[发明专利]多频带PIFA

说明书

技术领域

一般来说，本发明涉及无线通信天线，更具体来说，涉及无线通信装置的多频带天线。

背景技术

无线通信装置通常使用多频带天线来发送和接收例如先进移动电话系统(AMPS)、个人通信服务(PCS)、个人数字蜂窝(PDC)、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)等多个无线通信频带中的无线信号。由于它的小尺寸和多频带性能，平面倒F天线(PIFA)代表无线通信装置的通用多频带天线。PIFA通常包括与天线接地平面分开的辐射单元。由于辐射单元与接地平面之间的间距影响与多频带天线关联的阻抗匹配，因此，PIFA通常包括优化天线预期频率范围的阻抗匹配的附加阻抗匹配电路。但是，由于多频带PIFA覆盖的频率范围大，阻抗匹配仅对于频带的一部分是真正最佳的。因此，天线对于至少另一个频带没有最佳阻抗匹配。

修改阻抗匹配以改进天线性能的寄生单元是已知的。然而，虽然寄生单元可以改进无线通信频带之一的天线性能，但寄生单元通常不利地影响其它无线通信频带中天线的性能。

发明内容

根据本发明的多频带天线包括通过天线馈电单元和天线接地单元从天线接地平面垂直移位的辐射单元。此外，多频带天线包括可操作地连接到辐射单元并插入在馈电单元与接地单元之间的寄生单元。当多频带天线操作在第一频带时，选择电路将寄生单元连接到接地平面，从而将馈电单元与接地单元进行电容耦合。这种电容耦合改进了多频带天线的阻抗匹配，因此改进了第一频带中的多频带天线的性能。当多频带天线操作在第二频带时，选择电路断开寄生单元与接地平面的连接，从而禁止电容耦合。通过有选择地应用电容耦合，仅当天线操作在第一频带时，寄生单元才改变阻抗匹配，因而当天线操作在第二频带时，不会不利地影响阻抗匹配。

根据本发明，选择电路可包括开关，以根据多频带天线的工作频率将寄生单元与接地平面连接和断开。根据另一个实施例，选择电路可包括滤波器，其中滤波器响应第一频带中的频率而具有低阻抗，并响应第二频带中的频率而具有高阻抗。

附图说明

图1说明根据本发明的无线通信装置的框图。

图2说明根据本发明一个实施例的示范天线。

图3说明图2的示范天线的框图。

图4说明图2和图3的天线的理想反射对频率曲线。

图5说明图2和图3的天线的理想史密斯圆图。

图6说明根据本发明另一个实施例的示范天线的框图。

具体实施方式

图1说明示范无线通信装置10的框图。无线通信装置10包括控制器20、存储器30、用户界面40、收发器50和多频带天线100。控制器20响应存储器30中存储的程序以及由用户经由用户界面40提供的指令来控制无线通信装置10的操作。收发器50使用天线100将无线通信装置10与无线网络接口。要理解，收发器50可按照任何已知无线通信标准中的一个或多个进行操作，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、全球定位系统(GPS)、个人数字蜂窝(PDC)、先进移动电话系统(AMPS)、个人通信装置(PCS)、宽带CDMA(WCDMA)等。

多频带天线100按照上述无线通信标准中的一个或多个发送和接收信号。为了便于说明，下面在低频无线通信频带和高频无线通信频带方面来描述天线100。示范低频无线通信频带包括AMPS频带(850MHz)和/或GSM低频带(900MHz)。示范高频无线通信频带包括GSM高频带(1800MHz)和/或PCS频带(1900MHz)。但是，要理解，天线100可设计成覆盖附加或备选的无线通信频带。

图2和图3说明根据本发明一个示范实施例的多频带天线100。示范多频带天线100包括平面倒F天线(PIFA)。但是，本发明也适用于其它类型的天线，例如在与本申请同时提交的、题为“多频带弯曲单极天线”(代理人档案号2002-199)的同时待审的申请中描述的弯曲单极天线。该申请通过引用结合于此。

天线100包括通过RF馈电单元116和接地单元118与印刷电路板(PCB)的接地平面132垂直分开的辐射单元110，其中馈电单元116将辐射单元110电连接到RF源117。根据一个示范实施例，馈电单元116和接地单元118将辐射单元110定位成距离PCB 130大约7mm。辐射单元110经由馈电单元116在例如低频和高频无线通信频带等的一个或多个频带发送由RF源117所提供的无线通信信号。此外，辐射单元110接收在一个或多个频带发送的无线通信信号，并经由馈电单元116将所接收的信号提供给收发器50。