретения.Brief Description of the Drawings
The invention is further explained in the detailed description of examples of its embodiment with reference to the accompanying drawings, in which
FIG. 1 shows a first embodiment of a dual band antenna according to the invention,
FIG. 2 depicts a block diagram of a first embodiment of a dual-band antenna according to the invention,
FIG. 3 depicts a block diagram of a second embodiment of a dual-band antenna according to the invention,
FIG. 4 shows a second embodiment of a dual-band antenna according to the invention, and
FIG. 5 shows a second embodiment of a dual-band antenna according to the invention, paired with a portable radiotelephone suitable for using the invention.

Подробное описание предпочтительных вариантов реализации изобретения
В предпочтительном варианте изобретения двухдиапазонная антенна выполнена с возможностью работы в двух диапазонах частот - в сотовом диапазоне 800 МГц и диапазоне СПС 1,9 ГГц. Однако следует отметить, что принципы изобретения в равной мере применимы и для других диапазонов частот и других применений. Например, сотовые системы в многих странах работают в диапазоне 900 МГц, вместо 800 МГц. Аналогично системы СПС в некоторых странах работают в диапазоне 1,8 ГГц вместо 1,9 ГГц. В целях иллюстрации будет достаточно описать двухдиапазонную антенну, выполненную с возможностью работы в диапазонах 800 МГц и 1,9 ГГц.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
In a preferred embodiment of the invention, the dual-band antenna is configured to operate in two frequency ranges — the 800 MHz cellular band and the 1.9 GHz ATP band. However, it should be noted that the principles of the invention are equally applicable to other frequency ranges and other applications. For example, cellular systems in many countries operate in the 900 MHz band, instead of 800 MHz. Similarly, ATP systems in some countries operate in the 1.8 GHz band instead of 1.9 GHz. For purposes of illustration, it will suffice to describe a dual-band antenna configured to operate in the 800 MHz and 1.9 GHz bands.

На фиг. 1 изображен первый вариант выполнения двухдиапазонной антенны. Это воплощение содержит внутреннюю гибкую штыревую антенну 102, окруженную проводящей трубчатой антенной 104. Трубчатая антенна 104 подсоединена к точке 106 возбуждения, обеспечивающей сигналы диапазона СПС. Внутренняя гибкая штыревая антенна 102 подсоединена к точке 110 возбуждения, обеспечивающей сигналы сотового диапазона. Точки 106 и 110 возбуждения предпочтительно разделены изолятором 108. Физические размеры трубчатой антенны 104 выбираются таким образом, чтобы антенна 104 действовала как эффективный ВЧ резонатор в диапазоне 1,9 ГГц, в то время как гибкая штыревая антенна 102 действует как эффективный ВЧ резонатор в диапазоне 800 МГц. In FIG. 1 shows a first embodiment of a dual-band antenna. This embodiment comprises an internal flexible whip antenna 102 surrounded by a conductive tubular antenna 104. The tubular antenna 104 is connected to an excitation point 106 providing ATP range signals. An internal flexible whip antenna 102 is connected to an excitation point 110 providing cellular signals. The excitation points 106 and 110 are preferably separated by an insulator 108. The physical dimensions of the tubular antenna 104 are selected so that the antenna 104 acts as an effective RF resonator in the 1.9 GHz band, while the flexible pin antenna 102 acts as an effective RF resonator in the 800 band MHz

Выбор физических размеров каждой антенны 102 и 104 частично зависит от ВЧ характеристик аппаратуры, находящейся в непосредственной близости от двухдиапазонной антенны 100. Например, когда двухдиапазонная антенна используется в портативном радиотелефоне 500, изображенном на фиг. 5, корпус и структура самого радиотелефона 500 принимают и излучают измеримое количество ВЧ энергии, действуя как некий вид дополнительной антенны. Поэтому в данной области при выборе длины сигнала антенны принято учитывать ВЧ характеристики окружающей структуры. Обычно длина сигнала антенн портативных радиотелефонов составляет 3/8 и 5/8 длины волны на рабочей частоте. Однако в целях иллюстрации изобретение будет описано со ссылкой на гибкую штыревую антенну 102, длина сигнала которой равна половине длины волны при частоте 800 МГц, и трубчатую антенну 104, длина сигнала которой равна половине длины волны при частоте 1,9 ГГц. The physical dimensions of each antenna 102 and 104 depend in part on the RF characteristics of the equipment in close proximity to the dual-band antenna 100. For example, when the dual-band antenna is used in the portable radiotelephone 500 shown in FIG. 5, the housing and structure of the cordless telephone 500 itself receives and emits a measurable amount of RF energy, acting as a kind of additional antenna. Therefore, in this area, when choosing the antenna signal length, it is customary to take into account the RF characteristics of the surrounding structure. Typically, the antenna signal length of portable cordless telephones is 3/8 and 5/8 of the wavelength at the operating frequency. However, for purposes of illustration, the invention will be described with reference to a flexible whip antenna 102, whose signal length is equal to half the wavelength at a frequency of 800 MHz, and a tubular antenna 104, whose signal length is equal to half the wavelength at a frequency of 1.9 GHz.

Следует отметить, что трубчатая антенна 104 может иметь разные конструктивные решения, известные специалистам. Например, она может быть сплошной, спиральной или в виде оплетки. Она также может быть жесткой или гибкой и может быть дополнительно заключена в диэлектрик типа пластика (не показан). Аналогично следует отметить, что гибкая штыревая антенна 102 тоже может иметь разные конструктивные решения, известные специалистам. Например, она может быть выполнена в виде гибкого штыря ("хлыста") фиксированной длины, телескопического гибкого штыря, в виде рамочной антенной решетки или в виде спирали. Понятно, что можно предусмотреть множество различных конструкций как для трубчатой антенны 104, так и для гибкой штыревой антенны 102, при условии что антенна 104 по существу окружает антенну 102. Факультативно можно также ввести диэлектрический изолятор (не показан) между гибкой штыревой антенной 102 и трубчатой антенной 104. It should be noted that the tubular antenna 104 may have various design solutions known to those skilled in the art. For example, it can be continuous, spiral or in the form of a braid. It can also be rigid or flexible and can be further enclosed in a dielectric such as plastic (not shown). Similarly, it should be noted that the flexible whip antenna 102 may also have different design solutions known to those skilled in the art. For example, it can be made in the form of a flexible pin ("whip") of a fixed length, a telescopic flexible pin, in the form of a frame antenna array or in the form of a spiral. It will be appreciated that many different designs can be provided for both the tubular antenna 104 and the flexible whip antenna 102, provided that the antenna 104 substantially surrounds the antenna 102. Optionally, a dielectric insulator (not shown) can also be inserted between the flexible whip antenna 102 and the tubular antenna antenna 104.

Электрическое соединение в первом варианте изобретения представлено в виде структурной схемы на фиг. 2. Приемопередатчик 206 диапазона 1,9 ГГц подсоединен к трубчатой антенне 104 через схему 204 согласования полного сопротивления. Приемопередатчик 206 диапазона 1,9 ГГц вырабатывает ВЧ сигналы, которые излучаются трубчатой антенной 104, а также принимает и демодулирует ВЧ сигналы, захваченные этой антенной 104. Аналогично приемопередатчик 208 диапазона 800 МГц показан подсоединенным к гибкой штыревой антенне 102 через схему 202 согласования полного сопротивления. При этом приемопередатчик 208 диапазона 800 МГц вырабатывает ВЧ сигналы, которые излучаются гибкой штыревой антенной 102, а также принимает и демодулирует ВЧ сигналы, захваченные этой антенной 102. The electrical connection in the first embodiment of the invention is shown in block diagram form in FIG. 2. The 1.9 GHz transceiver 206 is connected to the tubular antenna 104 through an impedance matching circuit 204. A 1.9 GHz transceiver 206 generates RF signals that are emitted by the tubular antenna 104, and also receives and demodulates the RF signals captured by this antenna 104. Similarly, the 800 MHz transceiver 208 is shown connected to a flexible pin antenna 102 through an impedance matching circuit 202. In this case, the transceiver 208 of the 800 MHz band generates RF signals that are emitted by the flexible whip antenna 102, and also receives and demodulates the RF signals captured by this antenna 102.

Когда радиоустройство, в котором используется вариант двухдиапазонной антенны, изображенный на фиг. 1 и 2, работает в диапазоне частот 1,9 ГГц, только трубчатая антенна 104 излучает и принимает ВЧ энергию. Но когда это радиоустройство работает в диапазоне частот 800 МГц, сигналы, излучаемые гибкой штыревой антенной 102, также подаются и на трубчатую антенну 104, что обеспечивает более равномерную диаграмму направленности антенны, чем та, которая была бы достигнута при использовании только гибкой штыревой антенны 102. Нули, которые бы нормально присутствовали в диаграмме направленности гибкой штыревой антенны 102, частично заполняются за счет подачи ВЧ энергии в трубчатую антенну 104. When a radio device using the dual-band antenna embodiment shown in FIG. 1 and 2, operates in the frequency range 1.9 GHz, only the tubular antenna 104 emits and receives RF energy. But when this radio device operates in the frequency range of 800 MHz, the signals emitted by the flexible pin antenna 102 are also provided to the tubular antenna 104, which provides a more uniform antenna pattern than would be achieved using only the flexible pin antenna 102. Zeros that would normally be present in the radiation pattern of the flexible pin antenna 102 are partially filled by supplying RF energy to the tubular antenna 104.

Факультативно, можно ввести диод 210 между схемами 202 и 204 согласования полного сопротивления, чтобы ВЧ сигналы прямо поступали из приемопередатчика 208 диапазона 800 МГц как в гибкую штыревую антенну 102, так и в трубчатую антенну 104. При такой конфигурации диаграмма направленности антенны на частоте 800 МГц дополнительно улучшается за счет прямой подачи сигнала в антенну 104 вместо использования индуктивной или емкостной связи. Однако диод 210 блокирует подачу ВЧ сигналов в гибкую штыревую антенну 102, когда телефон работает в диапазоне 1,9 ГГц, чтобы исключить нежелательную потерю эффективности. Следует отметить, что диод 210 можно заменить переключателем, который соединяет трубчатую антенну 104 со схемой 202 согласования при работе в диапазоне 800 МГц и разъединяет их при работе в диапазоне 1,9 ГГц. Optionally, a diode 210 can be inserted between impedance matching circuits 202 and 204 so that RF signals directly come from the 800 MHz transceiver 208 to both the flexible pin antenna 102 and the tubular antenna 104. With this configuration, the antenna pattern at 800 MHz further enhanced by direct signal feed to antenna 104 instead of using inductive or capacitive coupling. However, the diode 210 blocks the supply of RF signals to the flexible pin antenna 102 when the telephone is operating in the 1.9 GHz band to prevent undesired loss of efficiency. It should be noted that the diode 210 can be replaced by a switch that connects the tubular antenna 104 to the matching circuit 202 when operating in the 800 MHz band and disconnects them when operating in the 1.9 GHz band.

На фиг. 4 показан второй вариант изобретения. Здесь трубчатая антенна 404 изображена как спиральная антенна, практически окружающая гибкую штыревую антенну 402. Часть гибкой штыревой антенны 402, выступающая над верхним концом трубчатой антенны 404, имеет длину сигнала, равную половине длины волны при частоте 1,9 ГГц. Работа второго варианта изобретения проиллюстрирована на структурной схеме на фиг. 3. Во втором варианте изобретения приемопередатчик 306 диапазона 1,9 ГГц и приемопередатчик 308 диапазона 800 МГц соединены через свои соответствующие схемы 304 и 302 согласования полного сопротивления с двумя переключателями 310 и 312. Трубчатая антенна 404 подсоединена к одному полюсу переключателя 312, а гибкая штыревая антенна 402 подсоединена к одному полюсу переключателя 310. Когда радиотелефон, в котором используется второй вариант изобретения, работает в диапазоне 800 МГц, переключатель 310 соединяется с контактом 318, а переключатель 312 не соединяется с контактом заземления 314, в результате чего ВЧ сигналы с частотой 800 МГц идут на гибкую штыревую антенну 402. Как уже было отмечено выше в отношении первого варианта, диаграмма направленности гибкой штыревой антенны 402 улучшается за счет наличия окружающей трубчатой антенны 404. Факультативно, когда радиотелефон, в котором используется второй вариант изобретения, работает в диапазоне 800 МГц, переключатель 312 можно соединить с факультативным контактом 316, чтобы дополнительно улучшить диаграмму направленности антенны благодаря прямой подаче сигнала на трубчатую антенну 404 без использования индуктивной или емкостной связи. In FIG. 4 shows a second embodiment of the invention. Here, the tubular antenna 404 is depicted as a spiral antenna substantially surrounding the flexible pin antenna 402. The portion of the flexible pin antenna 402 protruding above the upper end of the tubular antenna 404 has a signal length equal to half the wavelength at a frequency of 1.9 GHz. The operation of the second embodiment of the invention is illustrated in the block diagram of FIG. 3. In a second embodiment of the invention, the 1.9 GHz band transceiver 306 and the 800 MHz band transceiver 308 are connected via their respective impedance matching circuits 304 and 302 to two switches 310 and 312. The tubular antenna 404 is connected to one pole of the switch 312, and the flexible pin antenna 402 is connected to one pole of switch 310. When a cordless telephone using the second embodiment operates in the 800 MHz band, switch 310 is connected to terminal 318 and switch 312 is not connected with a ground contact 314, whereby 800 MHz RF signals go to the flexible pin antenna 402. As already noted above with respect to the first embodiment, the radiation pattern of the flexible pin antenna 402 is improved by the presence of the surrounding tubular antenna 404. Optionally, when the cordless telephone using the second embodiment of the invention operates in the 800 MHz band, the switch 312 can be connected to the optional terminal 316 to further improve the antenna pattern due to direct feed signal to the tubular antenna 404 without the use of inductive or capacitive coupling.

В отличие от первого варианта, когда радиотелефон, в котором использован второй вариант изобретения, работает в диапазоне 1,9 ГГц, ВЧ сигналы не излучаются и не принимаются трубчатой антенной 404. Вместо этого, сигналы 1,9 ГГц излучаются и принимаются гибкой штыревой антенной 402 за счет соединения переключателя 310 с контактом 320, при этом трубчатая антенна 404 заземляется за счет соединения переключателя 312 с контактом заземления 314. Следует отметить, что несмотря на то, что переключатели 310 и 312 изображены на фиг. 3 в виде двух отдельных переключателей, их можно также реализовать в виде одного двухполюсного двухпозиционного переключателя. Unlike the first embodiment, when the radiotelephone using the second embodiment of the invention operates in the 1.9 GHz band, RF signals are not emitted and not received by the tubular antenna 404. Instead, 1.9 GHz signals are emitted and received by the flexible whip antenna 402 by connecting the switch 310 to the contact 320, while the tubular antenna 404 is grounded by connecting the switch 312 to the ground contact 314. It should be noted that although the switches 310 and 312 are shown in FIG. 3 in the form of two separate switches, they can also be implemented as a single two-pole two-position switch.

Как видно на фиг. 4, трубчатая антенна 404 (изображенная как спиральная антенна) окружает гибкую штыревую антенну 402. Следовательно, поскольку трубчатая антенна 404 заземляется при работе в диапазоне 1,9 ГГц, эффективная точка возбуждения для 1,9 ГГц сигналов, подаваемых в гибкую штыревую антенну 402, смещается от точки 410 возбуждения к верху трубчатой антенны 404, так как антенна 404 экранирует любую часть гибкой штыревой антенны 402, которую она окружает. Таким образом, в отличие от первого варианта изобретения, в котором физическая длина антенны 404 выбрана таким образом, что ее длина сигнала равна половине длины волны при частоте 1,9 ГГц, физическая длина трубчатой антенны 404 во втором варианте выбирается таким образом, чтобы длина сигнала той части гибкой штыревой антенны 402, которая выступает над верхней частью антенны 404, была равна половине длины волны при частоте 1,9 ГГц. As seen in FIG. 4, the tubular antenna 404 (depicted as a spiral antenna) surrounds the flexible whip antenna 402. Therefore, since the tubular antenna 404 is grounded when operating in the 1.9 GHz band, the effective excitation point for 1.9 GHz signals supplied to the flexible whip antenna 402, shifts from the point 410 of excitation to the top of the tubular antenna 404, since the antenna 404 shields any part of the flexible whip antenna 402 that it surrounds. Thus, in contrast to the first embodiment of the invention, in which the physical length of the antenna 404 is selected so that its signal length is equal to half the wavelength at a frequency of 1.9 GHz, the physical length of the tubular antenna 404 in the second embodiment is selected so that the signal length that part of the flexible whip antenna 402 that protrudes above the upper part of the antenna 404 was equal to half the wavelength at a frequency of 1.9 GHz.

Как уже было отмечено ранее в отношении фиг. 1, трубчатая антенна 404 может иметь различные конструктивные решения, известные специалистам. Например, она может быть сплошной, в виде спирали или в виде оплетки. Она также может быть жесткой или гибкой и может быть заключена в диэлектрик 412, такой как пластик. Понятно, что можно предусмотреть множество разных конструкций для обоих антенн 404 и 402, при условии что трубчатая антенна 404 практически окружает гибкую штыревую антенну 102. As previously noted with respect to FIG. 1, the tubular antenna 404 may have various constructs known to those skilled in the art. For example, it can be continuous, in the form of a spiral or in the form of a braid. It can also be rigid or flexible and can be enclosed in a dielectric 412, such as plastic. It will be appreciated that many different designs can be envisaged for both antennas 404 and 402, provided that the tubular antenna 404 substantially surrounds the flexible whip antenna 102.

На фиг. 5 изображен портативный радиотелефон 500, в котором использована предлагаемая двухдиапазонная антенна 100. В предпочтительном варианте трубчатая антенна 104 расположена снаружи корпуса радиотелефона 500, а гибкая штыревая антенна 102 может выдвигаться в открытое положение или убираться в положение хранения в корпус радиотелефона 500. При работе в любом из диапазонов частот гибкую штыревую антенну 102 предпочтительно выдвигают в открытое положение для обеспечения оптимальной рабочей характеристики. Но пользователю портативного радиотелефона 500 не надо перенастраивать двухдиапазонную антенну 100 при переключении с режима работы в диапазоне 800 МГц на режим работы в диапазоне 1,9 ГГц или наоборот. Кроме того, когда антенна 102 убрана в положение хранения, двухдиапазонная антенна приобретает компактность и прочность. Альтернативно весь узел двухдиапазонной антенны 100 может быть выполнен с возможностью убираться в корпус радиотелефона 500. In FIG. 5 shows a portable radiotelephone 500 that uses the proposed dual-band antenna 100. In a preferred embodiment, the tubular antenna 104 is located outside the housing of the radiotelephone 500, and the flexible pin antenna 102 can be extended to the open position or retracted into the storage position in the housing of the radiotelephone 500. When operating in any from frequency ranges, the flexible pin antenna 102 is preferably extended to the open position for optimal performance. But the user of the portable radiotelephone 500 does not need to reconfigure the dual-band antenna 100 when switching from the operating mode in the 800 MHz band to the operating mode in the 1.9 GHz band or vice versa. In addition, when the antenna 102 is retracted to the storage position, the dual-band antenna acquires compactness and strength. Alternatively, the entire assembly of the dual-band antenna 100 may be configured to retract into the housing of the radiotelephone 500.

Представленное выше описание предпочтительных вариантов позволит любому специалисту в данной области осуществить или использовать изобретение. Для специалистов также будут очевидны разные модификации этих вариантов, а общие принципы изобретения можно применить для создания других вариантов без использования творческих усилий. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено описанными вариантами, а имеет самый широкий объем в соответствии с раскрытыми принципами и существенными признаками. The foregoing description of the preferred embodiments will enable any person skilled in the art to make or use the invention. Various modifications of these options will also be apparent to those skilled in the art, and the general principles of the invention can be applied to create other options without using creative efforts. Thus, the present invention is not limited to the described options, but has the widest scope in accordance with the disclosed principles and essential features.

Claims

1. A dual-band antenna system, (a) an internal antenna element having an excitation point for receiving a first high-frequency (HF) signal in the first frequency range and a second RF signal in the second frequency range, the internal antenna element being used to transmit the first and second RF signals ( b) an external antenna element, essentially surrounding the internal antenna element, for changing the electrical length of the internal antenna element when the internal antenna element transmits a second RF signal, characterized in that holds (c) a first switch for connecting an internal antenna element with a first RF signal when an internal antenna element transmits a first RF signal, and for connecting an internal antenna element with a second RF signal when an internal antenna element transmits a second RF signal, and (d) a second a switch for connecting the external antenna element to the ground when the internal antenna element transmits a second RF signal.

2. The dual-band antenna system according to claim 1, further characterized in that (a) the internal antenna element has a signal length equal to half the wavelength in the first frequency range when the external antenna element is not connected to the ground, and (b) the external antenna element has a signal length equal to half the wavelength in the second frequency range when the external antenna element is connected to the ground.

3. The dual-band antenna system according to claim 2, further characterized in that the internal antenna element is a flexible whip antenna, and the external antenna element is a tubular antenna.

4. The dual-band antenna system according to claim 3, further characterized in that the second switch connects the external antenna element to the first RF signal when the internal antenna element transmits the first RF signal.

5. The dual-band antenna system according to claim 4, further characterized in that it further includes an insulator for electrically isolating the internal antenna element from the external antenna element.

6. The dual-band antenna system according to claim 1, further characterized in that it further includes (a) a first transceiver for generating a first RF signal, (b) a first matching circuit connected to a first transceiver and an internal antenna element for matching the impedance an internal antenna element in a first frequency range, (c) a second transceiver for generating a second RF signal, (d) a second matching circuit connected to a second transceiver and an internal antenna element entom, for matching the impedance of the internal antenna element in the second frequency range.