專利名稱：具有端點短路的輻射體的使用耦合匹配的寬帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示范實施例涉及一種天線，尤其涉及一種用于實現(xiàn)阻抗匹配的寬帶天線。
背景技術(shù)：
在目前的移動終端中存在允許用戶通過單個終端接入不同頻帶的移動通信業(yè)務(wù)的功能需求。也就是，用戶根據(jù)需要利用一個終端可以在各種頻帶的移動通信業(yè)務(wù)中同時使用多頻帶信號，所述移動通信業(yè)務(wù)例如為在韓國商業(yè)化的基于824-894MHZ頻帶的CDMA 業(yè)務(wù)和基于1750-1870MHz頻帶的PCS業(yè)務(wù)、在日本商業(yè)化的基于832_925MHz頻帶的⑶MA 業(yè)務(wù)、在美國商業(yè)化的基于1850-1990MHZ頻帶的PCS業(yè)務(wù)、在歐洲和中國商業(yè)化的基于 880-960MHz頻帶的GSM業(yè)務(wù)、以及在歐洲部分地區(qū)商業(yè)化的基于1710_1880MHz頻帶的DCS 業(yè)務(wù)。此外，還需要復(fù)合終端允許使用諸如藍(lán)牙、紫峰(Zigbee)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、 GPS等業(yè)務(wù)。在使用多頻帶業(yè)務(wù)的這種類型的終端中，需要能夠在兩個或更多所需頻帶工作的多頻帶天線。在移動終端中常用的天線包括螺旋天線(helical antenna)和平面倒F天線(Planar Inverted FAntenna :PIFA)。其中，螺旋天線是一種固定在終端上端的外接天線，并與單極天線一同使用。在螺旋天線與單極天線一同使用的設(shè)置中，從終端的主體延伸出(extended)天線則允許該天線用作單極天線，而收起(Retracted)天線則允許該天線用作λ/4螺旋天線。雖然這種天線具有高增益的優(yōu)勢，但是其無方向性導(dǎo)致不理想的SAR特性，該SAR特性形成對人體的電磁輻射危害程度的標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于螺旋天線形成為向終端的外部突出，所以難以將終端的外型設(shè)計成美觀且適于攜帶，除此之外對天線的內(nèi)置結(jié)構(gòu)的研究較少。為了克服這些缺點，倒F天線是一種設(shè)計成具有小型結(jié)構(gòu)的天線。倒F天線具有方向性，且在輻射部件感應(yīng)的電流產(chǎn)生波束時，朝向地面的束流可被再感應(yīng)到天線以形成朝向人體的另一束流，由此提高SAR特性并增強輻射部件感應(yīng)的波束密度。倒F天線還作為矩形微帶天線工作，在這種矩形微帶天線中矩形板狀輻射部件的長度減半，由此可以實現(xiàn)小型結(jié)構(gòu)。由于倒F天線具有方向性輻射特性，所以相比螺旋天線，倒F天線具有出色的電磁輻射吸收率。但是，倒F天線具有窄頻帶寬，因此難以設(shè)計在多頻帶工作的天線。此外，倒F天線還具有其頻率特性由于如手影響或頭影響的外部因素而容易改變的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)寬帶特征同時保持小型化特征的天線。
本發(fā)明的另一目的是提供一種通過耦合匹配實現(xiàn)寬帶特征的天線。本發(fā)明的又一目的是提供一種其頻率特征較少因如手影響或頭影響的外部因素而改變的天線。技術(shù)方案為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案提供一種使用耦合方法的寬帶天線，包括第一導(dǎo)電部件，與接地部電連接；第二導(dǎo)電部件，與饋電部分電連接并且與所述第一導(dǎo)電部件間隔預(yù)定距離；以及第三導(dǎo)電部件，從所述第一導(dǎo)電部件延伸并且其端點與接地部連接，以輻射RF信號，其中，所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件具有預(yù)定長度，以產(chǎn)生行波并實現(xiàn)足夠耦合。所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件用作阻抗匹配/饋電部件，并且通過在所述阻抗匹配/饋電部分中產(chǎn)生的耦合實現(xiàn)阻抗匹配。所述第一導(dǎo)電部件連接到的接地部與所述第三導(dǎo)電部件的端點連接到的接地部為共用的接地部。根據(jù)所述第一導(dǎo)電部件的長度和所述第三導(dǎo)電部件的長度決定輻射頻率，并且所述第一導(dǎo)電部件的電長度和所述第三導(dǎo)電部件的電長度設(shè)定為0. 5倍波長(λ /2)所述寬帶天線還包括第四導(dǎo)電部件，與接地部連接并且與所述第一導(dǎo)電部件間隔預(yù)定距離并用作另一頻帶的輻射體。本發(fā)明的另一方案提供一種使用耦合方法的寬帶天線，包括第一導(dǎo)電部件，與接地部電連接；第二導(dǎo)電部件，與饋電部分電連接并且與所述第一導(dǎo)電部件間隔預(yù)定距離； 以及第三導(dǎo)電部件，從所述第一導(dǎo)電部件延伸并其端點與接地部連接，以輻射RF信號，其中，在所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件形成有向所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件之間突出的多條開口短柱。從所述第一導(dǎo)電部件和第二導(dǎo)電部件突出的多條開口短柱彼此嚙合。所述開口短柱具有部分不同的寬度和部分不同的長度。有益效果本發(fā)明的幾個方案能夠提供實現(xiàn)寬帶特征同時保持小型化特征的天線，并且其頻率特征較少因如手影響或頭影響的外部因素而改變。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線的概念結(jié)構(gòu)，其中輻射體的端點被短路；圖2示出根據(jù)本發(fā)明第一示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線，其中輻射體的端點被短路；圖3示出根據(jù)本發(fā)明第二示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線的概念結(jié)構(gòu)，其中輻射體的端點被短路；圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線，其中輻射體的端點被短路；圖5示出根據(jù)本發(fā)明第三示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線的概念結(jié)構(gòu)，其中輻射體的端點被短路；
圖6示出根據(jù)本發(fā)明第三示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線，其中輻射體的端點被短路；圖7示出根據(jù)本發(fā)明第四示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線，其中輻射體的端點被短路；以及圖8示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的天線的Sll參數(shù)。
具體實施例方式以下將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明實施例的使用耦合方法的寬帶天線。圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線的概念結(jié)構(gòu)，其中輻射體的端點被短路。圖2示出根據(jù)本發(fā)明第一示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線，其中輻射體的端點被短路。在圖1中，本實施例的寬帶天線可以包括與接地部電連接的第一導(dǎo)電部件100、與饋電部分電連接的第二導(dǎo)電部件102以及從所述第一導(dǎo)電部件100延伸出的第三導(dǎo)電部件 104。與接地部連接的第一導(dǎo)電部件100和與饋電部分連接的第二導(dǎo)電部件102之間形成有特定間隙。理想的是，第一導(dǎo)電部件100與第二導(dǎo)電部件102是平行的，但這樣的排列不是必須的。第一導(dǎo)電部件100和第二導(dǎo)電部件102用作阻抗匹配/饋電部分130。阻抗匹配/饋電部分130執(zhí)行阻抗匹配和耦合饋電。在阻抗匹配/饋電部分130 中的第一導(dǎo)電部件100與第二導(dǎo)電部件102之間產(chǎn)生行波，并且預(yù)定量的電能通過耦合從第二導(dǎo)電部件102饋送到第一導(dǎo)電部件100。為了在阻抗匹配/饋電部分130中實現(xiàn)用于寬帶的阻抗匹配，則在第一導(dǎo)電部件 100與第二導(dǎo)電部件102之間必須執(zhí)行足夠的耦合。為了獲得足夠的耦合，第一導(dǎo)電部件 100和第二導(dǎo)電部件102必須確保具有指定的長度。當(dāng)導(dǎo)電部件100和102具有較大的長度時，可以實現(xiàn)較寬的頻帶。第三導(dǎo)電部件104從與耦合匹配相關(guān)的第一導(dǎo)電部件100延伸出，并第三導(dǎo)電部件104用作輻射體。如圖1和圖2中所示，用作輻射體的第三導(dǎo)電部件104的端點與接地部電連接，從而第三導(dǎo)電部件104用作環(huán)形輻射體。由于天線的輻射頻率由第一導(dǎo)電部件 100和第三導(dǎo)電部件104的長度決定并且第三導(dǎo)電部件104用作環(huán)形輻射體，因此第一導(dǎo)電部件100和第三導(dǎo)電部件104的長度可以具有所用頻率對應(yīng)的波長(λ)的約0.5倍。如圖1和圖2所示，在利用端點被短路的環(huán)形輻射體執(zhí)行耦合匹配以及耦合饋電的情況下，天線在手影響和頭影響方面表現(xiàn)出色，并且獲得優(yōu)秀的寬帶特征。在圖2中，第一導(dǎo)電部件100與基板200上形成的接地部電連接，并且第二導(dǎo)電部件102與饋電線電連接。理想的是，第三導(dǎo)電部件104的端點連接到的接地部為第一導(dǎo)電部件100也連接到的共用的接地部。另一方面，圖2中的天線中所包括的第一導(dǎo)電部件100、第二導(dǎo)電部件102和第三導(dǎo)電部件104可以組合在天線的載體上。圖3示出根據(jù)本發(fā)明第二示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線的概念結(jié)構(gòu)，其中輻射體的端點被短路。圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線，其中輻射體的端點被短路。
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在圖3和圖4中，本實施例的天線可以包括與接地部電連接的第一導(dǎo)電部件300、 與饋電部分電連接的第二導(dǎo)電部件302、從第一導(dǎo)電部件300延伸出的第三導(dǎo)電部件304、 以及從第一導(dǎo)電部件300和第二導(dǎo)電部件302突出的多條開口短柱(open stub)310。這里，第三導(dǎo)電部件304的端點被短路。在圖3和圖4中所示的第二實施例的天線中，與第一實施例不同的是，從第一導(dǎo)電部件300和第三導(dǎo)電部件302突出的多條開口短柱310用作導(dǎo)電部件300與導(dǎo)電部件302 之間的阻抗匹配/饋電部分330。圖3和圖4示出具有矩形形狀的開口短柱310，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是開口短柱310可以具有其他形狀。如上所述，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電部件300和第二導(dǎo)電部件302具有較大長度時，可以獲得較寬頻帶，這意味著通過增加第一導(dǎo)電部件300與第二導(dǎo)電部件302之間的電容因素可以獲得用于較寬頻帶的阻抗匹配。因此，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電部件300與第二導(dǎo)電部件302之間的距離被短路時也可以獲得用于寬帶的阻抗匹配。在圖3和圖4中，從第一導(dǎo)電部件300和第二導(dǎo)電部件302突出的開口短柱310 增加了第一導(dǎo)電部件300和第二導(dǎo)電部件302的電長度，因此盡管導(dǎo)電部件300和302具有有限長度，但也可以執(zhí)行用于寬帶的阻抗匹配。如圖4所示，當(dāng)多條開口短柱310從第一導(dǎo)電部件300和第二導(dǎo)電部件302以彼此嚙合的方式突出時，第一導(dǎo)電部件300與第二導(dǎo)電部件302之間的距離可以減小，從而在耦合匹配期間可以獲得較大的電容值，并且可以獲得用于較寬頻帶的阻抗匹配。也就是，具有從第一導(dǎo)電部件和第二導(dǎo)電部件突出的彼此嚙合的多個開口短柱的結(jié)構(gòu)不僅充分增加了第一導(dǎo)電部件和第二導(dǎo)電部件的電長度，還減小了第一導(dǎo)電部件與第二導(dǎo)電部件之間的距離，從而可以獲得較長的電長度以及較大的電容因素，以允許僅利用有限的尺寸實現(xiàn)用于較寬頻帶的阻抗匹配。第三導(dǎo)電部件304從與耦合匹配相關(guān)的第一導(dǎo)電部件300延伸出，并第三導(dǎo)電部件304用作輻射體。如圖3和圖4所示，用作輻射體的第三導(dǎo)電部件304的端點與接地部電連接，從而第三導(dǎo)電部件304用作環(huán)形輻射體。由于天線的輻射頻率由第一導(dǎo)電部件300 和第三導(dǎo)電部件304的電長度決定并且第三導(dǎo)電部件304用作環(huán)形輻射體，因此第一導(dǎo)電部件300和第三導(dǎo)電部件304的長度可以具有使用頻率對應(yīng)的波長(λ)的約0.5倍。圖5示出根據(jù)本發(fā)明第三示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線的概念結(jié)構(gòu)，其中輻射體的端點被短路。圖6示出根據(jù)本發(fā)明第三示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線，其中輻射體的端點被短路。在圖5和圖6中，根據(jù)第三實施例的天線可以包括與接地部電連接的第一導(dǎo)電部件500、與饋電部分電連接的第二導(dǎo)電部件502、從第一導(dǎo)電部件500延伸出的第三導(dǎo)電部件504、從第一導(dǎo)電部件500突出的多條第一開口短柱510以及從第二導(dǎo)電部件502突出的多條第二開口短柱510。在圖5和圖6中所示的第三實施例中從第一導(dǎo)電部件500和第二導(dǎo)電部件502突出的開口短柱510和512的形狀與第二實施例中的形狀不同。在第二實施例中，從導(dǎo)電部件300和302突出的開口短柱301具有相同的寬度和長度。換句話說，在第二實施例中的開口短柱310互相一致地形成，而在第三實施例中的開口短柱510和512不一致地形成。在圖5和圖6中，從第一導(dǎo)電部件500突出的第一開口短柱510可被結(jié)構(gòu)化成寬度和長度增加然后再減小，并且從第二導(dǎo)電部件502突出的第二開口短柱512也被結(jié)構(gòu)化成寬度和長度增加然后再減小。如上所述，根據(jù)從導(dǎo)電部件500和502突出的開口短柱510和512的寬度和長度的變化，使用于耦合的電容值也可以改變。在第一導(dǎo)電部件500和第二導(dǎo)電部件502之間的電容因素被多樣化的情況下，可以獲得用于較寬頻帶的阻抗匹配。在圖5和圖6中所示的開口短柱510和512的結(jié)構(gòu)僅是一個例子，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見，開口短柱510和512的寬度和長度可以有各種改變。例如，僅第一開口短柱510 的寬度改變而不改變第一開口短柱的長度。或者，可以僅改變第一開口短柱510和第二開口短柱512之一的寬度或長度。圖7示出根據(jù)本發(fā)明第四示范實施例的使用耦合方法的寬帶內(nèi)置天線，其中輻射體的端點被短路。在圖7中，本實施例的天線可以包括與接地部電連接的第一導(dǎo)電部件700、與饋電部分電連接的第二導(dǎo)電部件702、從第一導(dǎo)電部件700延伸出的第三導(dǎo)電部件704、從第一導(dǎo)電部件700和第二導(dǎo)電部件702突出的開口短柱710、以及與第一導(dǎo)電部件700間隔預(yù)定距離并與接地部電連接的第四導(dǎo)電部件750。與第二實施例相比，第四實施例的天線進(jìn)一步包括第四導(dǎo)電部件750，并且第四導(dǎo)電部件750用作第二輻射體。在圖7中，第四導(dǎo)電部件750鄰近第一導(dǎo)電部件700，并且預(yù)定量的電能通過耦合方法從第一導(dǎo)電部件700饋送到第四導(dǎo)電部件750。另一方面，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，第四導(dǎo)電部件750可以鄰近第二導(dǎo)電部件702，并且一定量的電能通過耦合方法從第二導(dǎo)電部件702饋送到第四導(dǎo)電部件750，由此輸出RF信號。與用作第一輻射體的第三導(dǎo)電部件704相比，用作第二輻射體的第四導(dǎo)電部件 750以更高的頻帶發(fā)射RF信號。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的天線的Sll參數(shù)的視圖。如圖8中所示，在IGHz的低頻帶，由端點接地的第三導(dǎo)電部件形成諧振帶。這里， 由于第一導(dǎo)電部件與第二導(dǎo)電部件之間的耦合，天線具有寬帶特征。在大約2GHz高頻帶中，根據(jù)第三導(dǎo)電部件的復(fù)諧振和根據(jù)第四導(dǎo)電部件的諧振組合，即，產(chǎn)生雙諧振，從而可以獲得寬帶特征。
權(quán)利要求
1.一種使用耦合方法的寬帶天線，包括第一導(dǎo)電部件，與接地部電連接；第二導(dǎo)電部件，與饋電部分電連接并且與所述第一導(dǎo)電部件間隔預(yù)定距離；以及第三導(dǎo)電部件，從所述第一導(dǎo)電部件延伸并且其端點與接地部連接，以輻射RF信號，其中，所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件具有預(yù)定長度，以產(chǎn)生行波并實現(xiàn)足夠華禹合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶天線，其中，所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件用作阻抗匹配/饋電部件，并且通過在所述阻抗匹配/饋電部分中產(chǎn)生的耦合實現(xiàn)阻抗匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶天線，其中，所述第一導(dǎo)電部件連接到的接地部與所述第三導(dǎo)電部件的端點連接到的接地部為共用的接地部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶天線，其中，根據(jù)所述第一導(dǎo)電部件的長度和所述第三導(dǎo)電部件的長度決定輻射頻率，并且所述第一導(dǎo)電部件的電長度和所述第三導(dǎo)電部件的電長度設(shè)定為0.5倍波長(λ/2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶天線，還包括第四導(dǎo)電部件，與接地部連接并且與所述第一導(dǎo)電部件間隔預(yù)定距離并用作另一頻帶的輻射體。
6.一種使用耦合方法的寬帶天線，包括第一導(dǎo)電部件，與接地部電連接；第二導(dǎo)電部件，與饋電部分電連接并且與所述第一導(dǎo)電部件間隔預(yù)定距離；以及第三導(dǎo)電部件，從所述第一導(dǎo)電部件延伸并其端點與接地部連接，以輻射RF信號，其中，在所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件形成有向所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件之間突出的多條開口短線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的寬帶天線，其中，從所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件突出的多條開口短線彼此嚙合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的寬帶天線，其中，所述多條開口短線具有一致的寬度和一致的長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的寬帶天線，其中，所述多條開口短線具有部分不同的寬度和部分不同的長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的寬帶天線，還包括第四導(dǎo)電部件，與接地部連接并且與所述第一導(dǎo)電部件間隔預(yù)定距離并用作另一頻帶的輻射體。
全文摘要
本發(fā)明公開一種使用耦合匹配的天線，其中輻射器的端點被短路。該天線包括第一導(dǎo)電部件，與接地部電連接；第二導(dǎo)電部件，與饋電部分電連接并且與所述第一導(dǎo)電部件間隔預(yù)定距離；以及第三導(dǎo)電部件，從所述第一導(dǎo)電部件延伸并并其端點與接地部連接，以輻射RF信號。其中，所述第一導(dǎo)電部件和第二導(dǎo)電部件具有預(yù)定長度，以產(chǎn)生行波并實現(xiàn)足夠耦合。所述天線具有寬帶特征同時保持小型化特征。所述天線的頻率特性不因如手影響和頭影響的外部因素而顯著改變。
文檔編號H01Q13/08GK102396110SQ200980158726
公開日2012年3月28日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者鄭鐘鎬, 金炳南 申請人:Ace技術(shù)株式會社