專利名稱：平面雙頻天線和使用平面天線的射頻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種平面天線的結(jié)構(gòu)。具體地說，本發(fā)明涉及一種把兩種不同的天線設(shè)計(jì)組合在一起，因而在兩個(gè)完全不同的頻率下操作的平面結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明涉及一種這種天線的的饋入裝置，并涉及使用這種天線的射頻設(shè)備。


圖1表示一公知的倒置的F形平面天線(PIFA)的基本結(jié)構(gòu)100，其中包括一平面導(dǎo)電輻射元件101，和所述輻射元件平行的導(dǎo)電的接地平面102，以及用于互連這兩個(gè)元件的基本上垂直于輻射元件和接地平面的接地接點(diǎn)103。所述結(jié)構(gòu)還包括饋入電極104，其也基本上和輻射元件以及接地平面垂直，并且可以被耦聯(lián)到一射頻設(shè)備的天線端口(未示出)。在圖1的結(jié)構(gòu)中，輻射元件101，接地接點(diǎn)103和饋入電極104通常通過把薄的金屬板切割成具有兩個(gè)被彎成直角的突出部分的合適的矩形進(jìn)行制造。接地平面102可以是印刷電路板的表面上的一個(gè)金屬化區(qū)域，使得接地接點(diǎn)103和饋入電極容易連接在印刷電路板的孔上。天線100的電特性一般受其元件尺寸的影響，尤其受輻射元件101和其與接地平面102之間的距離的影響。
圖1所示的天線結(jié)構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)在于其弱的機(jī)械穩(wěn)定性。為解決這個(gè)問題提出了不同的結(jié)構(gòu)。歐洲專利文件EP 484454披露了圖2所示的一種PIFA結(jié)構(gòu)，其中輻射元件201，接地平面202和用于互連這兩個(gè)元件的接地接點(diǎn)203利用在固體介電體204的表面上涂鍍金屬來實(shí)現(xiàn)。天線通過不和輻射元件201接觸的耦聯(lián)元件205饋入。在耦聯(lián)元件205和輻射元件201之間存在電磁耦合，并且耦聯(lián)元件通過介電體204的邊緣延伸到可以和射頻設(shè)備的天線端口耦聯(lián)的一點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)在機(jī)械上是穩(wěn)定的，但是介電體塊使得其相當(dāng)重。此外，介電體減少了天線的阻抗帶寬，并使得和空氣絕緣的PIFA相比，輻射效率變劣。
PIFA輻射元件不必是圖1和圖2所示的簡單的矩形。圖3表示一種已知的PIFA輻射元件301的結(jié)構(gòu)。矩形被槽302分割了，所述的槽在距饋入點(diǎn)303和接地接點(diǎn)304最遠(yuǎn)的那部分輻射元件中形成一條帶。所述槽的用途一般是為了增加天線的電氣長度，并因而影響天線的諧振頻率。
上述的所有PIFA結(jié)構(gòu)被這樣設(shè)計(jì)，使得它們具有某個(gè)諧振頻率和以所述諧振頻率為中心的操作頻帶。不過，在一些情況下，最好射頻設(shè)備的天線具有兩個(gè)不同的諧振頻率。圖4a和圖4b表示一種已知的雙頻率PIFA輻射元件，見公開物“Dual-Frequency PlanarInverted-F Antenna”，Z.D.Liu，P.S.Hall，D.Wake，IEEETransactions on Antennas andPropagation，Vol.45，No.10，October 1997，pp.1451-1457.在圖4a中的天線包括矩形的第一輻射元件401和從兩側(cè)包圍所述第一輻射元件的第二輻射元件402。第一輻射元件具有其自己的自由點(diǎn)403和接地接點(diǎn)404，第二輻射元件具有其自己的自由點(diǎn)405和接地接點(diǎn)406。在圖4b中的天線包括一個(gè)連續(xù)的輻射元件410，其被槽411分成兩支。饋入點(diǎn)412位于槽413的內(nèi)端，即不終止在輻射元件的邊緣的那一端之附近，使得這些分支相對于饋入點(diǎn)具有不同的方向。兩個(gè)分支具有其自己的相互明顯不同的電氣長度。接地接點(diǎn)413位于該結(jié)構(gòu)的邊緣附近。
還已知一種如圖5所示的雙頻PIFA輻射元件501，其以和圖4b所示的相同的方式具有兩個(gè)分支。在圖5中，兩個(gè)分支的最外端延伸到用于支撐輻射元件的印刷電路板的邊緣，在圖中由虛線表示。這種結(jié)構(gòu)提供了較寬的天線阻抗帶，即圍繞一個(gè)特定的諧振頻率的頻率范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)，天線阻抗和射頻設(shè)備的天線端口的匹配良好。然而，與此同時(shí)，表示由用戶吸收的輻射量的SAR值變得相當(dāng)高，尤其是在較高的頻帶下。
芬蘭專利申請F(tuán)I-982366披露了一種圖6所示的PIFA輻射元件600，其中所示輻射元件被非導(dǎo)電槽601-602-603分割，它們把輻射元件分成第一分支和第二分支。饋入點(diǎn)604和接地接點(diǎn)605的位置靠近槽的內(nèi)端。因此，這種結(jié)構(gòu)在一個(gè)并且是同一個(gè)平的表面上并且在一個(gè)并且是同一個(gè)接地平面606附近也具有兩個(gè)相鄰的PIFA輻射元件分支。該專利申請還披露了相應(yīng)于較高的操作頻率的分支的外端位于由第一分支圍繞的輻射元件的邊界線內(nèi)，使得SAR值比圖5的結(jié)構(gòu)較小。
本發(fā)明的目的在于提供一種平面雙頻天線結(jié)構(gòu)，其容易制造和裝配，并且對于所需的操作頻率，可以容易地確定其尺寸。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于使天線的阻抗帶寬相當(dāng)大，并且其饋入阻抗可以按照所需的方式選擇。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種利用上述天線結(jié)構(gòu)的射頻設(shè)備。
本發(fā)明的目的是通過PIFA輻射元件和有槽的輻射元件組合為單一結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的。和阻抗帶寬以及饋入阻抗有關(guān)的目的是通過提供一種和射頻設(shè)備的天線端口的容性饋入相結(jié)合的輻射元件來實(shí)現(xiàn)的。
按照本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)的特征在于其具有一個(gè)平面輻射元件，其中包括在分割槽的第一端附近的一個(gè)饋入點(diǎn)和一個(gè)接地接點(diǎn)，使得由所述槽劃分的導(dǎo)電區(qū)的電氣長度，當(dāng)在饋入點(diǎn)測量時(shí)，等于在第一操作頻率下的波長的四分之一，并且槽的電氣長度等于在第二操作頻率下的波長的四分之一。
按照本發(fā)明的射頻設(shè)備的特征在于在其天線結(jié)構(gòu)中的平面輻射元件包括，在某個(gè)槽的第一端附近，和射頻設(shè)備的天線端口耦聯(lián)的饋入點(diǎn)以及和射頻設(shè)備的地電位耦聯(lián)的接地接點(diǎn)，使得由所述槽分割的導(dǎo)電區(qū)域的電氣長度，當(dāng)在饋入點(diǎn)測量時(shí)，等于在第一操作頻率下的波長的四分之一，并且槽的電氣長度等于在第二操作頻率下的波長的四分之一。
在按照現(xiàn)有技術(shù)的PIFA的天線結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)操作頻率是由具有公共的饋入點(diǎn)的兩個(gè)PIFA分支實(shí)現(xiàn)的。按照本發(fā)明，只在第一操作頻率下使用PIFA結(jié)構(gòu)作為輻射天線結(jié)構(gòu)。第二操作頻率的天線是由PIFA輻射元件中的槽構(gòu)成的所謂的四分之一波長孔輻射器。除了作為輻射元件之外，和沒有槽的相同尺寸的PIFA相比，所述的槽還降低了PIFA輻射元件的操作頻率，使得在某個(gè)預(yù)定的操作頻率下，按照本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)的尺寸比沒有槽的現(xiàn)有技術(shù)的PIFA的尺寸小。
可以通過在饋入點(diǎn)增加一個(gè)“額外”的串聯(lián)電容使組合的PIFA和有槽的輻射元件的阻抗帶寬變得較大。“額外”的意思是，這種電容通常是不用的在已知的PIFA結(jié)構(gòu)中，饋入點(diǎn)通常和射頻設(shè)備的天線端口進(jìn)行電連接。按照本發(fā)明，可以使用一種饋入銷，其和作為PIFA輻射元件的平面導(dǎo)電圖形不進(jìn)行電連接，而是在所述饋入銷的端部和輻射元件之間存在一個(gè)絕緣層。絕緣物質(zhì)例如可以是空氣或者是印刷電路板材料。
下面結(jié)合附圖并以舉例方式參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例來說明本發(fā)明的細(xì)節(jié)，其中圖1說明已知的PIFA的基本結(jié)構(gòu)；圖2說明已知的PIFA結(jié)構(gòu)；圖3表示已知的平面輻射元件的結(jié)構(gòu)；圖4a和圖4b表示已知的雙頻平面輻射元件的結(jié)構(gòu)；圖5表示第三種已知的雙頻平面輻射元件的結(jié)構(gòu)；圖6表示第四種已知的雙頻平面輻射元件的結(jié)構(gòu)；圖7表示已知的微帶天線結(jié)構(gòu)；圖8表示按照本發(fā)明的平面輻射元件的結(jié)構(gòu)；圖9a-9f表示按照本發(fā)明的平面輻射元件的其它結(jié)構(gòu)；圖10說明按照本發(fā)明的饋入裝置；圖11a，11b說明圖10所示的結(jié)構(gòu)的另一種實(shí)施方式；圖12表示在移動電臺中的按照本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)；以及圖13表示電容PIFA饋入裝置的等效電路。
上面關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的說明是參照圖1-6作出的，下面參照圖7-13說明本發(fā)明和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
本發(fā)明利用所謂的孔輻射元件的原理，下面參照美國專利4692769和圖7進(jìn)行說明。應(yīng)當(dāng)注意，美國專利4692769不涉及PIFA結(jié)構(gòu)，但是涉及微帶天線，其原理和PIFA不同，例如在確定操作頻率下的尺寸方面，以及在微帶天線中的輻射平面導(dǎo)電元件和與其平行的接地平面之間沒有電連接。圖7以從美國專利4692769得知的方式表示介電底板701，在其上表面具有平面輻射導(dǎo)電元件702，在其下表面具有接地平面703，圖中只示出了一個(gè)邊緣。天線通過同軸電纜704被饋入，同軸電纜的護(hù)套705與接地平面耦聯(lián)，同軸電纜的內(nèi)部導(dǎo)體706和輻射導(dǎo)電元件耦聯(lián)。輻射導(dǎo)電元件的形狀基本上如同一個(gè)四邊形(參考文件披露基本上呈圓形)，并且其中具有一個(gè)槽707，其電氣長度等于在某個(gè)較高的操作頻率下的半個(gè)波長。平面輻射元件的電氣長度等于在某個(gè)較低的操作頻率下的半個(gè)波長。在所述文件中，較高的操作頻率是1557MHz，較低的操作頻率是1380MHz，這是以舉例的方式給出的。
孔輻射元件的操作基于這樣的事實(shí)，即，電磁場的某個(gè)諧振波形可以在由導(dǎo)電材料包圍的二維的介電空間中被激勵。如果所述空間被延長，則諧振波形成為駐波，從而在所述空間的縱向尺寸中包括一定數(shù)量的波節(jié)和波腹。在其兩端被封閉的槽中，諧振頻率相應(yīng)于在兩端具有波節(jié)的駐波。最低的諧振頻率是槽的長度等于半個(gè)波長時(shí)的諧振頻率。如果槽的一端被封閉而另一端是敞開的，則諧振頻率相應(yīng)于在第一端(槽的封閉端)具有波節(jié)而在第二端(槽的敞開端)具有波腹的駐波。在那種情況下，槽的長度等于在最低諧振頻率下的波長的四分之一。
圖8表示按照本發(fā)明的平面輻射元件結(jié)構(gòu)。所涉及的平面輻射元件旨在用于形成PIFA結(jié)構(gòu)的一部分，這在下面將被詳細(xì)說明。輻射元件包括由基本上連續(xù)的邊界線限定的并被不導(dǎo)電的槽802分割的導(dǎo)電區(qū)域801。槽的一端位于導(dǎo)電區(qū)域邊緣的一點(diǎn)(被稱為槽的外端)，槽的另一端位于連續(xù)導(dǎo)電區(qū)域內(nèi)的一點(diǎn)(槽的內(nèi)端)。圖中還示出了饋入點(diǎn)803和接地接點(diǎn)804，它們都位于槽的外端附近。
和圖4a-6所示的現(xiàn)有技術(shù)的雙頻PIFA輻射元件不同，按照圖8的輻射元件沒有兩個(gè)單獨(dú)的諧振分支，而只有一個(gè)相當(dāng)長的PIFA分支。這是通過使饋入點(diǎn)和接地接點(diǎn)位于靠近槽的外端實(shí)現(xiàn)的。PIFA分支作為這種結(jié)構(gòu)的較低操作頻率的輻射元件而工作。在較高操作頻率下，輻射元件包括按照上述孔輻射元件的原理的不導(dǎo)電的槽。這種兩個(gè)天線原理組合成為一個(gè)單一的結(jié)構(gòu)有些類似于圖7所示的方案。不過，接地接點(diǎn)使得這種結(jié)構(gòu)成為一種PIFA結(jié)構(gòu)而不是如同美國專利4692769中所述的微帶天線。此外，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明要求槽對著導(dǎo)電區(qū)域的邊緣延伸。按照圖7的結(jié)構(gòu)不能以所需的方式工作，除非在輻射元件中的槽的所有邊由導(dǎo)電材料包圍。
此外，按照圖8的結(jié)構(gòu)基于和美國專利4962769披露的不同的原理來確定尺寸。起點(diǎn)是沒有槽的PIFA輻射元件的操作頻率。這相應(yīng)于沒有槽的PIFA輻射元件的電氣長度等于波長的四分之一時(shí)的頻率。槽使PIFA輻射元件的操作頻率減小，因?yàn)槠潆姎忾L度增加了減少的頻率是圖8所示的輻射元件的較低的操作頻率。在另一方面，當(dāng)饋入點(diǎn)和接地接點(diǎn)位于緊靠槽的外端時(shí)，槽成為一個(gè)槽輻射器，其電氣長度等于在遠(yuǎn)大于較低的操作頻率的第二頻率時(shí)的波長的四分之一。所述第二頻率是圖8的輻射元件的較高的操作頻率。
本發(fā)明不規(guī)定槽的外端和饋入點(diǎn)以及接地接點(diǎn)之間的距離，但是為了使這種結(jié)構(gòu)根據(jù)需要而工作，要求饋入點(diǎn)和接地接點(diǎn)的位置距離槽的外端比距離槽的內(nèi)端較近。此外，關(guān)于電氣長度和諧振特性，如果從饋入點(diǎn)和接地接點(diǎn)向槽的外端設(shè)置線路，則要求只在線路的一側(cè)上具有大部分的導(dǎo)電區(qū)域。記住這些限制便可以通過實(shí)驗(yàn)找到饋入點(diǎn)和接地接點(diǎn)的合適的位置。
圖8還表示平面輻射元件結(jié)構(gòu)的具體細(xì)節(jié)PIFA分支從某個(gè)較窄的點(diǎn)向著外端平滑地變寬，所述外端即距離饋入點(diǎn)和接地接點(diǎn)最遠(yuǎn)的一端。這種結(jié)構(gòu)能夠使天線的總尺寸減少一些而輻射或阻抗帶寬卻沒有顯著減少，因?yàn)樵谳^低的操作頻率下，輻射天線元件在其電場最強(qiáng)的最寬處工作，即在分支的開口端。
圖9a-9f表示具有一個(gè)PIFA分支和作為孔輻射器的槽的平面輻射元件之優(yōu)選變型。其中虛線限定了一個(gè)可以有利地設(shè)置饋入點(diǎn)和接地接點(diǎn)的區(qū)域。這些圖表示槽可以包括均勻?qū)挾鹊闹钡牟糠?，這些部分也可以相互垂直(圖9a)；在另一方面，槽也可以包括非均勻?qū)挾鹊牟糠?，這些部分也可以平滑地變窄或變寬(圖9b)；此外，槽可以全部或部分地彎曲(圖9c，d)或曲折(圖9e)，或者可以包括均勻?qū)挾鹊牟糠趾椭饾u變寬或變窄的部分(圖9f)。
圖10是說明電容PIFA饋入的縱截面圖，電容饋入是一種實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)的饋入的有利方式?？v截面圖表示接地平面1001，平面輻射元件1002，饋入銷1003和接地接點(diǎn)1004。為了使饋入裝置完好地工作，重要的是饋入銷1003(其和射頻設(shè)備的天線端口耦聯(lián)，未示出)和接地平面1001或接地接點(diǎn)1004不進(jìn)行直接電接觸。在另一方面，對于電容饋入，還有重要的一點(diǎn)是在饋入銷1003和平面輻射元件1002之間沒有電連接而通過絕緣層實(shí)現(xiàn)電容耦合。圖10表示對絕緣層沒有特殊要求，例如其可以是空氣或者其它已知的絕緣材料。
在實(shí)際上，圖10的結(jié)構(gòu)例如可以利用這種方式來實(shí)現(xiàn)，平面輻射元件1002是一塊金屬板，其例如借助于沿著板的邊緣設(shè)置的支撐框架，或者借助于將其固定在射頻設(shè)備的殼體的絕緣部分上而被固定在射頻設(shè)備的其它部分上，并且接地板1001包括金屬化部分，其或者在屬于射頻設(shè)備的印刷電路板的表面上，或者在射頻設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)某個(gè)部分內(nèi)。饋入銷和接地接點(diǎn)可以被制成金屬帶，或者被制成例如通過塑料或其它絕緣材料制成的單獨(dú)的支撐結(jié)構(gòu)支撐的銷。在這種結(jié)構(gòu)的縱截面圖中，這種結(jié)構(gòu)和圖10所示的示意方案沒有大的區(qū)別。
圖11a和11b說明用于實(shí)現(xiàn)按照圖10的結(jié)構(gòu)的原理的第二種方法。參見這些圖，平面輻射元件1101被形成在印刷電路板1102的第一表面上，所述第一表面是圖中的上表面。用于饋入和接地的耦聯(lián)墊片1103和1104被形成在同一個(gè)印刷電路板的第二表面上(圖中的下表面)。通過印刷電路板1102以電容方式進(jìn)行饋入，但是為了實(shí)現(xiàn)接地，在接地耦聯(lián)墊片1104和平面輻射元件1101之間必須提供電連接，這或者通過鍍有金屬的孔1105或者通過沿著印刷電路板的邊緣之金屬化部分1106來實(shí)現(xiàn)。在這種結(jié)構(gòu)中，接地板1107也可以是在另一個(gè)印刷電路板的表面上的金屬化部分，或者可以通過對射頻設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)的給定部分進(jìn)行金屬化來實(shí)現(xiàn)。圖11a和11b利用第一種替代的方法，從而使饋入銷1108可以被焊到接地印刷電路板的孔上(在孔的周圍并在面向接地平面的表面上具有不導(dǎo)電的區(qū)域，其使饋入銷和接地平面絕緣)，并且接地接點(diǎn)1109可用金屬帶或金屬銷制成，其被焊接到或用其它方法固定在接地平面上。代替簡單的金屬銷或者除了簡單的金屬銷之外，可以使用各種已知的可彎曲的銷結(jié)構(gòu)，其沿縱向(垂直于平面輻射元件和接地平面)彎曲，從而在最終的結(jié)構(gòu)中，由可彎曲性引起的彈簧力對著放置銷但不是其它方式連接銷的表面至少擠壓銷的一端。
圖12表示射頻設(shè)備中的天線結(jié)構(gòu)的一種有利的布置，其中輻射元件是PIFA和按照本發(fā)明的有槽的輻射元件的組合。示例的射頻設(shè)備是移動電話1200，圖中示出了打開的外殼體，移動電話的已知的元件，鍵盤、顯示器和揚(yáng)聲器位于下方因而圖中沒有示出。第一印刷電路板1201或者移動電話內(nèi)部的另一個(gè)基本上平的表面包括接地平面1202，其是一個(gè)基本上連續(xù)的導(dǎo)電區(qū)域。形成在印刷電路板上的接地平面可以位于電路板的表面上或者位于電路板的中間層內(nèi)。平面輻射元件1203被形成在第二印刷電路板1204的表面上，第二電路板通過框架1205被固定在第一印刷電路板上。饋入點(diǎn)1206和射頻設(shè)備的天線端口1209以這樣的方式相連，使得通過印刷電路板1204和連接器塊1207的耦聯(lián)是電容性的，并從此處繼續(xù)由包括在連接器塊的表面上之微帶的饋入銷提供連接。在這個(gè)實(shí)施例中，同一個(gè)連接器塊提供接地接點(diǎn)1208和接地平面1202之間的連接。
圖13是說明電容PIFA饋入裝置的特性的等效電路。在電路中的節(jié)點(diǎn)1301相應(yīng)于射頻設(shè)備的天線端口，節(jié)點(diǎn)1302相應(yīng)于PIFA中的接地接點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)1303相應(yīng)于PIFA的敞開端，節(jié)點(diǎn)1304相應(yīng)于接地平面。電感1305代表饋線的電感，或者代表在射頻設(shè)備的天線端口和容性耦合饋入點(diǎn)之間線路的電感，電容1306代表電容饋入的電容，電感1307代表天線饋入點(diǎn)和接地接點(diǎn)之間的電感，電感1308代表PIFA元件的電感，電容1309代表PIFA元件的敞開端和接地平面之間的電容。該圖表示饋線電感1305和饋入點(diǎn)電容1306在射頻設(shè)備的天線端口和天線饋入點(diǎn)之間形成一個(gè)串聯(lián)諧振電路。
電容1306的值可以通過以下方式被調(diào)整改變饋入點(diǎn)耦聯(lián)墊片(圖11中的1103)的尺寸，并選擇用于支撐輻射天線元件的印刷電路板的厚度和介電常數(shù)，電容值C的粗略計(jì)算可按下式進(jìn)行C＝ε0εrA/d其中ε0是真空介電常數(shù)，εr是印刷電路板材料的相對介電常數(shù)，A是耦聯(lián)墊片的面積，d是印刷電路板材料的厚度。電容1306的值影響所述串聯(lián)諧振電路的諧振頻率。通過選擇合適的尺寸，可以把該頻率設(shè)置為接近于PIFA本身的諧振頻率或操作頻率，從而使天線的阻抗帶寬增加到電饋入PIFA的阻抗帶寬的兩倍。在雙頻天線結(jié)構(gòu)中，串聯(lián)諧振使帶寬增加的效果可以按照需要而獲得較高或較低的操作頻率，一般地說，在天線結(jié)構(gòu)中串聯(lián)諧振的作用是通過使用較大的電容饋入墊片使操作頻率從較高的值改變?yōu)檩^低的值。一般地說，在雙頻或多頻天線中，具有一個(gè)操作頻率，在此操作頻率下，其阻抗帶寬固有地比其它操作頻率窄，因而電容饋入的增加帶寬的效果最好針對那一特定的操作頻率。
上述的本發(fā)明的實(shí)施例是作為例子而給出的，并不限制本發(fā)明。例如，平面輻射元件和接地平面不一定是絕對的平面，其形狀可以是彎曲的，如圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)的天線結(jié)構(gòu)那樣。在圖12中示出的框架1205是連續(xù)的，但也可以包括分開的部分，并且如果只借助于把邊緣的某些部分設(shè)置在射頻設(shè)備的其它部分上便能達(dá)到足夠的機(jī)械穩(wěn)定性，則不一定蓋住印刷電路板1204的邊緣的整個(gè)長度。
權(quán)利要求
1.一種PIFA結(jié)構(gòu)，其具有第一操作頻率和第二操作頻率并且其包括由基本上連續(xù)的邊界線限定的導(dǎo)電區(qū)域形成的平面輻射元件(801，1002，1101，1203)，所述區(qū)域被非導(dǎo)電槽(802)分割，所述非導(dǎo)電槽具有在所述基本上連續(xù)的邊界線上的第一端和在導(dǎo)電區(qū)域內(nèi)部的第二端，其特征在于，所述平面輻射元件包括饋入點(diǎn)(803，1206)和接地接點(diǎn)(804，1208)，它們位于槽的第一端附近，使得在饋入點(diǎn)測量的由槽分割的導(dǎo)電區(qū)域的電氣長度等于在第一操作頻率下波長的四分之一，并且分割槽的電氣長度等于在第二操作頻率下的波長的四分之一。
2.如權(quán)利要求1所述的PIFA結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括一個(gè)電容饋入裝置，其中設(shè)置得饋入點(diǎn)和饋入銷(1003，1108)通過電容耦聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所述的PIFA結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括具有第一表面和第二表面的第一印刷電路板(1102，1204)，并且在所述第一印刷電路板的第一表面上設(shè)置所述平面輻射元件(1101，1203)，在所述第二表面上設(shè)置用于提供和所述饋入銷連接的耦聯(lián)墊片(1103)，借此設(shè)置得饋入點(diǎn)和饋入銷通過第一印刷電路板以電容方式耦聯(lián)。
4.如權(quán)利要求3所述的PIFA結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括接地銷(1004，1109)，和在第一印刷電路板內(nèi)的導(dǎo)電通孔(1105)，其用于提供接地接點(diǎn)和接地銷之間的電連接。
5.如權(quán)利要求3所述的PIFA結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括接地銷(1004，1109)和圍繞第一印刷電路板的邊緣從第一表面向第二表面延伸的電導(dǎo)體(1106)，用于提供在接地接點(diǎn)和接地銷之間的電連接。
6.如權(quán)利要求2所述的PIFA結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述平面輻射元件基本上是平的導(dǎo)電板(1002)，并且所述結(jié)構(gòu)包括在饋入點(diǎn)的饋入銷(1003)，其基本上垂直于平面輻射元件，并由空的間隙和平面輻射元件分開。
7.如權(quán)利要求1所述的PIFA結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述分割槽的形狀是下列之一直的；包括直的部分、彎曲的部分和曲折的部分的部分直線形的；由不同寬度的延長部分構(gòu)成的區(qū)域。
8.一種射頻設(shè)備(1200)其具有第一操作頻率和第二操作頻率，并且其包括一個(gè)天線端口(1209，1301)和作為天線的PIFA結(jié)構(gòu)，所述PIFA結(jié)構(gòu)具有第一操作頻率和第二操作頻率，它們相應(yīng)于射頻設(shè)備的第一操作頻率和第二操作頻率，并且所述PIFA結(jié)構(gòu)包括平面輻射元件(801，1002，1102，1203)，所述平面輻射元件是一個(gè)由基本上連續(xù)的邊界線限定的并且由非導(dǎo)電槽(802)分割的導(dǎo)電區(qū)域，所述非導(dǎo)電槽具有位于所述基本上連續(xù)的邊界線上的第一端和位于導(dǎo)電區(qū)域內(nèi)的第二端，其特征在于，所述平面輻射元件包括和射頻設(shè)備的天線端口耦聯(lián)的饋入點(diǎn)(803，1206)以及和射頻設(shè)備的地電位耦聯(lián)的接地接點(diǎn)(804，1208)，它們位于槽的第一端附近，使得由槽分割的導(dǎo)電區(qū)域的電氣長度，當(dāng)在饋入點(diǎn)測量時(shí)，等于在第一操作頻率下的波長的四分之一，并且所述槽的電氣長度等于在第二操作頻率下的波長的四分之一。
9.如權(quán)利要求8所述的射頻設(shè)備，其特征在于，在平面輻射元件的饋入點(diǎn)和射頻設(shè)備的天線端口之間的耦聯(lián)是電容性的。
10.如權(quán)利要求8所述的射頻設(shè)備，其特征在于，其包括絕緣框架(1205)用于在射頻設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)上支撐平面輻射元件的邊緣。
全文摘要
一種PIFA結(jié)構(gòu)具有第一操作頻率和第二操作頻率。其包括由基本上連續(xù)的邊界線限定的導(dǎo)電區(qū)形成的且被非導(dǎo)電槽(802)分割的平面輻射元件(801,1002,1101,1203)。槽具有在基本連續(xù)邊界線上的第一端和在導(dǎo)電區(qū)內(nèi)的第二端。平面輻射元件包括饋入點(diǎn)(803,1206)和接地接點(diǎn)(804,1208),它們位于槽的第一端附近,使得在饋入點(diǎn)測量的由槽分割的導(dǎo)電區(qū)的電氣長度等于在第一操作頻率下波長的1/4,并且槽的電氣長度等于在第二操作頻率下的波長的1/4。
文檔編號H01Q5/00GK1259775SQ0010091
公開日2000年7月12日 申請日期2000年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月5日
發(fā)明者S·塔瓦斯, J·米科拉, S·基維萊, A·伊索海泰萊 申請人:Lk－產(chǎn)品有限公司