[发明专利]移动终端用的可重构天线

说明书

技术领域

本发明属于移动终端可重构天线设计领域，特别涉及一种用于在复杂通信环境中的移动 终端可重构天线系统结构设计。

背景技术

人类社会已步入信息社会，人们对即时通信的需求越来越高，因此，无线传输技术也将 发挥越来越重要的作用。一切无线通信系统都是利用无线电波来进行工作，而无线电波的接 收和发射则是依靠天线来完成的。

天线是通信系统的重要组成部分，天线性能可能增强或限制整个通信系统的性能。移动 通信系统在功能、容量、质量和服务业务上不断地升级，对移动终端天线提出了越来越高的 性能指标要求；同时，天线系统通常工作在复杂的移动传播环境下，电波在空中传播时将受到 多方面的衰落，信道受到地形、温度、湿度等环境因素的影响，这些方面都会对通信质量产 生不利的影响。

此外，移动终端往往工作在不同频段，目前主要的无线业务的工作频段如DCS(digital communication system，1710-1880MHz)、PCS(personal communication system，1850-1990MHz)、 UMTS(universal mobile telecommunication system，1920-2180MHz)、WLAN(wireless local area network，2400-2480MHz)。天线需要宽带/多频段工作，并且尺寸小、易集成、成本低，也是移 动终端天线设计的难点。

二十世纪八十年代初，可重构天线的概念得以萌芽。可重构天线是通过引入可变装置(例 如PIN二极管开关、MEMS器件)来改变天线辐射单元的相对位置或者电流分布，使天线能 根据实际环境需要实时重构天线各种特性，以实现天线工作频段、方向图、极化方式等天线 特性的变化，从而为提高无线综合信息系统的容量、扩展系统功能、增加系统工作带宽、提 高信噪比等方面提供重要的技术保障。此外，由于可重构天线通过实时改变天线结构来控制 辐射方向图，从而仅使用一个或很少几个信号馈入端口，减少了多端口天线系统信号合成的 麻烦，也消除了由于多端口信号合成过程引入的信号损耗和噪声。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现多频段/宽带、低成本、易集成、电小尺寸的无线移动通信 终端天线的结构设计。它可以克服现有无线移动通信终端天线性能、结构的不足，通过在天 线辐射单元上加PIN二极管开关的方式，来改变天线的辐射结构，从而改变天线的辐射方向 图；它采用平面结构，易于与通信系统集成。

本发明的特征在于，含有：

介质板，该介质板呈矩形，是一块印刷电路板；

辐射单元，贴于所述介质板的正面，所述辐射单元含有：倒“山”字形贴片、可变辐射 结构贴片、馈线和直流偏置电路，其中：

倒“山”字形贴片，沿纵向贴在所述印刷电路板正面的顶部中央位置，该倒“山”字形 贴片是所述可重构天线系统的公共分枝，

可变辐射结构贴片，纵向对称地贴在所述倒“山”字形贴片的左、右两侧，与所述倒“山” 字形贴片之间分别接有一个PIN开关二极管，分别用PIN1、PIN2表示，

馈线，位于所述印刷电路板的正面，该馈线的馈电点在所述倒“山”字形的中央位置， 该馈线的阻抗为50欧姆，在该馈线中间的断开处接有一个隔直电容C，在该隔直电容C上方 的馈线位置附近接有第三隔交流电感L3，并通过沉孔接地，

两个直流偏置电路，分别在所述两个可变辐射结构贴片的下方，是开关二极管PIN1、PIN2 的直流偏置电路，由隔交流电感、电阻和外接电压源依次组成。所述隔交流电感接在所述可 变辐射结构贴片下方且邻近处，分别用第一个交流电感L1、第二隔交流电感L2表示，而所 述电阻位于所述隔交流电感与外加电压源之间，用于控制通过PIN开关二极管中的电流，分 别用第一电阻R1、第二电阻R2表示，

金属地，贴于所述印刷电路板的背面，含有：一片矩形金属贴片和双F型地平面分枝， 其中：

双F型地平面分枝，由左、右两个F型地平面分枝背对背构成，处和所述印刷电路板正 面的两个可变辐射结构贴片对着的位置上，该双F型地平面分枝决定所述可重构天线系统的 最低工作频率，并对天线辐射进行引向或反向，

一片矩形金属贴片，与所述双F型地平面分枝的下端相连，用以模拟所述移动终端中除 了所述可重构式天线系统外的其它的金属部分。