專利名稱：寄生天線的制作方法
技術領域：
本發明的實施例涉及一種寄生天線。具體而言，它們涉及一種 用于移動蜂窩電話的寄生天線。
背景技術：
近年來已經變得希望蜂窩電話能夠通過電磁頻譜的無線電部 分的多個頻帶來通信。這之所以已經出現是因為不同國家往往將不同頻帶用于蜂窩網絡。例如在美國，GSM在以850MHz和1900MHz 為中心的頻帶操作，而在全球其它國家，GSM在以900MHz和 1800MHz為中心的頻帶操作。甚至在一個國家，也可能在不同的射 頻頻帶提供不同服務(使用不同協議)，例如PCS在1900MHz,而 PCN在1800MHz。此外，在雙模手機中實施GSM和UMTS (通用 移動電信系統)二者，其可以包括GSM 850/900/1800/1900和 WCDMA (寬帶碼分多址)850/900/1700/1900/2100。因而，蜂窩電 話需要可以允許它們使用不同協議通過電磁頻謙的無線電部分的多 個頻帶來通信的多頻帶多模天線布置。與多頻帶多模天線布置關聯的 一個問題在于它們可能占用蜂 窩電話內相對大的體積。例如，如果與PIFA組合使用開關，則它增 加天線布置所需的體積。此外，開關可能增加天線布置的成本。因此，將希望提供一種用于移動蜂窩電話的可選天線布置。發明內容根據本發明的一個實施例，提供一種寄生天線，該寄生天線包 括具有第一長度的第一部分；具有與第一長度不同的第二長度的 第二部分；以及其中第二部分包括折疊部分，所述折疊部分將第二部分的一部分基本上朝著第一部分定向。寄生天線可以基本上是平面的。第二部分的折疊部分可以折疊 于寄生天線的平面中。第二部分的折疊部分可以包括位于寄生天線 的平面中的多個彎曲。多個彎曲中的每個彎曲可以被定位并形成角 度以確定用于寄生天線的平面分布。多個彎曲中的每個彎曲可以被 定位并形成角度以減少寄生天線的平面維度。寄生天線還可以包括接地點。折疊部分可以將第二部分的一部 分朝著接地點定向。第一部分可以連接到接地點。第二部分可以連 接到接地點。第一部分和第二部分可以從接地點開始在基本上相反 的方向上延伸。寄生天線還可以包括第三部分。第三部分可以連接到接地點、 第一部分和第二部分。第一部分和第二部分可以經由第三部分連接 到接地點。第一部分可以在第一頻帶中操作。第二部分可以在與第一頻帶 不同的第二頻帶中操作。根據本發明的另 一 實施例，提供一種用于形成寄生天線的方法，該方法包括提供具有第一長度的第一部分；提供具有與第一 長度不同的第二長度的第二部分；并且將第二部分布置成包括折疊 部分，所述折疊部分將第二部分的一部分基本上朝著第一部分定向。寄生天線可以基本上是平面的。第二部分的折疊部分可以折疊 于寄生天線的平面中。該方法也可以包括將第二部分的折疊部分布 置成包括位于寄生天線的平面中的多個彎曲。該方法還可以包括選 擇多個彎曲中的每個彎曲的位置和角度以確定用于寄生天線的平面 分布。對用于多個彎曲中的每個彎曲的位置和角度的選擇可以是為 了減少寄生天線的平面維度。該方法還可以包括提供接地點。該方法可以包括布置折疊部 分，從而第二部分的一部分朝著接地點定向。該方法可以包括將第 一 部分連接到接地點。該方法可以包括將 第二部分連接到接地點。該方法可以包括布置第一部分和第二部分，6從而它們從接地點開始在基本上相反的方向上延伸。該方法可以包括提供第三部分，其連接到接地點、第一部分和第二部分。第一部分和第二部分可以經由第三部分連接到接地點。第 一部分可以在第 一頻帶中操作，而第二部分可以在與第 一頻帶不同的第二頻帶中操作。根據本發明的另一實施例，提供一種天線布置，該天線布置包括如先前段落中所述的寄生天線；以及連接到饋點的天線，其被 布置成與寄生天線電磁耦合。根據本發明的又 一 實施例，提供 一 種包括如先前段落中所述的 寄生天線的裝置。根據本發明的另 一 實施例，提供 一 種包括如先前段落中所述的 天線布置的裝置。根據本發明的又一實施例，提供一種寄生天線，該寄生天線包 括具有第一長度的第一部分；第二部分，具有與第一長度不同的 第二長度和多個彎曲；以及其中寄生天線基本上是平面的，而多個 彎曲在寄生天線的平面中并且被定位并形成角度以確定寄生天線的 平面分布。多個彎曲可以被定位并形成角度以減少寄生天線的平面維度。
為了更好地理解本發明，現在將僅通過例子對以下附圖進行參昭圖1圖示了根據本發明一個實施例的裝置的示意圖； 圖2圖示了根據本發明第一實施例的天線布置的示意圖 圖3圖示了根據本發明第二實施例的天線布置的示意圖 圖4圖示了根據本發明第三實施例的天線布置的示意圖 圖5圖示了根據本發明第四實施例的天線布置的示意圖。
具體實施方式
以及圖2至圖5圖示了寄生天線22,該寄生天線包括具有第一 長度(LJ的第一部分30;具有與第一長度不同的第二長度(L2) 的第二部分32;并且其中第二部分32包括折疊部分36,所述折疊 部分36將第二部分32的一部分38基本上朝著第一部分30定向。更詳細來說，圖1圖示了裝置IO的示意圖，該裝置比如是移 動蜂窩電話、膝上型計算機、其它無線電通信設備、便攜電子設備 或者用于這樣的設備的模塊。裝置10包括殼12，該殼限定腔13、 天線布置14、無線電收發器電路16和功能電路18。天線布置14連 接到無線電收發器電路16,該無線電收發器電路又連接到功能電路 18。在裝置10是移動蜂窩電話的實施例中，功能電路18包括處理 器、存儲器和諸如麥克風、揚聲器和顯示器之類的輸入/輸出設備。 通常，提供無線電收發器電路16和功能電路18的電子組件經由印 刷接線板(PWB,圖中未示出)來互連，該印刷接線板可以作為用 于天線布置14的接地平面。圖2圖示了包括天線20和寄生天線22的天線布置14的第一 實施例。天線20經由饋點24來饋送并且也連接到接地點26。天線 20可以是對諸如移動蜂窩電話等裝置內的天線布置而言適合的任何 天線。例如，天線20可以是平面反向F天線(PIFA)、反向F天線 (IFA)、單極天線或者回路天線。寄生天線是僅電連接到接地點并且包括至少一個寄生元件(即 沒有電流(galvanic )射頻饋點的元件)的天線。在以下段落中描述的實施例中，天線20具有使它能夠在(以 850 MHz為中心的)GSM 850頻帶內發送和接收電磁信號的諧振模 式和使它能夠在(以1800 MHz為中心的)GSM 1800頻帶內發送和 接收電磁信號的另一諧振模式。然而，應當理解在其它實施例中天 線20可以在不同的頻帶中并且使用不同的協議操作。例如，不同的 頻帶和協議可以包括US-GSM 850 ( 824-894 MHz) ; EGSM 900 (880-960 MHz ); PCN/DCS1800( 1710-1880 MHz )、 US-WCDMA1900 (1850-1990 )頻帶；WCDMA21000頻帶(Tx: 1920-19801 Rx:2110-2180);以及PCS1900 ( 1850-1990 MHz)。本發明的實施例通信頻帶。寄生天線22落在平坦幾何平面中并且位于印刷接線板上方并 且定向成平行于印刷接線板。寄生天線22也連接到接地點28并且 被布置成由天線20電磁饋送。寄生天線22包括具有第一長度(LJ 的第 一部分30 (從接地點28延伸)和具有與第 一長度不同的第二長 度(L2)的第二部分32 (從接地點28延伸)。第一部分30和第二 部分32具有分別在L產X/4和L2=X/4處的諧振才莫式(如果假設物理 長度和電氣長度相同)。為了讓寄生天線22由天線20電磁饋送， 有必要選擇長度"和L2,以使電氣長度使得部分30、 32在與天線 20的頻帶相似的頻帶中諧振。因而在這一實施例中，選擇第一部分 30的長度L!，以使第一部分30在頻帶GSM 1900處諧振并且與可在 GSM 1800頻帶中操作的天線20中的諧振模式電磁耦合。選擇第二 部分32的長度L2，以使第二部分32在頻帶GSM 900處諧振并且與 可在GSM 850頻帶中操作的天線20的諧振模式電磁耦合。在另一實施例中，選擇第一部分30的長度L,,以使第一部分 30在頻帶GSM 1800處諧振并且與可在GSM 1900頻帶中操作的天 線20中的諧振模式電磁耦合。選擇第二部分32的長度L2,以使第 二部分32在頻帶GSM 850處諧振并且與可在GSM 900頻帶中操作 的天線20的諧振模式電磁耦合。在一個實施例中，第一部分30除了在頻帶GSM1900處之外還 在頻帶WCDMA2100處諧振。在這一實施例中，天線布置14是五頻 帶(penta-band)的天線布置并且在頻帶GSM850/900/1800/1900處 和WCDMA2100處諧振。在圖2中提供笛卡爾坐標系34,該坐標系包括彼此在相同的 平面中的X軸和Y軸。X軸與Y軸正交。寄生天線22在+X方向上 從天線20移位并且包括寄生天線22的平面中的多個直角彎曲。天 線20、寄生天線22的平面與坐標系34的平面平行。在點(a)(與接地點28定位在一起)處，第一部分30從接 地點28開始在-X方向上延伸。在點(b)處，第一部分30呈直角左 彎曲、然后在-Y方向上延伸直至它的末端。在點(a)處，第二部分32從接地點28開始在+X方向上延伸。 在點(c)處，第二部分32呈直角右彎曲、然后在-Y方向上延伸直 至點(d)。應當注意，第二部分32在點(c)與點(d)之間比第 一部分30在點(b)與它的末端之間延伸更大的距離。在點(d)處， 第二部分32呈直角右彎曲、然后在-X方向上延伸直至點(e)。應 當注意點(d)與點(e)之間的距離大于點(b)與點(c)之間的 距離。在點(e)處，第二部分32呈直角右彎曲、然后在+y方向上 延伸直至它的末端，在這該末端在這一例子中在Y軸上與在點(a) 的接地點28基本上相同的位置。從以上描述和從圖2應當理解，第二部分32包括折疊部分36, 所述折疊部分36將第二部分的一部分38 (在點(e)與第二部分的 末端之間)基本上朝著第一部分30定向。它也將部分38朝著在點 (a)處的接地點28定向。折疊部分36至少部分地決定寄生天線的 平面分布(即寄生天線22在平面中的形狀和配置)。可以選擇第二部分32的彎曲(其構成折疊部分36)的定位和 角度以便減少寄生天線22的平面維度。這意味著可以優化寄生天線 22沿著Y軸的長度和寄生天線22沿著X軸的寬度，從而二者盡可 能小。在這一選擇過程中，應當也將寄生天線22的各個部分之間的 電磁耦合納入考慮之中，從而第一部分30和第二部分32可以高效 地操作。如本領域技術人員將理解的那樣，來自第一部分30和來自第 二部分32的磁場將在接地點28附近處于它的最大值。為了在這一 實施例中減少這一》茲耦合，點(a)與點(b)之間的第一部分30在 與點(a)與點(c)之間的第二部分32相反的方向上定向。這一配 置有助于使第一部分30與第二部分32之間的距離在接地點附近最 大并且因此減少,茲井禺合。在這一實施例中，第二部分32中的彎曲的定位和角度造成點 (b)與點(c)之間的距離山小于點(d)與點(e)之間的距離d2。 由于距離d2相對大而第二部分32有效地限定寄生天線22的周界， 所以第二部分32在它的諧振模式高效地操作，因為第二部分32的 相應部分之間以及第一部分30與第二部分32之間的電磁耦合減少。 然而，由于距離山相對小，所以第一部分30沿著它的長度"與第 二部分32電磁耦合，因而它沒有第二部分32那樣高效地操作。
本發明的實施例提供的一個優點在于天線布置14可在至少四 個不同的頻帶(GSM 850、 900、 1800和1900)(當天線布置14是 如上文討論的五頻帶的天線布置時也有WCDMA2100)中操作、但 是也相對緊湊并且可能在諸如移動蜂窩電話之類的裝置內需要較少 空間。這因而可以有助于減少裝置的總尺寸。
圖3圖示了包括天線20和寄生天線22的天線布置14的第二 實施例。在這一實施例中，天線20是單極天線，因而僅連接到饋點 24。寄生天線22的第一部分30類似于圖2中所示的第一部分30， 因而將不詳細地加以描述。寄生天線22的第二部分32類似于圖2 中所示的第二部分32。現在將描述圖3的第二部分32與圖2的第二 部分之間的差異。
在圖3中所示的實施例中，第二部分32從點(e)開始在+Y 方向上延伸到它呈直角右彎曲的點(f)。第二部分32然后在+X方 向上延伸直至它呈直角左彎曲的點(g),然后在+Y方向上延伸直 至它的端點。點(f)與點(g)之間的距離與點(a)與點(b)之間 的距離相同。
在這一實施例中，第二部分32中的彎曲的定位和角度提供折 疊部分36,該折疊部分36將第二部分32的一部分38朝著第一部分 30和朝著在點(a)處的接地點28定向。在這一實施例中，第一部 分在它的諧振模式處操作時比圖2中所示的第一部分30更有效率。 這是因為雖然它的端點與第二部分32的端點之間的距離山相對小、 但是第一部分30的其余部分與第二部分32之間的距離(13相對大并且因而第一部分30與第二部分32之間的電i茲耦合減少。第二部分 32在它的諧振模式處比圖2中所示第二部分32效率低，因為點(g) 與它的端點之間的部分被定位成更接近點(c)與點(d)之間的部 分。因而，這些部分之間的電磁耦合增加，這降低了第二部分32的效率。
圖4圖示了包括天線20和寄生天線22的天線布置14的第三 實施例。如上文參照圖2討論的那樣，天線20可以是對于諸如移動 蜂窩電話等裝置內的天線布置而言適合的任何天線。例如，天線20 可以是平面反向F天線(PIFA)、反向F天線UFA)、單極天線 或者回-各天線。
寄生天線22的第一部分30類似于圖2中所示的第一部分30、 因而將不詳細地加以描述。寄生天線22的第二部分32類似于圖2 中所示第二部分32。現在將描述圖4的第二部分32與圖2的第二部 分32之間的差異。
在圖4中，第二部分32的點(d)與點(e)之間的距離與點 (a)與點(c)之間的距離相同。因而在這一實施例中，第二部分 32中的彎曲被定位并形成角度以提供折疊36，所述折疊36將第二 部分32的一部分38基本上朝著第一部分30和朝著在點(a)處的 4妻地點28定向。
在這一實施例中，當選擇距離d!時，應當將第一部分30與第 二部分32之間的電f茲耦合納入考慮之中。當選擇距離d2時，應當將 部分38與在第二部分32的點(c)與點(d)之間的部分之間的電 磁耦合納入考慮之中。本領域技術人員將理解圖4中所示寄生天線 22可以具有比圖2和圖3中所示寄生天線的平面維度更大的平面維 度，以便減少寄生天線22內的自電磁耦合。
圖5圖示了包括天線20和寄生天線22的天線布置14的第四 實施例。如上文參照圖2和圖4討論的那樣，天線20可以是對于諸 如移動蜂窩電話等裝置內的天線布置而言適合的任何天線。例如，
天線20可以是平面反向F天線(PIFA)、反向F天線UFA)、單極天線或者回3各天線。
在這一實施例中，寄生天線22的第三部分40從在點(a)的 接地點28開始在-Y方向上延伸直至點(b)。在點(b)處，第一部 分30在-X方向上延伸直至它的端點。也在點(b)處，第二部分32 在-Y方向上延伸直至它呈直角右彎曲的點(c)。在點(c)處，第 二部分32在-X方向上延伸直至它呈直角右彎曲的點(d)、然后在 十Y方向上延伸直至點(e)。在點(e)處，第二部分32 (部分38) 呈直角右彎曲并且在+X方向上延伸直至它的端點。第二部分32中 的上述彎曲限定了折疊部分36,該折疊部分36將第二部分32的部 分38朝著第一部分30和朝著接地點28定向。
在這一實施例中，第一部分30的長度L包括(在點(a)與 點(b)之間限定的)第三部分40的長度。類似地，第二部分32的 長度L2包括第三部分40的長度。
這一實施例提供的一個優點在于第一部分30和第二部分32基 本上沒有相互磁耦合。這是因為它們經由第三部分40連接到接地點 28。如上文提到的那樣，寄生天線22的磁場在接地點28附近最強， 并且在這一區域中第一部分30和第二部分32共用第三部分40。因 而，由于它們共用石茲場最強的第三部分40，所以它們在該區域中沒 有磁耦合。
雖然已經參照各種例子在先前段落中描述了本發明的實施例，
明的范圍。例如，第一部分30和第二部分32可以具有大于和/或小 于九十度的彎曲。
盡管在前文說明書中著力于關注被認為特別重要的本發明的 那些特征，但是應當理解無論是否已經特別強調至此提及的和/或 在附圖中示出的任何可授予專利權的特征或者特征組合，申請人在 該特征或者特征組合方面都要求保護。
權利要求
1. 一種寄生天線，包括具有第一長度的第一部分；具有與第一長度不同的第二長度的第二部分；以及其中所述第二部分包括折疊部分，所述折疊部分將所述第二部分的一部分基本上朝著所述第一部分定向。
2. 根據權利要求1所述的寄生天線，其中所述寄生天線基本上 是平面的，而且所述第二部分的所述折疊部分折疊于所述寄生天線 的平面中。
3. 根據權利要求2所述的寄生天線，其中所述第二部分的所述 折疊部分包括位于所述寄生天線的平面中的多個彎曲。
4. 根據權利要求3所述的寄生天線，其中所述多個彎曲中的每 個彎曲被定位并形成角度以確定用于所述寄生天線的平面分布。
5. 根據權利要求4所述的寄生天線，其中所述多個彎曲中的每 個彎曲被定位并形成角度以減少所述寄生天線的平面維度。
6. 根據任一前述權利要求所述的寄生天線，還包括接地點，其 中所述折疊部分將所述第二部分的所述一部分朝著所述接地點定 向。
7. 根據權利要求6所述的寄生天線，其中所述第一部分連接到 所述接地點，并且所述第二部分連接到所述接地點，而且所述第一 部分和所述第二部分從所述接地點開始在基本上相反的方向上延伸。
8. 根據權利要求6所述的寄生天線，還包括第三部分，所述第 三部分連接到所述接地點、所述第一部分和所述第二部分，其中所 述第一部分和所述第二部分經由所述第三部分連接到所述接地點。
9. 根據任一前述權利要求所述的寄生天線，其中所述第一部分 可在第一頻帶中操作，而所述第二部分可在與所述第一頻帶不同的 第二頻帶中操作。
10. —種用于形成寄生天線的方法，包括 提供具有第一長度的第一部分；提供具有與所述第一長度不同的第二長度的第二部分；并且將 所述第二部分布置成包括折疊部分，所述折疊部分將所述第二部分 的一部分基本上朝著所述第一部分定向。
11. 如權利要求IO所述的方法，其中所述寄生天線基本上是平 面的，而所述第二部分的所述折疊部分折疊于所述寄生天線的平面中。
12. 如權利要求11所述的方法，包括將所述第二部分的所述折 疊部分布置成包括位于所述寄生天線的平面中的多個彎曲。
13. 如權利要求12所述的方法，包括選擇所述多個彎曲中的每 個彎曲的位置和角度以確定用于所述寄生天線的平面分布。
14. 如權利要求13所述的方法，其中對用于所述多個彎曲中的 每個彎曲的位置和角度的選擇是為了減少所述寄生天線的平面維 度。
15. 如權利要求10至14中的任一權利要求所述的方法，還包 括提供接地點；并且布置所述折疊部分，從而所述第二部分的所 述一部分朝著所述接地點定向。
16. 如權利要求15所述的方法，還包括將所述第一部分連接 到所述接地點；將所述第二部分連接到所述接地點，并且布置所述 第 一部分和所述第二部分，從而它們從所述接地點開始在基本上相 反的方向上延伸。
17. 如權利要求15所述的方法，還包括提供第三部分，所述第 三部分連接到所述接地點、所述第一部分和所述第二部分，其中所 述第一部分和所述第二部分經由所述第三部分連接到所述接地點。
18. 如任一前述權利要求所述的方法，其中所述第一部分可在 第一頻帶中操作，而所述第二部分可在與所述第一頻帶不同的第二 頻帶中操作。
19. 一種天線布置，包括如權利要求1至9中的任一權利要求所述的寄生天線；以及連接到饋點的天線，該天線布置成與所述 寄生天線電磁耦合。
20. —種裝置，包括如權利要求1至9中的任一權利要求所述 的寄生天線。
21. —種裝置，包括如權利要求19所述的天線布置。
22. —種寄生天線，包括 具有第一長度的第一部分；第二部分，具有與所述第一長度不同的第二長度和多個彎曲；以及其中所述寄生天線基本上是平面的，而所述多個彎曲在所述寄 生天線的平面中并且被定位并形成角度以確定所述寄生天線的平面 分布。
23. 如權利要求22所述的寄生天線，其中所述多個彎曲被定位 并形成角度以減少所述寄生天線的平面維度。
全文摘要
一種寄生天線，包括具有第一長度的第一部分；具有與第一長度不同的第二長度的第二部分；以及其中第二部分包括折疊部分，所述折疊部分將第二部分的一部分基本上朝著第一部分定向。
文檔編號H01Q9/04GK101536250SQ200680056362
公開日2009年9月16日 申請日期2006年11月13日 優先權日2006年11月13日
發明者H·王, M·鄭 申請人:諾基亞公司