[发明专利]内部单极天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线电装置的内部单极天线，该单极天线具有用于改进它的特性的布置。该天线特别试图用于具有多个工作带的小型和平坦的无线电装置。

背景技术

比如移动电话的小尺寸的便携式无线电装置的内部天线大多常常具有平面结构，其包括辐射平面和地平面。为了实现充分的电特性，这些平面之间的最小距离必须接近一厘米或更多。当装置相对平坦时，这引起天线的设计方面的困难，诸如两部分通信装置的各部分，其中所述各部分在彼此的顶部上，或一个接着一个地连续，这取决于使用情况。为此，单极类型的天线不需要如上面提到的平坦天线的那样多的空间，通常用于这种通信装置。

图1示出了从申请公开物F1 20022295中已知的一种装置的内部单极天线。在图中看到无线电装置的电路板PCB，其上表面主要是导电地平面GND。在电路板的一端，存在小的天线电路板101，其形状类似拉长的矩形，并被支撑至电路板PCB，且一长侧与它相对，从而使那些电路板彼此成直角。天线的辐射元件，也就是辐射器，是天线电路板上的导体条110，其馈电点FP在天线电路板101的下部拐角处。从它开始，导体条110在天线电路板的下边缘上延伸至它的一端，然后在天线电路板的中部，后退至馈电点的一侧的一端，并且进一步在天线电路板的上边缘上再次至其另一端。因此，辐射元件形成曲折图案，其类似非常宽阔和平坦的字母S。考虑到天线的匹配，地平面GND的边缘在距离辐射器110的合适距离处。通过利用分立的调谐部件，天线的基础谐振频率的谐波可被布置成为天线而获得两个有用的工作带。此外，通过形成导体条110的各部分之间的狭缝的尺寸可以加宽较高工作带，从而在其中激励振荡，该振荡的频率稍微不同于上面提到的谐波谐振频率。该结构节省了空间，并且例如它的天线增益高于相同高度的PIFA(平面反相F-天线)的增益。然而，在非常平坦的无线电装置的情况中天线电路板的高度是一个缺陷。此外，天线的方向性图的均匀度留有改进的空间。

在图2中，存在装置的已知的内部单极天线的另一个例子。在这种情况中，天线200的辐射器210是导体板。辐射器被固定至无线电装置的电路板PCB的一端，以这种方式，它的平坦平面部分地与电路板的上表面相对。在距离辐射器210的特定距离处在电路板上存在连续的信号地GND。天线的馈电导体205将辐射器从馈电点FP连接至电路板PCB的下表面上的天线端口。辐射器包括从其一个边缘开始的狭缝215，从馈电点FP观察，该狭缝将辐射器分成不同长度的两个分支。为此，天线200具有两个带。形成辐射器的较长分支211的尺寸使得它在天线的较低工作带中辐射，并且形成较短分支212的尺寸使得它在天线的较高工作带中辐射。结果是适于工作在例如由GSM900系统(用于移动电信的全球系统)和GSM1800或GSM1900系统使用的频率范围内的平坦的无线电装置的天线。然而，带宽是相对适度的；例如不能使较高带覆盖由GSM1800和GSM1900系统使用的频率范围。此外，使天线增益满足整个工作频率范围是困难的。

发明内容

本发明的目的是减小现有技术的所述缺陷。依据本发明的天线特征在于独立权利要求1中所阐述的。在其他权利要求中阐述了本发明的一些优选实施例。

下面是本发明的基本构想：无线电装置的内部天线包括平面单极辐射器，或平面元件，以及辅助元件，沿其法线方向观察，其位于平面元件处。辅助元件可以是纯粹的导体条或部分涂敷有导体的陶瓷板。辅助元件的导体在相对接近平面元件的馈电点的点处接地。平面元件可被成形为形成天线的两个工作带。

本发明具有的优点是通过依据本发明的辅助元件可以增加内部单极天线的带宽。这是由于辅助元件可以被定尺寸以用作在接近例如起主辐射器作用的平面元件的较高谐振频率的频率处的辅助辐射器。此外，本发明具有的优点是依据本发明的辅助元件可以用于改进在当天线的平面元件是垂直的时天线沿水平平面的全方向辐射，从而使无线电装置的地平面保持低于它。本发明的进一步的优点是内部单极天线的效率以及由此的天线增益能够在至少一部分工作频率范围内被改进。这是由于辅助元件构成主辐射器和无线电装置的其他导电部分之间的屏蔽。

附图说明

在下面，将更详细地描述本发明。参照附图，其中：

图1表示无线电装置的现有技术内部单极天线的例子；

图2示出了无线电装置的现有技术内部单极天线的另一个例子；

图3表示依据本发明的无线电装置的内部单极天线的例子；

图4a，b示出了图3的天线的平面元件和辅助元件；