CN101765943B

CN101765943B - 天线布置

Info

Publication number: CN101765943B
Application number: CN2007801000628A
Authority: CN
Inventors: J·奥里凯南; H·拉萨罗维; P·基尔皮; J·拉奥拉; L·伊沃南; A·旺斯卡; J·克罗格吕斯
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2027-06-22
Also published as: EP2160796B1; KR20100049551A; EP2165384A1; CN101772860B; EP2165384B1; EP2160796A4; US8493272B2; CN101765943A; US20100220017A1; US20100265148A1; CN101772860A; KR101553722B1; US8502739B2; WO2009001158A1; WO2009000815A1; EP2160796A1

Abstract

一种天线布置，其包括：具有电长度的接地平面；被放置为用于与所述接地平面耦合的天线元件；第一传导元件；互连机构，其连接到所述接地平面和所述第一传导元件，具有第一配置和第二配置，其中，所述接地平面当所述互连机构处于第一配置时具有第一电长度，并且当所述互连机构处于第二配置时具有不同于所述第一电长度的第二电长度。

Description

天线布置

技术领域

本发明的实施例涉及天线布置。特别地，其涉及移动蜂窝电话中的天线布置。

背景技术

在电子无线电通信设备领域中，存在对减小所述设备的整体尺寸的期望。另外，最近电子部件尺寸的减小已允许印刷线路板(PWB)的尺寸被减小。

用于无线电通信设备的天线布置通常包括需要接地平面来工作的非平衡谐振天线。在多数设备中，印刷线路板充当天线元件的接地平面。如果接地平面的最大尺度是λ/2或λ/2的倍数级的(其中，λ等于工作波长)，则接地平面还可以支持其自身的辐射谐振模式。在无线电通信频带(例如850MHz)处，天线元件的微型化可以通过使用天线元件来达到，所述天线元件不仅作为辐射器而且还激励接地平面的谐振模式，所述接地平面然后辐射来自设备的信号的很大一部分。

为最大化便携式无线电通信设备上的较小天线元件的工作带宽，天线和接地平面的谐振模式的谐振频率应当大致相等，并且所述谐振模式之间应当存在较强耦合。当接地平面的最大尺度(通常为长度)等于λ/2时，接地平面最低级模式谐振。天线元件可以影响接地平面的电长度，使其电长于或短于接地平面的物理长度。当接地平面的电长度为λ/2的倍数时，发生更多的接地平面谐振。用于不同频率的最优接地平面长度(或其它尺度)可以使用例如特征模式分析来找到。

电长度是根据波长来表示的电流通路的长度。电长度对于纵向谐振模式可以与接地平面的物理长度有关，以及对于横向谐振模式与接地平面的宽度有关。因为例如迂回或添加离散部件改变电长度，所以电长度不需要等于物理尺度中的任一个。另外，因为电流通路是横向和纵向部件的组合，所以在接地平面中添加槽孔使电长度更长。因为不同天线生成不同电流分布和位于各种工作频率处的谐振模式，所以设备通常将具有多个电长度。

随着印刷线路板的尺寸被减小(例如在100mm以下)，由于印刷线路板具有对于期望的工作频带来说太短的电长度，天线布置的性能可能被恶化。于是，在较小设备中可能难以达到合理的天线性能。

因此，提供可替换的天线布置将是可取的。

发明内容

根据本发明的各种实施例，提供一种天线布置，其包括：具有电长度的接地平面；被放置为用于与接地平面耦合的天线元件；第一传导元件；互连机构，其连接到所述接地平面和所述第一传导元件，具有第一配置和第二配置，其中，所述接地平面当所述互连机构处于第一配置时具有第一电长度，并且当所述互连机构处于第二配置时具有不同于所述第一电长度的第二电长度。

当所述互连机构处于所述第一配置时，所述互连机构可以将所述接地平面连接到所述第一传导元件。当所述互连机构处于所述第二配置时，所述互连机构可以将所述第一传导元件从所述接地平面断开。

所述天线布置可以包括第二传导元件。当所述互连机构处于所述第一配置时，所述互连机构可以将所述接地平面连接到所述第一传导元件。当所述互连机构处于所述第二配置时，所述互连单元可以将所述接地平面连接到所述第二传导元件。

所述互连机构可以包括用于在所述第一配置和所述第二配置之间切换所述互连机构的开关。可替换地，所述互连机构可以包括频率选择性元件，所述频率选择性元件被安排为，依赖于输入到所述互连机构的信号的频带而将所述互连机构配置为所述第一配置和所述第二配置。

所述天线布置可以包括第三传导元件以及连接到所述第一传导元件和所述第三传导元件的进一步的互连机构。所述进一步的互连机构可以具有第一配置和第二配置。所述接地平面当所述互连结构处于所述第一配置时可以具有第三电长度，并且当所述互连机构处于所述第二配置时具有第四电长度。

所述进一步的互连机构可以包括用于在所述第一配置和所述第二配置之间切换所述进一步的互连机构的开关。可替换地，所述进一步的互连机构可以包括频率选择性部件，所述频率选择性部件被安排为，依赖于输入到所述进一步的互连机构的信号的频带而将所述进一步的互连机构配置为所述第一配置和所述第二配置。

所述天线元件可以被放置在所述接地平面上。可替换地，所述天线元件可以被放置在所述第一传导元件上。

传导元件可以是提供除改变所述接地平面的电长度外的功能的装置的部件。可替换地，传导元件可以仅被提供用于改变所述接地平面的电长度。

所述天线布置可以进一步包括去耦合电容器，其连接到所述接地平面和互连机构，用于抑制通过其的DC电流的流量。

所述天线布置可以进一步包括用于抑制所述装置中的RF信号的流量的RF扼流圈。

所述天线布置可以进一步包括连接到传导元件的用于改变所述传导元件的电长度的进一步的传导元件。

所述天线布置可以是非平面的。所述第一传导元件、第二传导元件和第三传导元件可以被放置在所述接地平面的平面之外。

改变所述互连机构的配置可以改变所述天线布置中的电流分布。

所述天线布置可以进一步包括连接到所述接地平面的频率选择性电磁带隙结构，其被安排为防止所述接地平面在预定频带处谐振。

所述接地平面的电长度可以与所述接地平面的物理长度有关。

此外，所述接地平面的电长度可以与所述接地平面的物理宽度和横向谐振模式有关。该电长度当所述互连机构处于所述第一配置时可以具有第一值，并且当所述互连机构处于第二配置时具有第二值。

此外，所述电长度可以与例如由所述接地平面的物理尺度和在所述接地平面中打开的槽孔控制的纵向和横向谐振模式的组合有关。

根据本发明的各种实施例，提供一种包括如前述段落中所描述的天线布置的装置。

所述装置可以用于无线电通信。

根据本发明的各种实施例，提供一种包括如前述段落中所述的天线布置的移动蜂窝电话。

根据本发明的各种实施例，提供一种包括如前述段落中所述的天线布置的模块。

根据本发明的各种实施例，提供一种大致如此处参考附图所描述和/或在附图中所示的天线布置。

根据本发明的各种实施例，提供一种方法，其包括：提供具有电长度的接地平面、被放置为用于与所述接地平面耦合的天线元件、第一传导元件；互连机构，其连接到所述接地平面和所述第一传导元件，具有第一配置和第二配置；将所述接地平面安排为，使得所述接地平面当所述互连机构处于所述第一配置时具有第一电长度，并且当所述互连机构处于所述第二配置时具有不同于所述第一电长度的第二电长度。

当所述互连机构处于所述第一配置时，所述互连机构可以将所述接地平面连接到所述第一传导元件，并且当所述互连机构处于所述第二配置时，所述互连机构可以将所述第一传导元件从所述接地平面断开。

所述方法可以进一步包括提供第二传导元件。当所述互连机构处于所述第一配置时，所述互连机构可以将所述接地平面连接到所述第一传导元件，并且当所述互连机构处于所述第二配置时，所述互连机构可以将所述接地平面连接到所述第二传导元件。

所述方法可以进一步包括控制所述互连机构在所述第一配置和所述第二配置之间切换。

附图说明

为更好地理解本发明的各种实施例，现在将仅作为示例参考附图，其中：

图1示出了包括根据本发明的一个实施例的天线布置的装置的示意图；

图2示出了根据本发明的第一实施例的天线布置的一部分的示意图；

图3示出了根据本发明的第二实施例的天线布置的一部分的示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的并入滑动机构的移动蜂窝电话的示意侧视图；以及

图5示出了根据本发明的一个实施例的并入折叠机构的移动蜂窝电话的示意侧视图。

具体实施方式

附图示出了天线布置12，其包括：具有电长度的接地平面30；被放置为用于与接地平面30耦合的天线元件28、62；传导元件15、16、18、20、22、24、38、42、44、48、66、70；互连机构32、46、64，其连接到接地平面30和传导元件，该互连机构具有第一配置和第二配置，其中，接地平面30当互连机构处于第一配置时具有第一电长度，以及当互连机构处于第二配置时具有不同于第一电长度的第二电长度。

图1示出了包括根据本发明的一个实施例的天线布置12的装置10的示意图。详细来说，装置10包括控制器14、存储器15、显示器16、用户输入设备18、输出设备20、电源22、可选传导元件24、收发器26、一个或多个天线元件28、接地平面30、互连机构32a、32b、32c、32d、32e、32f以及可选地包括传感器33。

在图1中，细线用于表示装置10的控制器14与部件之间的控制/数据线。粗线用于表示装置10的接地平面30与传导元件之间的电(RF短路)连接。

装置10可以是任何无线电通信电子设备。特别地，装置10可以是例如移动蜂窝电话、个人数字助理(PDA)或其它便携式无线电通信设备的便携式无线电通信设备。

控制器14可以是任何合适的处理器，并且例如可以是微处理器。控制器14可以是离散的单独的部件，或者可以被集成到互连机构中。连接控制器14以便从存储器15取读或向其进行写入。存储器15可以是任何合适的存储器，并且例如可以是诸如闪存器的永久内置存储器，或者可以是诸如硬盘、安全数字(DS)卡或微驱动器的可移除存储器。

显示器16耦合到控制器14，用于接收和显示数据。控制器14可以从存储器15读取数据，并且将该数据提供给显示器16以便向移动蜂窝电话10的用户进行显示。控制器14可以被安排为控制显示器16上的图形用户界面。显示器16可以是任何合适的显示器，并且例如可以是薄膜晶体管(TFT)显示器或液晶显示器(LCD)。

连接控制器14以便从用户输入设备18读取信号。用户输入设备18可以是用户通过其能够与装置10进行交互的任何设备。例如，用户输入设备18可以是麦克风、小键盘、操纵杆或任何其它合适的设备。

将控制器14连接到输出设备20以便向用户传达信息。例如，输出设备20可以是被安排为听觉上向用户提供信息的音频扬声器或者第二显示器。

电源22可以是适于为装置10供电的任何电功率源。例如，在移动蜂窝电话中，电源22可以是一个或多个电池。电源22被安排为装置的部件(例如控制器14、存储器15、显示器16等......)中的每个提供电功率，但是为了保持图1的清晰，电源的用于此目的的连接未被示出。

如以上提到的，装置10还包括传导元件24。传导元件24包括具有导电的部分的任何元件或设备。例如，传导元件24可以包括(并且不限于)印刷线路板(PWB)、RF屏蔽、金属箔、柔性PWB、盖罩、金属涂层、传导机械加强元件、围绕其它单元(例如显示器)的金属框、缆线组件、柔性互连线、铰链、插座、诸如电容器和电感器的电抗部件以及用于使装置10振动的振动机构。传导元件24在一些实施例中是可选的，并且将在以下段落中详细讨论。

元件的电传导性可以通过使用例如完全金属性部件、具有金属涂层的部件、具有导电墨水的部件、具有导电塑料以及导电液体和气体的部件来获得。

以上提到的传导元件可以以不同方式相互连接以及连接到接地平面30。例如，电流连接可以通过螺钉、顶针(pogo pin)、传导条、软线(flexes)、弹簧等来实现。传导元件可以在一个或多个位置(例如在拐角处)电流连接，而在其它位置机械连接但电绝缘。为达到电绝缘，可以使用如下金属螺钉，这些螺钉具有与它们相邻的绝缘塑料部分。可替换地，所述螺钉可以是非导体的。

收发器26连接到一个或多个天线元件28、控制器14和接地平面30。在一些实施例中，一个或多个天线元件28可以被连接到接地平面30。控制器14被安排为向收发器26提供数据。收发器26被安排为对数据进行编码并将其提供给一个或多个天线元件28以进行传输。一个或多个天线元件28被安排为作为无线电信号发送已编码数据。

一个或多个天线元件28还被安排为接收无线电信号。一个或多个天线元件28然后将所接收的无线电信号提供给收发器26，收发器26将所述无线电信号解码为数据。收发器26然后将该数据提供给控制器14。

一个或多个天线元件28可以是适于无线电通信的任何天线元件。例如，在一个其中装置10是移动蜂窝电话的实施例中，一个或多个天线元件28可以包括(但不限于)平面倒F天线(PIFA)、倒F天线(IFA)、鞭形天线、环形天线、螺旋天线、单极天线、槽孔天线、切口天线和介质谐振器天线(DRA)。应当认识到，该一个或多个天线元件可以包括以上天线类型的任何组合。

天线布置12被安排为在多个不同工作无线电频带中以及经由多个不同协议进行工作。在各种实施例中，天线布置12包括可以根据不同协议(多无线电设备)或同一协议(分集/MIMO)工作的多个天线元件。例如，不同频带和协议可以包括(但不限于)DVB-H 470MHz到750MHz、US-GSM 850(824-894MHz)；EGSM 900(880-960MHz)；GPS 1572.42MHz、PCN/DCS1800(1710-1880MHz)；US-WCDMA1900(1850-1990)频带；WCDMA21000频带(Tx：1920-1980/Rx：2110-2180)；PCS1900(1850-1990MHz)；2.5GHzWLAN/BT、5GHz WLAN、DRM(0.15-30.0MHz)、FM(76-108MHz)、AM(0.535-1.705MHz)、DVB-H[US](1670-1675MHz)、WiMax(2300-2400MHz、2305-2360MHz、2496-2690MHz、3300-3400MHz、3400-3800MHz、5150-5875MHz)、RFID(LF[125-134kHz]、HF[13.56MHz])、UHF[433MHz、865-956MHz或2.45GHz]以及UWB 3.0GHz到10.6GHz。因此，一个或多个天线元件28中的每个可以具有不同电长度以便实现这些频率和协议。

接地平面30是被安排为与一个或多个天线元件28耦合的导电构件。在本发明的各种实施例中，接地平面30是所述装置的部件(例如电源22、显示器16等)以及一个或多个天线元件28可以被安装在其上的印刷线路板(PWB)。在本发明的其它实施例中，一个或多个天线元件28可以被安装在其上的接地平面30可以是不同的传导元件，并且例如可以是移动蜂窝电话的小键盘。

接地平面30的一个或多个电长度(例如与物理长度和/或物理宽度有关)可以使用各种技术来改变。例如，为增大接地平面30的电长度，槽孔可以在接地平面中被切割以给予其迂回的形状，以及/或者导体带(直的、弯的或迂回的)可以被连接到接地平面30。为减小接地平面30的电长度，接地平面30可以被连接到调谐接地平面的离散部件或者连接到陷波器。这些技术还可以被应用于传导元件中的任一个，以便确保其具有所期望的电长度。特别地，上面提到的传导元件中的任一个的导电外壳可以被迂回或塑形为使得所述传导元件的电长度中的一个或多个改变。

在一些实施例中，接地平面30可以连接到频率选择性电磁带隙结构31。带隙结构31是可以放置在接地平面30之上并且连接到接地平面30的周期性金属结构。带隙结构31抑制一个频率范围上的电流流动，并且可以用于防止接地平面30在预定频带处产生谐振。

接地平面30分别经由互连机构32a、32b、32c、32d、32e、32f连接到电源22、显示器16、用户输入设备18、输出设备20、传导元件24和存储器15。

接地平面30与传导元件之间的连接可以包括抑制DC或低频电流量但允许RF信号传播的去耦合电容器37。在图1中，去耦合电容器37被示出，并且其连接到接地平面30和互连机构32a。通过使用去耦合电容器，互连机构32可以被用于在不干扰部件工作的情况下调谐接地平面的电长度。

在各种实施例中，可以提供一个或多个RF扼流圈41用于抑制装置10中的RF信号的流动。例如，RF扼流圈41可以连接到电源22的功率端子，以防止RF信号在装置的供电电路中流动。

电源22、显示器16、用户输入设备18、输出设备20和存储器15中的每个都包括一个电传导的部分，并且因此可以被认为是传导元件。例如，电源22可以具有金属性的外壳，并且因此可以是电传导的。接地平面30经由互连机构连接到传导元件的导体部分。应当认识到，除连接到互连机构和用于被安排为改变接地平面的一个或多个电长度之外，传导元件还可以具有功能(例如提供电功率)。还应当认识到，传导元件可以仅被提供以用于连接到互连机构和改变接地平面的一个或多个电长度(例如，如金属箔的情况)。

可以向一传导元件直接连接另一传导元件以改变该传导元件的电长度中的一个或多个。例如，在图1中，电源22被连接到改变电源22的电长度的传导元件(传导条221)。传导条221可以具有任何形状，并且可以是直的、弯的或迂回的。

在本发明的各种实施例中，天线布置12是非平面的。接地平面30可以是定义平面的印刷线路板，以及传导元件可以被放置在该平面之外。例如，移动蜂窝电话的小键盘是通常被放置在印刷线路板之上的传导元件。

在本发明的各种实施例中，传导元件22、26、18、20、24、15可以经由互连机构相互连接。例如，在图1中，显示器16经由互连机构32c(经由由虚线34代表的连接)连接到用户输入设备18。

此外，在本发明的各种实施例中，互连机构可以连接到多于一个传导元件。例如，互连机构32e可以连接到传导元件24和存储器15(经由由虚线36代表的连接)。

在本发明的实施例中，互连机构32a、32b、32c、32d、32e、32f具有至少第一配置和第二配置，并且用于为装置10提供可重配置的接地平面。

当互连机构处于第一配置时，互连机构可以将接地平面电连接到第一传导元件，并且由此改变接地平面30的一个或多个电长度(例如与接地平面的物理宽度和/或物理长度相关联)。因此，接地平面30的谐振频带也可以改变。

当互连机构处于第二配置时，互连机构可以将接地平面30从第一传导元件断开，从而将接地平面30的一个或多个电长度未更改它们的原有电长度。可替换地，互连机构可以将接地平面30连接到第二个、不同的传导元件，并且由此改变接地平面30的一个或多个电长度(以及谐振频带)。

互连机构32a到32f可以包括用于将传导元件与接地平面电连接和断开的开关，并且该开关可以由控制器14控制。该开关可以是MEMS开关、CMOS开关、GaAs开关、PIN二极管开关、机械开关或任何其它合适的开关。

包括机械开关的互连机构可以在设备的用户改变设备的配置时进行连接或断开连接。例如，如果设备是便携式无线电话，则机械开关可以在折叠机构(见图5)被打开和闭合时或者在滑动机构(见图4)被打开和闭合时改变配置。另外，如果电话是可旋转终端，则开关可以在电话被旋转时改变配置。

互连机构还可以包括电气或机械控制的可变电抗(例如变抗器)或电阻。这些控制部件可以使用任何合适的高频或RF技术来实现，例如半导体、MEMS、BST(钛酸锶钡)。

可替换地(或者附加地)，互连机构32a到32f可以包括频率选择性元件(例如互连机构32a包括频率选择性元件35)，其仅在如果输入信号的频率在预定门限频率之上或之下时允许接地平面30与传导元件进行电连接。例如，如果频率选择性元件是低通滤波器，则互连机构当输入信号的频率在预定门限频率之下时将允许接地平面和传导元件连接，以及当输入信号的频率在预定门限频率之上时将不允许其连接。频率选择性元件可以是SAW/BAW滤波器、MEMS滤波器或LC滤波器(具有调谐电容器)。应当认识到，开关和频率选择性元件的不同组合可以用于互连机构。

在各种实施例中，装置10包括传感器33，其被安排为测量一个或多个天线元件28的阻抗，并且将该信息提供给控制器14。控制器14被安排为读取该信息并且相应地控制互连机构，使得为一个或多个天线元件28提供期望的阻抗。

本发明的实施例提供的优势在于，其允许改变接地平面30的一个或多个电长度，并且因此可以针对给定工作频带、装置位置和/或安排来最优化天线性能。接地平面30的电长度以及基于此的谐振频率可以被改变为更接近地匹配于天线元件的工作频率。

本发明的实施例还提供的进一步优势在于，其还可以用于控制不同频率处的电流分布。通过控制电流分布，可以改变一个或多个天线的输入阻抗、近场、隔离和辐射模式。因此，本发明的实施例可以用于减小装置10的一部分处的近场、增大天线之间的隔离和/或控制辐射模式。

在一个实施例中，天线布置12可以包括被安排为工作于第一工作频带的第一天线元件以及被安排为工作于第二个不同工作频带的第二天线元件。接地平面的电长度(在该实施例中与物理长度有关)可以被改变以便在第一天线元件可操作时优化第一天线元件的性能，并且可以被改变以便在第二天线元件可操作时优化第二天线元件的性能。例如，如果第一工作频带是US-GSM850以及第二工作频带是US-WCDMA1900，则互连机构可以当第一天线元件可操作时将接地平面30连接到传导元件从而增大接地平面的电长度(并且因此将接地平面的谐振频率降低为US-GSM850)，以及当第二天线元件可操作时将接地平面30从传导元件断开从而减小电长度(并且因此将接地平面的谐振频率提高到US-WCDMA1900)。

另外，接地平面30的电长度可以被改变以便考虑到装置10的不同位置(例如当进行电话呼叫时紧靠用户的脸颊)和布置(例如对于滑动和折叠电话)，其中装置10的不同位置和布置可以影响天线性能。

本发明的实施例提供的另一优势在于，其可以允许减小装置的印刷线路板的尺寸。由于印刷线路板通常充当天线元件的接地平面，由于其电长度可以通过将其连接到不同传导元件进行改变，因此可以减小其尺寸。

图2示出了根据本发明的第一实施例的天线布置12的一部分的示意图。在该实施例中，接地平面30经由互连机构32连接到传导元件38。互连机构32包括由来自控制器14(在图1中示出)的信号40控制的开关39。通过对开关39进行控制以便在将接地平面30电连接到传导元件38和将接地平面30从传导元件38断开之间切换，可以改变接地平面30的电长度。

例如，如果传导元件38包括串联电感器，则在接地平面30连接到所述电感器时可以加长接地平面30的电长度。如果传导元件38包括串联电容器，则在接地平面连接到所述电容器时可以缩短接地平面30的电长度。通过将接地平面30连接到高阻抗表面(例如λ/4传输线路)，还可以对于给定无线电频率缩短接地平面30的电长度。高阻抗表面可以通过以合适方式安排传导元件或通过将附加机械条连接到传导元件中的任一个来构成。所述布置还可以使接地平面的电长度对于其它无线电频率更长。

图3示出了根据本发明的第二实施例的天线布置12的一部分的示意图。在该实施例中，接地平面30经由第一互连机构46连接到第一传导元件42和第二传导元件44。另外，接地平面30经由所述第一互连机构、第一传导元件42和第二互连机构50连接到第三传导元件48。

互连机构46包括由来自控制器14的信号54控制的开关52。通过对开关52进行控制以在将接地平面30电连接到第一传导元件42和将接地平面30电连接到第二传导元件44之间切换，可以改变接地平面30的电长度。

如果开关52将接地平面30连接到第一传导元件42，则接地平面30还可以连接到第三传导元件48以再次改变接地平面30的电长度。第二互连机构50包括开关55，开关55可以经由信号56由控制器14控制为，在将第一传导元件42连接到第三传导元件48与将第一传导元件42从第三传导元件48断开之间切换。

现在将描述示例以向读者示出图3中所示的实施例可以怎样用于使接地平面30能够工作于三个不同的谐振模式：低频带(例如US-GSM 850)、中频带(例如GPS 1572MHz)和高频带(例如US-WCDMA1900)。在该实施例中，第一、第二和第三传导元件每个都具有其自己的电长度。第一传导元件42具有长于第二传导元件44的电长度。

如果天线布置12将工作于高频带，则控制器14控制开关52将接地平面30连接到第二传导元件44，并且因此为接地平面30提供较短电长度和较高谐振频率。

如果天线布置12将工作于中频带，则控制器14控制开关52将接地平面30连接到第一传导元件42并且开关55将第一传导元件从第三传导元件断开，并且因此为接地平面30提供长于当天线布置12工作于高频带时的电长度。该电长度允许接地平面30谐振于中频带。

如果天线布置12将工作于低频带，则控制器14控制开关52将接地平面30连接到第一传导元件42。控制器14还控制开关55将第一传导元件42连接到第三传导元件48。通过将接地平面30连接到第一传导元件42和第三传导元件48，接地平面30的电长度增大，从而接地平面30的电长度长于接地平面30对于高频带和中频带的电长度。该电长度允许接地平面30谐振于低频带。

从以上描述中可以理解，可以如何改变接地平面30的电长度从而其可以谐振于三个不同的无线电频带。应当认识到，以上仅是示例。可替换地或者附加地，可以改变接地平面的另一电长度(例如那些与接地平面的物理宽度有关的)。这也可以用于对于单一频带或同时对于多个频带达到接地平面的纵向和横向谐振模式的最优组合。因此，本发明的实施例提供的优势在于，可以改变接地平面30的电长度以使接地平面30可以谐振于多个工作频带。

图4示出了根据本发明的一个实施例的并入滑动机构61的移动蜂窝电话10的示意侧视图。该移动蜂窝电话包括经由滑动机构61相互连接的第一外壳58和第二外壳60。第一外壳58容纳接地平面30(在该实施例中为PWB)，其中，接地平面30上安装了天线元件62、互连机构64和电源22，该电源22经由互连机构64连接到接地平面30。第二外壳60包括印刷线路板66，其中，印刷线路板66上安装了互连机构68。显示器16经由互连机构66连接到印刷线路板66。接地平面30和印刷线路板66经由电缆63相互连接。滑动电话是本领域中众所周知的，并且滑动机构的运转这里将不详细讨论。

接地平面30的电长度可以通过将其电连接到电源22、印刷线路板66和显示器16而改变。

图5示出了根据本发明的一个实施例的并入折叠机构67的移动蜂窝电话10的示意侧视图。图5中所示的移动蜂窝电话与图4中所示的移动蜂窝电话类似，并且，在特征类似的地方，使用了相同参考标号。该移动蜂窝电话包括经由折叠机构67(其例如可以是铰链)相互连接的第一外壳58和第二外壳60。第一外壳58容纳接地平面30(其在该实施例中为PWB)，其中，在接地平面30上安装了天线元件62、互连机构64和电源22，电源22经由互连机构64连接到接地平面30。第二外壳60包括印刷线路板66，在该印刷线路板66上安装了互连机构68。显示器16经由互连机构68连接到印刷线路板66，并且第二显示器70经由互连机构72连接到显示器16。接地平面30和印刷线路板66经由电缆63相互连接。

接地平面30的电长度可以通过将其电连接到电源22、印刷线路板66、显示器16和第二显示器70而改变。

本发明的实施例为滑动和折叠移动蜂窝电话10提供的优点在于，其使得当电话被放置于其关闭配置时(即当两个外壳58和60相互紧靠时)延长了接地平面30的电长度，并且因此改进天线性能。在一个实施例中，控制器14被安排为确定电话何时打开或关闭，并且相应地控制互连机构64、68和72。可替换地，可以提供机械设备以用于依赖于电话的配置(即其是打开还是关闭的)而选择互连机构的配置。

尽管本发明的实施例已在前述段落中参考各种示例被描述，但应当认识到，在不脱离如所要求权利的本发明的范围的情况下，可以对所给示例作出修改。例如，应当认识到，装置10可以包括可以被安排为使天线布置能够工作于多个不同无线电频带和协议的多个传导元件、多个互连机构和多个天线元件，并且本发明的实施例不限于以上描述的示例。

除了明确描述的组合之外，可以以其它组合使用前述说明书中描述的特征。

尽管前述说明书中努力关注本发明的那些被认为特别重要的特征，但应当理解，申请人要求，对于以上提到和/或附图中示出的任何可取得专利权的特征或特征组合，不论是否特别强调，都已对其施加保护。

Claims

1.一种天线装置，其包括：

具有电长度的接地平面；

被放置为用于与所述接地平面耦合的天线元件；

第一传导元件；

互连机构，其连接到所述接地平面和所述第一传导元件，具有第一配置和第二配置，其中，所述接地平面当所述互连机构处于所述第一配置时具有第一电长度，并且当所述互连机构处于所述第二配置时具有不同于所述第一电长度的第二电长度，

其中，所述第一传导元件是装置的部件，其除了改变所述接地平面的电长度之外还提供一功能。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，当所述互连机构处于所述第一配置时，所述互连机构将所述接地平面连接到所述第一传导元件，并且当所述互连机构处于所述第二配置时，所述互连机构将所述第一传导元件从所述接地平面断开。

3.根据权利要求1所述的天线装置，其包括第二传导元件，并且当所述互连机构处于所述第一配置时，所述互连机构将所述接地平面连接到所述第一传导元件，并且当所述互连机构处于所述第二配置时，所述互连机构将所述接地平面连接到所述第二传导元件。

4.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述互连机构包括用于在所述第一配置和所述第二配置之间切换所述互连机构的开关。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述互连机构包括频率选择性元件，所述频率选择性元件被安排为依赖于输入到所述互连机构的信号的频带而将所述互连机构配置为所述第一配置和配置为所述第二配置。

6.根据权利要求1所述的天线装置，其包括第三传导元件以及连接到所述第一传导元件和所述第三传导元件的另一互连机构，所述另一互连机构具有第一配置和第二配置，其中，所述接地平面当所述互连机构处于所述第一配置时具有第三电长度，并且当所述互连机构处于所述第二配置时具有第四电长度。

7.根据权利要求6所述的天线装置，其中，所述另一互连机构包括用于在所述第一配置和所述第二配置之间切换所述另一互连机构的开关。

8.根据权利要求6所述的天线装置，其中，所述另一互连机构包括频率选择性元件，所述频率选择性元件被安排为依赖于输入到所述另一互连机构的信号的频带而将所述另一互连机构配置为所述第一配置和配置为所述第二配置。

9.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述天线元件被放置在所述接地平面上。

10.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述天线元件被放置在所述第一传导元件上。

11.根据权利要求1所述的天线装置，其进一步包括去耦合电容器，所述去耦合电容器连接到所述接地平面和互连机构，用于抑制通过其的DC或低频电流的流动。

12.根据权利要求1所述的天线装置，其进一步包括用于抑制所述装置中的RF信号的流动的RF扼流圈。

13.根据权利要求1所述的天线装置，其进一步包括直接连接到传导元件的用于改变所述传导元件的电长度的另一传导元件。

14.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述天线装置是非平面的。

15.根据权利要求1所述的天线装置，其中，改变所述互连机构的配置改变所述天线装置中的电流分布。

16.根据权利要求1所述的天线装置，其进一步包括连接到所述接地平面的、被安排为防止所述接地平面在预定频带处发生谐振的频率选择性电磁带隙结构。

17.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述接地平面的电长度与所述接地平面的物理长度有关。

18.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述接地平面具有另一电长度，以及所述另一电长度当所述互连机构处于所述第一配置时具有第一值，并且当所述互连机构处于所述第二配置时具有第二值。

19.根据权利要求18所述的天线装置，其中，所述接地平面的另一电长度与所述接地平面的物理宽度有关。

20.一种用于无线通信的装置，其包括根据前面权利要求中任一个所述的天线装置。

21.一种移动蜂窝电话，其包括根据权利要求1到19中任一个所述的天线装置。

22.一种用于制造天线装置的方法，该方法包括：

提供具有电长度的接地平面、被放置为用于与所述接地平面耦合的天线元件、第一传导元件；互连机构，其连接到所述接地平面和所述第一传导元件，具有第一配置和第二配置，

将所述接地平面安排为，使得所述接地平面当所述互连机构处于所述第一配置时具有第一电长度，并且当所述互连机构处于所述第二配置时具有不同于所述第一电长度的第二电长度，

23.根据权利要求22所述的方法，其中，当所述互连机构处于所述第一配置时，所述互连机构将所述接地平面连接到所述第一传导元件，并且当所述互连机构处于所述第二配置时，所述互连机构将所述第一传导元件从所述接地平面断开。

24.根据权利要求22所述的方法，其包括提供第二传导元件，并且，当所述互连机构处于所述第一配置时，所述互连机构将所述接地平面连接到所述第一传导元件，并且当所述互连机构处于所述第二配置时，所述互连机构将所述接地平面连接到所述第二传导元件。

25.根据权利要求22到24中任一个所述的方法，其进一步包括控制所述互连机构在所述第一配置和所述第二配置之间进行切换。