專利名稱：多波段天線設(shè)備和通信終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被安裝在諸如便攜電話的無(wú)線通信終端上并且支持 多個(gè)波段的多波段天線設(shè)備和使用該多波段天線設(shè)備的通信終端裝 置。
背景技術(shù)：
平面倒F天線(PIFA)類型主要用于使用單個(gè)無(wú)線通信終端支 持多個(gè)頻率波段通信的多波段內(nèi)置天線(參見日本未審查實(shí)用新型注 冊(cè)申請(qǐng)公開No. 7-14714和日本未審查專利申請(qǐng)公開No. 2002-344233)。
此外，為了實(shí)現(xiàn)更寬的帶寬，包括連接到接地(GND)板的寄 生元件的天線已經(jīng)很普遍(參見曰本未審查實(shí)用新型注冊(cè)申請(qǐng)公開 No. 62-161410)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，雖然在日本未審查實(shí)用新型注冊(cè)申請(qǐng)公開No. 62-161410 中公開的寄生元件的使用適于更寬的帶寬，但是輻射效率的損失也很 大，這是因?yàn)榧纳c接地板相連。
本發(fā)明就是針對(duì)這樣的情況提出的，它提供了 一種多波段天線設(shè) 備，可以不使用寄生元件而實(shí)現(xiàn)更寬的帶寬，還提供了一種通信終端 裝置。
根據(jù)本發(fā)明的多波段天線設(shè)備的特征在于包括具有饋電點(diǎn)和 GND點(diǎn)的天線輻射板、以及接地板，其中所述天線輻射板被配置為 所述饋電點(diǎn)和所述GND點(diǎn)相互電氣遠(yuǎn)離，形成至少三個(gè)天線元件， 并且所述天線輻射板的至少主要部分不面對(duì)所述接地板。由于饋電點(diǎn)和GND點(diǎn)相互電氣遠(yuǎn)離并且形成了至少三個(gè)天線 元件，所以產(chǎn)生了至少三個(gè)諧振點(diǎn)，這允許實(shí)現(xiàn)多個(gè)波段。此外，天 線輻射板被配置為幾乎它的整個(gè)部分都不面對(duì)接地板，從而對(duì)天線設(shè) 備的厚度的約束降低，并且流過(guò)接地板的電流量減小。


圖1是顯示在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的天線設(shè)備中的天線元件 的示例性結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的天線設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖3是顯示具有不同于圖2所示結(jié)構(gòu)的天線設(shè)備的透視圖。
圖4是顯示天線設(shè)備的另一種示例性結(jié)構(gòu)的透視圖，其中類似于
圖3中所示的結(jié)構(gòu)，天線輻射板相對(duì)于饋電點(diǎn)和GND點(diǎn)伸出到GND
板以外。
圖5是顯示類似于圖4所示的天線設(shè)備但包括不同形狀的天線輻 射板的另一種天線設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6包括顯示不同形狀的具有圖l所示的特性的其它天線輻射板 的例子的示意圖。
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的天線設(shè)備的電壓駐波比 (VSWR)與頻率(Freq.)之間的特征曲線。
圖8是顯示在圖2所示的天線設(shè)備的GND板中在不同的頻率波 段(a) 900 MHz、 (b)1800 MHz和(c) 2100 MHz下的電流分布的仿真結(jié) 果的圖形。
圖9是顯示顯示在圖4所示的天線設(shè)備的GND板中在不同的頻 率波段(a) 900 MHz、 (b)1800 MHz和(c) 2100 MHz下的電流分布的仿 真結(jié)果的圖形。
圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通信終端裝置的示意結(jié)構(gòu) 的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1示出在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的天線設(shè)備中的天線元件的
示例性結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的天線設(shè)備是倒F天線設(shè)備，它使用板形的天線 輻射板3以及下面描述的GND板，所述天線輻射板3具有饋電點(diǎn)1 和GND點(diǎn)2。該天線設(shè)備的天線結(jié)構(gòu)的特征是具有至少三個(gè)分段的 天線元件14a、 14b和14c。因此，天線設(shè)備在饋電點(diǎn)1和GND點(diǎn)2 之間設(shè)有狹縫15，還設(shè)有用來(lái)隔開天線元件14b和14c的狹縫16。 具體地說(shuō)，狹縫15用來(lái)使饋電點(diǎn)和GND點(diǎn)相互電氣遠(yuǎn)離?？赏ㄟ^(guò)每 個(gè)天線元件的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整諧振頻率。天線元件可以由金屬片組成，或 者可以由撓性基片制成。
利用圖1所示的結(jié)構(gòu)，如圖7中的電壓駐波比(VSWR)和頻率 (Freq.)之間的特征曲線所示，獲得了三個(gè)諧振點(diǎn)I、 II和III。因 此，實(shí)現(xiàn)了支持不同頻率波段(GSM (全球移動(dòng)通信系統(tǒng)))850或 900、 GSM 1800/1900/UMTS (通用移動(dòng)電信系統(tǒng))的天線設(shè)備。
圖2是顯示根據(jù)所迷實(shí)施例的天線設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的透視圖。天 線設(shè)備的天線輻射板3具有不同于圖l所示的形狀，但是與圖l所示 的天線輻射板3的共同點(diǎn)在于它包括至少三個(gè)分段的天線元件14a、 14b和14c。天線輻射板3通過(guò)饋電點(diǎn)1和GND點(diǎn)2連接到GND板 4(終端的基板的導(dǎo)體側(cè))。
圖3顯示了具有不同于圖2所示的結(jié)構(gòu)的天線設(shè)備。該天線設(shè)備 的天線輻射板3具有與圖2所示的天線輻射板不同的形狀，但是與圖 1所示的天線輻射板3的共同點(diǎn)在于它包括至少三個(gè)分段的天線元件 14a、 14b和14c。圖3中所示的天線設(shè)備和圖2中所示的天線設(shè)備的 區(qū)別如下。在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，天線輻射板3相對(duì)于饋電點(diǎn)1和 GND點(diǎn)2伸向GND板4的內(nèi)部。相反，在圖3所示的結(jié)構(gòu)中，天線 輻射板3朝外伸向外部。此外，天線輻射板3伸到外部，使得天線輻 射板3的至少主要部分不面對(duì)GND板4。也就是說(shuō)，GND板4沒有 什么部分與天線輻射板3的至少主要部分相對(duì)應(yīng)。在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，由于天線特性，從GND板4起測(cè)量的天線輻射板3的高度hl需 要具有預(yù)定的值。然而，在圖3所示的結(jié)構(gòu)中，從等效于GND板4 的位置到天線輻射板3的測(cè)量高度h2可以較小(即，hl>h2)。在極 端情況下，天線輻射板3可以設(shè)在與GND板4的相同高度上(即， h2=0)。這意味著對(duì)終端的外殼的厚度的約束減輕了， 一般情況下終 端外殼的厚度由于天線設(shè)備的存在而增加。注意，在圖3中，天線元 件14a的前導(dǎo)端部分彎曲一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌取＿@減小了天線輻射板3的 伸出量。然而，這種彎曲對(duì)于本發(fā)明不是必要的。
圖4示出了天線設(shè)備的另一種示例性結(jié)構(gòu)，其中類似于圖3中所 示的結(jié)構(gòu)，天線輻射板3相對(duì)于饋電點(diǎn)1和GND點(diǎn)2伸出到GND板 4以外。天線輻射板3具有與以上描述的天線輻射板都不同的形狀， 但是與圖1所示的天線輻射板3的共同點(diǎn)在于它包括至少三個(gè)分段的 天線元件14a、 14b和14c。在圖4所示的例子中，類似于圖3中所示 的例子，所測(cè)量的到達(dá)天線輻射板3的高度h2可以較小，對(duì)由于天 線設(shè)備的存在而增大的終端外殼的厚度的約束減輕。
圖5示出另一個(gè)天線設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)，它類似于圖4所示的天 線設(shè)備，但是包括具有不同形狀的天線輻射板3。
圖6示出了具有圖l所示的特性的其它不同形狀的天線輻射板的 例子。任一個(gè)天線輻射板都包括至少三個(gè)分段的天線元件14a、 14b 和14c。
圖8示出了在圖2所示的天線設(shè)備的GND板中在不同的頻率波 段(a)卯0 MHz、 (b)1800 MHz和(c) 2100 MHz下的電流分布的仿真結(jié) 果。如圖8所示，可以發(fā)現(xiàn)在GND板上的電流分布依據(jù)頻率波段而 不同。
圖9示出了在圖4所示的天線設(shè)備的GND板中在不同的頻率波 段(a) 900 MHz、 (b)1800 MHz和(c) 2100 MHz下的電流分布的仿真結(jié) 果。從圖9中也可以看出，在GND板上的電流分布依據(jù)頻率波段而 不同。還可以發(fā)現(xiàn)，流過(guò)GND板的電流量比圖8所示的結(jié)果要明顯 小。這可能起因于在例如圖4所示的天線設(shè)備中，GND板沒有任何部分面對(duì)著天線輻射板3。因此，這樣的結(jié)構(gòu)與圖2所示的結(jié)構(gòu)相比 是有利的，因?yàn)榧词褂脩羰殖种K端，對(duì)流過(guò)GND板的電流的影響 也較小，即，所謂的手效應(yīng)可以減小。 該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下。1. 使用具有圖1所示的特征的用于倒F天線的天線放電板，可 以不使用寄生元件而產(chǎn)生大量諧振點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)便攜電話機(jī)在高頻波段(1.7/2.2 GHz)的較寬帶寬。換言之，可以獲得多波段特性。例如，可設(shè)想以下組合GSM 850/1800/1900GSM 900/1800/1900GSM 850/1800/1900/UMTSGSM卯0/1800/1900/UMTSGSM 850/900/1800/1900GSM 850/900/1800/1900/UMTS，等等。2. 由于不使用寄生元件，所以輻射效率的損失較低。換言之， 可以實(shí)現(xiàn)性能改進(jìn)。3. 沒有必要使用用于寄生元件的觸針。因而實(shí)現(xiàn)成本降低。4. 即使沒有GND板設(shè)在輻射板之下，天線設(shè)備也可以工作。因 而可以減小天線尺寸。5. 由于可以利用天線元件的長(zhǎng)度調(diào)整諧振頻率，所以很容易設(shè) 計(jì)天線設(shè)備。6. 使用撓性基片作為天線元件，就可以容易地通過(guò)設(shè)計(jì)和制造 來(lái)生產(chǎn)天線設(shè)備。7. 天線設(shè)備適用于不同形狀的便攜終端，例如條棒形終端和可 折疊終端。圖10示出了使用根據(jù)該實(shí)施例的天線設(shè)備的通信終端裝置100 的示意結(jié)構(gòu)。以舉例而非限制的方式示出了便攜電話終端。通信終端 裝置100包括具有上述任意結(jié)構(gòu)的天線設(shè)備101、用于收發(fā)共享天線 設(shè)備101的天線雙工器102、收發(fā)處理單元103、調(diào)制/解調(diào)處理單元105、數(shù)據(jù)處理單元107、 D/A轉(zhuǎn)換器109、揚(yáng)聲器110、 A/D轉(zhuǎn)換器 111和麥克風(fēng)112。通信終端裝置100還包括用于控制其它組件的 控制單元125，它包括CPU、 ROM等；由控制單元125用作工作區(qū) 和臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)的存儲(chǔ)器127;顯示單元120;和操作單元123。只讀存 儲(chǔ)器或者電數(shù)據(jù)可寫可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)被用于控制單元 125的ROM，存儲(chǔ)有用于標(biāo)準(zhǔn)通信終端裝置的各種操作的控制程序， 例如操作輸入的接收、通信、電子郵件處理、web處理、顯示、音頻 輸入/輸出、地址簿管理和日程安排管理，還存儲(chǔ)有靜態(tài)數(shù)據(jù)。
雖然已描述了優(yōu)選實(shí)施例，但是可以作出不同于該實(shí)施例的多種 ^修改和變型。
根據(jù)本發(fā)明的多波段天線設(shè)備，由于不使用寄生元件，所以輻射 效率的損失較低，可以實(shí)現(xiàn)天線性能的改進(jìn)。此外，沒有必要使用用 于寄生元件的觸針，可以實(shí)現(xiàn)裝置的成本降低。
此外，采用天線輻射板的至少主要部分不面對(duì)接地板的結(jié)構(gòu)，就 減小了天線設(shè)備的尺寸(厚度)，因而有助于減小包含有該天線設(shè)備 的通信終端裝置的厚度。此外，流過(guò)接地板的電流量較小，可以減小 所謂的手效應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種多波段天線設(shè)備，其特征在于包括具有饋電點(diǎn)和GND點(diǎn)的天線輻射板、以及接地板，其中所述天線輻射板被配置為所述饋電點(diǎn)和所述GND點(diǎn)相互電氣遠(yuǎn)離，形成至少三個(gè)天線元件，并且所述天線輻射板的至少主要部分不面對(duì)所述接地板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波段天線設(shè)備，其特征在于，在所 述天線輻射板的饋電點(diǎn)和GND點(diǎn)之間形成狹縫。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波段天線設(shè)備，其特征在于，對(duì)應(yīng) 于所述至少三個(gè)天線元件產(chǎn)生至少三個(gè)諧振點(diǎn)。
4. 一種通信終端裝置，其特征在于包括多波段天線設(shè)備， 該多波段天線設(shè)備包括具有饋電點(diǎn)和GND點(diǎn)的天線輻射板、以及接地板，其中所述天線輻射板被配置為所述饋電點(diǎn)和所述GND 點(diǎn)相互電氣遠(yuǎn)離，形成至少三個(gè)天線元件，并且所述天線輻射板的至 少主要部分不面對(duì)所述接地板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多波段天線設(shè)備和通信終端裝置。在倒F天線的饋電點(diǎn)和GND點(diǎn)之間形成狹縫(15)，使得這兩個(gè)點(diǎn)相互電氣遠(yuǎn)離，并且形成至少三個(gè)天線元件(14a，14b，14c)。這至少三個(gè)天線元件(14a，14b，14c)產(chǎn)生至少三個(gè)諧振點(diǎn)。天線輻射板(3)向外伸出，使得它的至少主要部分不面對(duì)接地板(4)。因此，提供了不使用寄生元件而實(shí)現(xiàn)更寬帶寬的多波段天線設(shè)備以及通信終端裝置。
文檔編號(hào)H04B1/38GK101297440SQ200680039870
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者石宮克教 申請(qǐng)人:索尼愛立信移動(dòng)通信日本株式會(huì)社