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CN1256805A - 通信天线和装置 - Google Patents

通信天线和装置 Download PDF

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Abstract

一种通信天线(10),其激励元件(16)在馈电点(13)和挂连点(15)之间向顶加载元件延伸,其中,激励元件(16)长于馈电点(13)和挂连点(15)之间的距离(P),激励元件(16)具有沿着馈电点(13)和挂连点(15)之间的曲折路径而行的形状。激励元件(16)至少部分地是一些直线段连接起来而给出之字形结构的形式(16)。另一种方法是,激励元件(16)至少部分地是一些曲线段的形式。设置至少一对无源振子(18,19),无源振子(18,19)的构件设置在激励元件(16)的相对的两侧、偏离激励元件(16),并且平行于连接馈电点(13)和挂连点(15)的直线(P);无源振子(18,19)用来提供阻抗匹配和增加带宽,并且提供对来自天线(10)的预定方向上的辐射的屏蔽作用。通常把无源元件和无源振子(18,19)结合在一起,以便减小天线(10)的总体尺寸。

Description

通信天线和装置
本发明涉及通信天线，尤其是涉及移动式电话机用的通信天线。
已知的移动式电话机天线包括带有或不带有辐射状直线元件的螺旋线。螺旋线用来提供辐射状发射/接收。但是，一些能量以沿着“螺旋线圈”部分的轴线的圆极化辐射的形式损失掉。
根据本发明的第一方面，提供一种通信天线，其激励元件在馈电点和挂连点之间向顶加载元件延伸，该通信天线具有以下特征：所述激励元件长于馈电点和挂连点之间的距离。
按照本发明第一方面的第一最佳形式，使所述激励元件具有沿着馈电点和挂连点之间的曲折路径而行的形状。
按照本发明第一方面的第二最佳形式或其第一最佳形式，所述激励元件至少部分地是一些直线段连接起来而给出之字形结构的形式。
按照本发明第一方面的第三最佳形式或其第一最佳形式，所述激励元件至少部分地是一些曲线段的形式。
按照本发明第一方面的第四最佳形式或其上述任何一个最佳形式，所述激励元件具有与工作频带及回程损耗要求有关的预定的长度。
按照本发明第一方面的第五最佳形式或其上述任何一个最佳形式，所述天线备有至少一对无源振子，所述一对无源振子设置在激励元件的两侧或激励元件的相对的两侧、偏离激励元件，并且平行于或者向连接馈电点和挂连点的直线倾斜；所述无源振子用来提供阻抗匹配和增加带宽，并且提供对来自天线的预定方向上的辐射的屏蔽作用。
通常把无源元件和无源振子结合在一起，以便减小天线的总体尺寸。
按照本发明的第二方面，提供一种装有按照本发明第一方面或其任何一个最佳形式的天线的移动式电话机。
按照本发明第二方面的第一最佳形式，所述天线是以印刷电路板的形式构成的，或者淀积在具有电话机的至少一部分的结构功能的叠片构件上。
按照本发明第二方面的第二最佳形式或其第一最佳形式，所述无源振子是与激励元件相关地配置的，以便提供增加的带宽和对来自天线的、在预定方向上、例如朝着电话机的用户或者至少朝着电话机用户的附近区域的辐射的屏蔽作用。
下面参考作为天线示意图的附图描述本发明的示范性的实施例。附图中：
图1是前视图；以及
图2是后视图。
图1显示与用来固定馈电点13的地电位面12相关地设置的电路板11上的天线10。图1显示电路板11的侧面A，以蚀刻的铜导体的形式淀积在侧面A上的是：
提供挂连点15的顶加载元件14；以及
从馈电点13延伸到挂连点15的激励元件16。
直线路径P从馈电点13向着挂连点15延伸。激励元件16沿着路径P附近的曲折路径而行。由曲折的激励元件16的中心轨迹限定的长度大于路径P的长度。如图中所示，激励元件16在其长度的大部分范围内具有曲折线的形式。在一个替代的方式中，所述曲折路径可以是曲线元件而不是有尖角的元件。在另一些形式中，激励元件可以由各种形状的混合构成，只要其总长度大于路径P的长度。激励元件16的实际长度由天线的工作频率和任何回程损耗要求确定。
图2显示电路板11的、与联系图1所描述的侧面A相反的侧面上的侧面B。侧面B用来固定一对相对于路径P和激励元件16对称地配置的铜无源振子18、19。铜无源振子18、19在与激励元件16的动态组合中用来提供必要的阻抗匹配和宽频带工作特性。此外，所述无源振子用来限制来自激励元件16的背面的辐射，这可以用来保护备有天线10的移动式电话机的用户的身体的最靠近部分。
本发明的天线构形适合于提供对移动式电话机有特别的好处的小总体尺寸的有效装置。通过引入用来提供负载的无源元件，它可以被用来在保持发射/接收效率的同时与甚至更小的外壳相适应。
通过跟踪发现，就电气性能而言，与当前的设计相比，本发明的天线具有比较宽的频带宽度和最佳的阻抗匹配。虽然所建议的天线实际上短于1/4波长鞭状天线(whip)，但是，与这样的鞭状天线相比较，它在880-2000MHz的整个频带宽度内提供较高的效率。
与其最佳性能要求天线处在其伸长的位置而不是其收缩位置的收缩式天线不同，本发明的天线不论何时都提供完美的性能。
本发明还设想配备所建议的天线的移动式电话机。可以用若干种方法实现用于这种目的的天线，例如，如示范性的实施例中所描述的那样，灌封在塑料表层之间的印刷电路板，或者蚀刻在塑料板上的印刷电路板。通常，所述天线安装在用铰链附着到移动式电话机的壳体的(翻转)盖中。所建议的无源振子用来当用户头部贴紧所述壳体部分时在天线和用户头部的侧面之间提供屏蔽。还可以设置附加的防护层。总的效果是使在其它情况下可能被用户的头部吸收的能量改变方向，从而产生一种能量增益。

Claims (10)

1.一种通信天线，其激励元件在馈电点和挂连点之间向顶加载元件延伸，其特征在于：所述激励元件(16)长于所述馈电点(13)和所述挂连点(15)之间的距离(P)。
2.权利要求1的通信天线，其特征在于：使所述激励元件(16)具有沿着馈电点(13)和挂连点(15)之间的曲折路径而行的形状。
3.权利要求1或2的通信天线，其特征在于：所述激励元件(16)至少部分地是一些直线段连接起来而给出之字形结构的形式(16，图1)。
4.权利要求1或2的通信天线，其特征在于：所述激励元件(16)至少部分地是一些曲线段的形式。
5.上述权利要求中任何一个的通信天线，其特征在于：所述激励元件(16)具有与工作频带及回程损耗要求有关的预定的长度。
6.上述权利要求中任何一个的通信天线，其特征在于：所述天线装备有至少一对无源振子(18，19，图2)，所述一对无源振子的构件设置在所述激励元件(16)的相对的两侧、偏离所述激励元件(16)，并且平行于连接所述馈电点(13)和所述挂连点(15)的直线(P)；所述无源振子(18，19)用来提供阻抗匹配和增加带宽，并且提供对来自天线(10)的预定方向上的辐射的屏蔽作用。
7.权利要求6的通信天线，其特征在于：把无源元件和所述无源振子(18，19)结合在一起，以便减小天线(10)的总体尺寸。
8.一种移动式电话机，其特征在于装有按照上述权利要求中任何一个的天线(10)。
9.权利要求8的移动式电话机，其特征在于：所述天线(10)是以印刷电路板(11)的形式构成的，或者淀积在具有所述电话机的至少一部分的结构功能的叠片构件上。
10.一种装有天线的如权利要求8中所要求的移动式电话机，其特征在于：所述无源振子(18，19)是与激励元件(16)相关地配置的，以便提供增加的带宽并对来自所述天线(10)的、在离开电话机的预定方向上的辐射起屏蔽作用。
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