[发明专利]带有阶梯形元件的切口天线结构

说明书

技术领域

本发明总体上涉及通信设备，并且更具体地涉及使用接地平面中的可以使用现有无线电特性架构的阶梯结构来形成天线的方法和系统。

背景技术

在增益和带宽方面具有广泛需求范围的无线电设备或者蜂窝电话中的现有天线通常在装置内部以集成独立结构或者在无线电设备的印刷电路板上作为标准贴片天线的形式出现。集成到诸如螺旋型天线、单极天线或者贴片天线的标准天线中并不总是可能的或者可行的，特别是对于更低的频率而言。标准的贴片天线不够大而不能恰当执行以满足带宽和增益方面的所有需求。标准天线面临的进一步恶化的问题是使无线电设备变得更小的趋势。现有的最小体积的天线通常是具有高Q馈电线(feeder)的部件，或者是对当前无线电需求而言在增益和带宽方面有缺陷的谐振器。一些问题是由于随机接地激励引起的。

发明内容

根据本发明的实施例可提供一种在包括在接地平面中的阶梯形的天线组件，该天线组件可以利用诸如无线电设备上的功能性旋钮的现有架构，以在减小整体体积的情况下有效地提供灵活多变的天线性能。

在本发明第一实施例中，无线电设备中的天线组件可包括形成于无线电设备的基座上的接地平面(其中接地平面具有形成天线元件的阶梯形状)、在接地平面中基本上与阶梯形状相邻的或者在阶梯形状中且长度小于1/4波长的切口元件、以及向天线元件馈电的同轴电缆。同轴电缆的屏蔽件可以直接连接到接地平面，并且同轴电缆的中心导体可以直接耦合至阶梯形状以提供用于窄带性能的电流连接，或者替代地，中心导体可以电磁耦合至阶梯形状用于宽带性能。天线组件可以产生零体积切口型的接地激励。切口元件的布置和方向确定了天线元件的极化和辐射模式。天线组件可以在无线电设备内部以不同的极化和辐射模式被形成用于集成的多个MIMO天线。切口元件可以是形成接地平面一部分的阶梯形状附近的非常短的切口元件。注意到，切口元件可以被并行激励，从而以至少两个不同频率提供至阶梯形状的用于窄带性能的电流连接以及用于宽带性能的电磁耦合。进一步注意到，阶梯形状形成了用于无线电设备的功能性旋钮的一部分，并且可与基座的至少一部分重叠。在一个变形中，电流连接可以存在于功能性旋钮和形成在无线电设备基座上的接地平面之间，其中例如短路元件在功能性旋钮和基座之间形成电流连接。功能性旋钮可以是用于静噪的旋转开关、或者用于信道选择的旋钮、或者用于音量选择的旋钮。天线可以具有在功能性旋钮的主体和同轴电缆之间没有机械连接的耦合馈电系统，其中功能性旋钮根据形成天线的阶梯形状而形成。

在本发明第二实施例中，无线电设备中的天线组件可以包括形成于无线电设备的基座上的接地平面、用于无线电设备的功能性旋钮(该功能性旋钮的至少一部分进一步用作天线元件)、在天线元件和基座之间的预定尺寸的接地平面中的切口元件、以及向天线元件馈电的同轴电缆(馈线)和短路元件。天线组件可以进一步包括在功能性旋钮和馈线的中心导体之间的用于窄带性能的电流连接，或者在功能性旋钮和馈线的中心导体之间的用于宽带性能的电磁耦合，或者两个方式都使用。电流连接可以存在于功能性旋钮和形成于无线电设备的基座上的接地平面之间。进一步注意到，功能性旋钮可以与形成于无线电设备的基座上的接地平面的至少一部分重叠。短路元件可以在功能性旋钮和基座之间形成电流连接。功能性旋钮可以是用于静噪的、用于信道选择的、或者用于音量的旋转开关。天线组件可以具有在功能性旋钮的主体和同轴电缆之间没有机械连接的耦合馈电系统。注意到，基座和形成功能性旋钮的一部分的阶梯形状可以在单个平面上。

在第三实施例中，无线电设备中的天线组件可以包括形成于无线电设备的基座上的接地平面(其中该接地平面具有形成天线元件的阶梯形状)、用于无线电设备的功能性旋钮(该功能性旋钮的至少一部分进一步用作天线元件)、在天线元件和基座之间的预定尺寸的接地平面中的切口元件、向天线元件馈电的同轴电缆(馈线)、以及在功能性旋钮和馈线之间的用于窄带性能的电流连接以及在阶梯形状与馈线之间的用于宽带性能的电磁耦合。

此处使用的术语“一”被定义为一个或者多于一个。此处使用的术语“多个”被定义为两个或者多于两个。此处使用的术语“另一个”被定义为至少是第二或者更多。此处使用的术语“包括”和/或者“具有”被定义为“包含”(即，开放式语言)。此处使用的术语“耦合”被定义为连接，尽管不一定是直接连接，并且不一定是机械连接。术语“抑制”被定义为部分或完全地减小或者消除。