[发明专利]用于无线通信装置的频率选择性多频带天线

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及射频(RF)天线，且更特定来说涉及多频带RF天线。

背景技术

随着对新特征和更高数据输送量的需求日益增加，无线通信装置的无线电和所支持的频带的数目持续增加。新特征的一些实例包括多个语音/数据通信链路-GSM、CDMA、WCDMA、LTE、EVDO-各自处于多个频带(CDMA450、US蜂窝式CDMA/GSM、US PCS CDMA/GSM/WCDMA/LTE/EVDO、IMT CDMA/WCDMA/LTE、GSM900、DCS)、短程通信链路(蓝牙(Bluetooth)、UWB)、广播媒体接收(MediaFLO、DVB-H)、高速因特网接入(UMB、HSPA、802.11a/b/g/n、EVDO)和位置定位技术(GPS、伽利略(Galileo))。就无线通信装置中的这些新特征中的每一者来说，无线电和频带的数目递增式地增加，且支持每一频带的多频带天线以及可能多个天线(用于接收和/或发射分集)的复杂性和设计挑战可能显著增加。

多频带天线的一个传统解决方案是设计在多个频带中谐振的结构。控制多频带天线输入阻抗以及增强天线辐射效率(跨越广泛范围的操作频带)受多频带天线结构的几何形状和无线通信装置内的多频带天线与无线电之间的匹配电路限制。常常，当采用此设计方法时，天线结构的几何形状极其复杂，且天线的物理面积/体积增加。

针对对于设计具有高天线辐射效率的多频带天线和相关联的匹配电路的限制，另一解决方案是利用多个天线元件来覆盖多个操作频带。在特定应用中，具有US蜂窝式、US PCS和GPS无线电的蜂窝式电话可针对每一操作频带利用一个天线(每一天线在单一射频频带中操作)。此方法的缺点是多个单频带天线元件的额外面积/体积和额外成本。

在多频带天线的某些应用中，多频带天线的匹配按电子方式被调整(通过单极多掷开关)以选择在特定操作频带下对于多频带天线(具有50欧姆)的最佳匹配；即，在US蜂窝式、US PCS和GPS之间仅为一个实例。随着更多频带被添加，此多频带天线性能可能降级，因为多频带天线结构不会针对不同操作频带而改变。

对于无线通信装置来说，需要一种具有跨越广范围的操作频率的改进的辐射效率而无传统设计的大小不良后果(size penalty)的多频带天线。

附图说明

图1展示传统单极天线的三维图。

图2展示多频带天线的二维图。

图3展示多频带天线的三维图。

图4展示具有四个多频带天线的便携式计算机的图。

图5展示具有两个多频带天线的手持式无线通信装置的图。

图6展示便携式计算机配置的多频带天线效率(450MHz到1000MHz)的曲线图。

图7展示便携式计算机配置的多频带天线效率(1000MHz到6000MHz)的曲线图。

图8展示手持式无线通信装置配置的多频带天线效率(450MHz到1000MHz)的曲线图。

图9展示手持式无线通信装置配置的多频带天线效率(1000MHz到6000MHz)的曲线图。

为促进理解，在可能的情况下已使用相同参考数字来指代各图式所共同的相同元件，除了在适当时可添加后缀来区分此类元件。图式中的图像出于说明性目的而简化，且未必按比例描绘。

附图说明本发明的示范性配置，且因而不应被视为限制本发明的范围，本发明的范围可承认其它同样有效的配置。相应地，已预期，在无进一步叙述的情况下一些配置的特征可有益地并入于其它配置中。

具体实施方式

词语“示范性”在本文中用以表示“充当一实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施例未必解释为比其它实施例优选或有利。

下文结合附图阐述的具体实施方式希望作为对本发明的示范性实施例的描述且不希望表示其中可实践本发明的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”表示“充当一实例、例子或说明”，且未必解释为比其它示范性实施例优选或有利。出于提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的，具体实施方式包括特定细节。所属领域的技术人员将显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些例子中，以框图形式展示众所周知的结构和装置以免混淆本文中所呈现的示范性实施例的新颖性。