專利名稱：利用電磁耦合的多頻帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多頻帶天線，更詳細地講，涉及一種利用電磁耦合的多頻帶天線。
背景技術(shù)：
最近，隨著移動通信服務(wù)的多媒體化和寬頻帶化，在終端的有限空間中集成了更 多的功能。另外，隨著移動通信終端的小型化的發(fā)展，天線設(shè)計的難度在加大，從而天線的 性能將左右設(shè)備整體的性能。隨之，對于用于移動通信終端的天線的開發(fā)的關(guān)心逐漸增多，要求條件也變得苛 刻，為了安裝天線而提供的空間也逐漸減少。進一步，在成為終端攜帶便利性和外觀上的 負擔(dān)的現(xiàn)有的固定型天線被安裝到終端內(nèi)部的趨勢下，現(xiàn)狀是內(nèi)置型天線的需求在急劇增 加。但是，內(nèi)置型天線的使用在用戶實際使用的環(huán)境中發(fā)生手效應(yīng)(hand effect)和頭效 應(yīng)(head effect)問題，從而出現(xiàn)了應(yīng)考慮該情況來設(shè)計內(nèi)置型天線的問題。同時，隨著移動通信終端的使用的增加，對于從終端輻射的電磁波的關(guān)注和憂慮 在增加。與此相關(guān)地，國際機構(gòu)將人體的電磁波吸收率(SAR，Specific Absorption Rate) 制定為標(biāo)準(zhǔn)，美國FCC在97年之后應(yīng)用法律對此進行了規(guī)定。即，最近的移動通信終端不僅要以最小的尺寸來實現(xiàn)更多頻帶的信號，還需要同 時考慮手效應(yīng)/頭效應(yīng)以及對電磁波的影響。圖1是示出現(xiàn)有的用于多頻帶服務(wù)的移動通信終端的天線結(jié)構(gòu)的示圖。參照圖1，現(xiàn)有的用于多頻帶服務(wù)的移動通信終端包括第一載體100、第一天線 102、第二載體104和第二天線106。第一天線102的圖案形成于第一載體100之上，第二 天線106的圖案形成于第二載體104之上。第一載體100設(shè)置于終端的下端部，第二載體 104設(shè)置于終端的側(cè)部。第一天線102執(zhí)行收發(fā)已設(shè)置的第一頻帶的信號的功能，第二天線106執(zhí)行收發(fā) 已設(shè)置的第二頻帶的信號的功能。當(dāng)然，第一天線和第二天線中的至少一個可以用作多頻 帶天線，所述多頻帶天線不僅收發(fā)一個頻帶的頻率還可以收發(fā)兩個以上的頻帶的頻率。作 為一示例，第一天線102用作收發(fā)CDMA和PCS頻帶的信號的天線，第二天線106用作收發(fā) GPS頻帶的信號的天線。如圖1所示，當(dāng)構(gòu)成天線時，第一天線和第二天線單獨設(shè)置，所以在終端內(nèi)部天線 所占用的空間只能增力卩。另外，單獨地執(zhí)行饋電(feeding)，因此只能具有復(fù)雜的饋電結(jié)構(gòu)。 進一步，當(dāng)使用兩個以上的饋電時，必然發(fā)生設(shè)置于有限的空間中的第一天線與第二天線 之間的相互隔離問題，由于設(shè)置于終端的側(cè)部的第二天線將接近用戶的手或頭部，所以存 在易受手效應(yīng)和頭效應(yīng)的影響的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種以更小的尺寸來實現(xiàn)并且能夠使用單一的饋電的多頻帶內(nèi)置型天線。本發(fā)明的另一目的是提供一種利用電磁耦合現(xiàn)象的多頻帶內(nèi)置型天線。本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠降低終端產(chǎn)生的頻率信號對人體的影響并最 小化手效應(yīng)和頭效應(yīng)引起的天線的特性變化的多頻帶內(nèi)置型天線。本發(fā)明的另一目的是提供一種無需考慮隔離(Isolation)而能夠進行設(shè)計的多 頻帶內(nèi)置型天線。技術(shù)方案為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種利用電磁耦合的多頻帶天線， 包括第一載體；形成于所述第一載體之上，并包括饋電部和輻射部的第一天線圖案；第二 載體；形成與所述第二載體之上的第二天線圖案，其中，所述第一載體和第二載體布置為使 所述第一天線圖案與所述第二天線圖案相隔預(yù)定距離，所述第二天線圖案沒有與接地和饋 電線路連接而是單獨地形成于第二載體之上，從而通過與所述第一天線圖案的饋電部的電 磁耦合來接收饋電。所述第二載體可設(shè)置于終端中的設(shè)置所述第一載體的部分的對面。所述第一載體具有預(yù)定高度，所述第二載體可插入到所述第一載體的下部。所述第一天線圖案收發(fā)預(yù)設(shè)置的第一頻率帶的信號，所述第二天線圖案通過與第 一天線圖案的電磁耦合饋電而用作預(yù)設(shè)置的第二頻率帶的輻射元件。所述第二天線圖案的長度設(shè)置為對于所述第二頻率帶的中心波長的大約1/4長 度。當(dāng)收發(fā)所述第一頻率帶的信號時，所述第二天線圖案不對輻射產(chǎn)生影響。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種利用電磁耦合的多頻帶內(nèi)置型天線，包括包括 饋電部和輻射部的第一天線圖案；布置為與第一天線圖案相隔預(yù)定距離并且不與接地和饋 電線路結(jié)合而單獨形成的第二天線圖案，其中，從所述饋電部饋電第一頻率帶的信號和第 二頻率帶的信號，當(dāng)饋電所述第二頻率帶的信號時，所述第二天線通過與饋電部的電磁耦 合而接收第二頻率帶的信號以用作針對第二頻率帶的信號的輻射體。有益效果根據(jù)本發(fā)明，利用了耦合現(xiàn)象，所以多頻帶天線具有使用單一饋電的同時能夠以 更小的尺寸實現(xiàn)的優(yōu)點。另外，根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的另一目的是具有能夠降低終端產(chǎn)生的頻率信號對人 體的影響并最小化手效應(yīng)和頭效應(yīng)引起的天線的特性變化的優(yōu)點。同時，根據(jù)本發(fā)明，利用單一饋電的同時通過電磁耦合來添加另一頻帶的共振，從 而不用考慮天線之間的隔離(Isolation)可以方便地進行天線設(shè)計。


圖1是示出現(xiàn)有的用于多頻帶服務(wù)的移動通信終端的天線的結(jié)構(gòu)的示圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的利用耦合的多頻帶天線的上部立體圖的示 圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的利用耦合饋電的多頻帶天線的下部立體 圖的示圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的多頻帶天線中形成于第二載體的第二 天線圖案的示圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的利用耦合的多頻帶天線的上部立體圖的示 圖；圖6是示出在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的利用耦合的多頻帶內(nèi)置型天線中的第二 載體的設(shè)置狀態(tài)的示圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的利用耦合的多頻帶內(nèi)置型天線的剖面圖的 示圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的利用耦合的多頻帶內(nèi)置型天線手持時的反 射損失的示圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的利用耦合的多頻帶內(nèi)置型天線的反射損失 的示圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明的利用耦合的多頻帶天線的優(yōu)選實施例。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的利用耦合的多頻帶天線的上部立體圖的示 圖，圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的利用耦合饋電的多頻帶天線的下部立體圖的示 圖，圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的多頻帶天線中形成于第二載體的第二天線圖 案的示圖。參照圖2至圖4，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的利用耦合的多頻帶內(nèi)置型天線包括 第一載體200、第一天線圖案202、第二載體204和第二天線載體206。第一載體200設(shè)置于終端的預(yù)定位置，第一載體200上形成有第一天線圖案202， 第一載體200由介電材料形成。第一天線圖案202可利用熱熔接、焊接(bonding)、超聲波 熔接等方式形成于第一載體200之上。圖2至圖4示出第一載體位于終端下端的情況，但 是第一載體的設(shè)置位置可根據(jù)終端結(jié)構(gòu)而靈活地變化。形成于第一載體200上的第一天線圖案202可以是在824MHz 894MHz的⑶MA 頻帶和1. 85GHz 1. 99GHz的US PCS頻帶工作的天線圖案，但是不限于此。第一天線圖案202可包括饋電部250、接地連接部252、低頻帶輻射部2M和高頻 帶輻射部256。饋電部250是與饋電線路電性連接的部分，RF信號通過饋電部250施加到天線 圖案。接地連接部252是與終端內(nèi)的接地面電性連接的部分。即，雖然圖1圖示的天線 是輻射體在特定點上與接地和饋電點結(jié)合的平面反向F天線(PIFA，Planner Inverted-F Antenna)形態(tài)的天線，但是形成于第一載體200的天線圖案不限于PIFA天線，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)該理解，還可形成單極形態(tài)的天線等各種形態(tài)的天線圖案。圖2示出的第一天線圖案250是具有低頻帶輻射部2M和高頻帶輻射部256的收 發(fā)雙重頻帶(即，第一頻帶是雙重頻帶)的信號的天線。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，低頻帶輻 射部2M收發(fā)CDMA頻帶的信號，高頻帶輻射部256收發(fā)US PCS頻帶的信號。當(dāng)然，第一天 線圖案可以是不同于圖2示出的收發(fā)單一頻帶的信號的天線。天線的共振頻帶與輻射體的長度成比例，因此，低頻帶輻射體254的長度設(shè)置為大于高頻帶輻射體256的長度。第二載體204設(shè)置于第一載體200附著到終端的位置的背面。即，第二載體204 設(shè)置為與第一載體200相隔預(yù)定距離。如圖4所示，第二載體204上形成第二天線圖案206。第二載體204也是由介電材 料形成并執(zhí)行第二天線圖案的主體的功能。雖然圖2示出基板形態(tài)的第二載體204，但是第 二載體204的形態(tài)可以多樣地變化。第二天線圖案206通過電磁耦合從第一天線圖案的饋電部接收第二頻率信號并 作為對于第二頻率信號的輻射體而工作。第二天線圖案不與饋電線路和接地連接的同時形成于第二載體204之上。雖然在 現(xiàn)有的多頻帶天線中存在通過與接地連接的寄生圖案的耦合來形成多頻帶的技術(shù)，但是在 本發(fā)明中，第二天線圖案不與接地連接而單獨地形成于第二載體204之上，并通過第一天 線的饋電部接收耦合饋電。雖然圖4示出彎曲線形態(tài)的第二天線圖案，但是天線圖案的形狀不限于此，可以 形成各種形態(tài)的圖案。當(dāng)收發(fā)作為第一天線的共振頻帶的第一頻率信號時，第二天線圖案206不會對第 一天線的工作或輻射產(chǎn)生影響。即，當(dāng)收發(fā)第一頻率信號時，第一天線將工作，但是不會發(fā) 生饋電部與第二天線之間的電磁耦合，從而第一天線的工作狀態(tài)與沒有第二天線圖案時的 工作狀態(tài)相同。但是，當(dāng)收發(fā)第二頻率信號時，發(fā)生饋電部與第二天線圖案之間的電磁耦合，第二 天線圖案作為收發(fā)第二頻帶的信號的天線來工作。第二天線圖案的長度設(shè)置為對應(yīng)于第二頻率。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，當(dāng)假設(shè)第 二頻帶的中心頻率的波長為1時，第二天線圖案的長度可被設(shè)置為大約0. 25。只是，根據(jù)圖 案的形態(tài)，物理長度與電性長度可能會不同，第二天線圖案的長度以0. 25為基準(zhǔn)稍微發(fā)生變化。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，第二頻帶可以是GPS頻率帶，但是不限于此。對于圖1示出的現(xiàn)有的實施例，為了收發(fā)三重頻帶的信號，單獨形成GPS天線和 CDMA/PCS天線并且單獨地形成饋電。但是，依據(jù)圖2至圖4示出的實施例，可以對三重頻帶 的信號形成單一饋電結(jié)構(gòu)的天線，因此具有能夠設(shè)計無需考慮單獨的隔離的多重頻帶天線 的優(yōu)點。此外，以耦合的形態(tài)形成饋電，因此，相比于直接形成饋電的情況，能夠最小化手 效應(yīng)和頭效應(yīng)引起的影響和電磁波引起的影響。同時，與現(xiàn)有的用于形成多頻帶的寄生補丁(parasitic patch)不同，單獨形成的 第二天線圖案具有不會對第一頻率帶產(chǎn)生任何影響并且容易實現(xiàn)對于第二共振頻帶的調(diào) 諧的優(yōu)點。進一步，對于三重頻帶的天線以單一結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，因此具有能夠使天線的整體尺 寸變小的優(yōu)點。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的利用耦合的多頻帶天線中手持時的反射損 失的示圖。圖8中，紅線是沒有手持時的反射損失，藍線是手持時的反射損失。如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)，能夠確認，在CDMA頻帶(824MHz 894MHz)，、GPS頻帶(1. 575GHz) 和US PCS頻帶(1. 85GHz 1. 99MHz)形成合適的共振，以及手持時的GPS頻帶的頻率特性 變化微小。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的利用耦合的多頻帶內(nèi)置型天線的上部立體 圖的示圖，圖6是示出在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的利用耦合的多頻帶內(nèi)置型天線中的第二 載體的設(shè)置狀態(tài)的示圖，圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的利用耦合的多頻帶內(nèi)置型天 線的剖面圖的示圖。根據(jù)本發(fā)明第二實施例的利用多頻帶內(nèi)置型天線可包括第一載體300、第一天線 圖案302、第二載體304和第二天線圖案306。參照圖5至圖7，與第一實施例相比較，根據(jù)第二實施例的天線中第一載體與第二 載體的位置關(guān)系不同。在第一實施例中，第二載體204設(shè)置于安裝第一載體的位置的背面。 但是，在第二實施例中，第二載體304設(shè)置于第一載體300的下部。如圖5至圖7所示，第一載體300具有預(yù)定的高度，第一載體300的一部分形狀呈 弧形，下部形成有能夠插入第二載體的預(yù)定空間。第二載體304插入到形成于具有所述預(yù)定高度的第一載體的下部的空間。第一天線圖案302形成于第一載體之上，第二載體306形成于第二載體304之上。 如上述的第一實施例相同，第二天線302和第二天線306可利用熱熔接、焊接(bonding)、超 聲波熔接等方式形成于第一載體300及第二載體304之上。當(dāng)如同圖5至圖7所示的實施例布置第一載體300和第二載體304時，第一天線 圖案302和第二天線圖案相隔預(yù)定距離而布置，因此可以形成第一天線圖案302的饋電部 至第二天線的電磁耦合。第二實施例中的地天線圖案302的形態(tài)與第一實施例相同。第一天線圖案300包 括饋電部350、接地連接部352、低頻帶輻射部3M和高頻帶輻射部356，并作為在第一頻率 帶(例如，CDMA頻帶和US PCS頻帶)共振的天線而工作。形成于第二載體304之上的第 二天線圖案306沒有與接地和饋電線路電性連接，獨立地形成到第二載體304之上。如前 述的，第一天線圖案302和第二天線圖案306的形狀可多樣地變化。在圖5至圖7的結(jié)構(gòu)中，第一天線圖案和第二天線圖案布置為相隔預(yù)定距離，第二 天線圖案作為在第二頻率帶的耦合元件而工作。當(dāng)收發(fā)對于第一頻帶的信號時，第一天線圖案302與第二天線圖案304之間不會 發(fā)生耦合，這是由于第二天線圖案的長度不會對于第一頻率帶形成共振。第一天線圖案收 發(fā)對于第一頻率帶的信號。當(dāng)收發(fā)對于第二頻率帶的信號時，發(fā)生從第一天線圖案302的 饋電部至第二天線圖案306的耦合現(xiàn)象，第二天線圖案304作為收發(fā)第二頻率帶的信號的 天線而工作。如上所述，為了在第二頻率帶形成輻射，第二天線圖案306的整體長度可被設(shè)置 為0. 25，根據(jù)圖案的形態(tài)，物理長度和電性長度會不同，第二天線圖案的長度以0. 25為基 準(zhǔn)稍微發(fā)生變化。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的利用耦合的多頻帶天線中手持時的反射損 失的示圖。參照圖9，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的天線中，能夠確認在CDMA頻帶(824MHz 894MHz)，GPS 頻帶(1. 575GHz)和 US PCS 頻帶(1. 85GHz 1. 99MHz)形成合適的共振。
雖然，以上參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，本領(lǐng)域的熟練的技術(shù)人員可以 理解，在不脫離權(quán)利要求所記載的本發(fā)明的思想及領(lǐng)域的范圍內(nèi)，可以修改和變化本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種利用電磁耦合的多頻帶天線，其特征在于，包括第一載體；形成于第一載體之上并包括饋電部和輻射部的第一天線圖案；第二載體；形成與所述第二載體之上的第二天線圖案，其中，所述第一載體和第二載體布置為使所述第一天線圖案與所述第二天線圖案相 隔預(yù)定距離，所述第二天線圖案沒有與接地和饋電線路連接而是單獨地形成于第二載體之 上，從而通過與所述第一天線圖案的饋電部的電磁耦合來接收饋電。
2.如權(quán)利要求1所述的利用電磁耦合的多頻帶天線，其特征在于，所述第二載體設(shè)置 于在終端中設(shè)置所述第一載體的部分的對面。
3.如權(quán)利要求1所述的利用電磁耦合的多頻帶天線，其特征在于，所述第一載體具有 預(yù)定高度，所述第二載體插入到所述第一載體的下部。
4.如權(quán)利要求1所述的利用電磁耦合的多頻帶天線，其特征在于，所述第一天線圖案 收發(fā)預(yù)設(shè)置的第一頻率帶的信號，所述第二天線圖案通過與第一天線圖案的電磁耦合饋電 而在預(yù)設(shè)置的第二頻率帶作為輻射元件而工作。
5.如權(quán)利要求4所述的利用電磁耦合的多頻帶天線，其特征在于，所述第二天線圖案 的長度設(shè)置為所述第二頻率帶的中心波長的大約1/4長度。
6.如權(quán)利要求5所述的利用電磁耦合的多頻帶天線，其特征在于，當(dāng)收發(fā)所述第一頻 率帶的信號時，所述第二天線圖案對輻射不產(chǎn)生影響。
7.一種利用電磁耦合的多頻帶內(nèi)置型天線，其特征在于，包括包括饋電部和輻射部的第一天線圖案；布置為與第一天線圖案相隔預(yù)定距離并且不與接地和饋電線路結(jié)合而單獨形成的第 二天線圖案，其中，從所述饋電部饋電第一頻率帶的信號和第二頻率帶的信號，當(dāng)饋電所述第二頻 率帶的信號時，所述第二天線通過與饋電部的電磁耦合而接收第二頻率帶的信號以作為針 對第二頻率帶的信號的輻射體而工作。
8.如權(quán)利要求7所述的利用電磁耦合的多頻帶內(nèi)置型天線，其特征在于，第二天線圖 案的長度被設(shè)置為所述第二頻率帶的中心波長的大約1/4。
9.如權(quán)利要求8所述的利用電磁耦合的多頻帶內(nèi)置型天線，其特征在于，還包括形成 所述第一天線圖案的第一載體和形成所述第二天線圖案的第二載體。
10.如權(quán)利要求8所述的利用電磁耦合的多頻帶內(nèi)置型天線，其特征在于，當(dāng)收發(fā)所述 第一頻率帶的信號時，所述第二天線圖案對輻射不產(chǎn)生影響。
11.如權(quán)利要求9所述的利用電磁耦合的多頻帶內(nèi)置型天線，其特征在于，所述第二載 體設(shè)置于在終端中設(shè)置所述第一載體的位置的對面。
12.如權(quán)利要求9所述的利用電磁耦合的多頻帶內(nèi)置型天線，其特征在于，所述第一載 體具有預(yù)定高度，所述第二載體插入到所述第一載體的下部。
全文摘要
公開了一種利用電磁耦合的多頻帶天線。公開的天線包括第一載體；形成于第一載體之上并包括饋電部和輻射部的第一天線圖案；第二載體；形成與所述第二載體之上的第二天線圖案，其中，所述第一載體和第二載體布置為使所述第一天線圖案與所述第二天線圖案相隔預(yù)定距離，所述第二天線圖案沒有與接地和饋電線路連接而是單獨地形成于第二載體之上，從而通過與所述第一天線圖案的饋電部的電磁耦合來接收饋入。公開的天線具有以下優(yōu)點，即，多頻帶天線能夠使用單一饋電的同時以更小的尺寸實現(xiàn)，能夠降低終端產(chǎn)生的頻率信號對于人體的影響，最小化手效應(yīng)或頭效應(yīng)引起的天線的特性變化。
文檔編號H01Q5/00GK102150326SQ200980135313
公開日2011年8月10日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者鄭鐘鎬, 金炳南, 陳元輝 申請人:Ace技術(shù)株式會社