[发明专利]具有寄生耦合元件的环形天线

说明书

技术领域

本发明的示例实施例总体上涉及天线，并且更具体地涉及具有寄生耦合元件的环形天线。

背景技术

便携式电子设备(诸如，蜂窝电话、智能手机、平板计算机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航系统、音频设备、视频设备、照相设备等)经常地包括一个或者多个天线，以使得促进无线通信。便携式电子设备通常包括外壳，一个或者多个天线定位在外壳中或者作为外壳的部分。作为连续的强调便携式电子设备的尺寸的减少的结果，便携式电子设备的外壳内可以由天线填充的体积通常相应地被限制。

便携式电子设备越来越多地要求具有宽带宽和多个频带的天线。在这点上，便携式电子设备可以要求天线具有宽的频带和多个频带，以便在诸如五频带和用于全球定位系统(GPS)的频带的许多操作频带上支持无线通信。然而，天线的增益和带宽通过如在波长中测量的其电气尺寸进行限制。如此，具有宽的频带和多个频带的天线的发展可能通过抵消对于开发不大于、并且更优选地小于当前部署在便携式电子设备中的天线的设计目标而被限制在从便携式电子设备中的使用中设计的天线的情景中。

发明内容

根据本发明的示例实施例，提供了天线、包含天线的便携式电子设备以及操作方法。在这点上，天线可以根据本发明的一个实施例进行设计，从而在不需要必然增加天线的尺寸的情况下，实现宽的频带响应和多个频带响应二者。如此，本发明的一个实施例的天线可以由便携式电子设备利用，以便提供适合于许多操作频带的期望的宽频带性能，而保持相对小的尺寸，操作频带例如包括五频带和用于GPS的频带。

在一个实施例中，提供了一种天线，其包括馈电臂和寄生元件。馈电臂包括导电环形天线部分和伸长的导电激励臂部分。馈电臂和寄生元件可以被认为是辐射元件。环形天线部分从被配置为被接地的第一端延伸到被配置为由射频电路装置驱动的第二端。本领域技术人员应当理解天线布置被耦合到射频电路装置并且被配置为接收和/或发送电磁射频波或者信号，并且因此由射频电路装置驱动也应用于在天线布置上接收射频信号，由射频电路装置和对应的接收器前段接收RF信号。激励臂部分在第一端处被耦合到环形天线部分并且从其向外延伸到开放端。该寄生元件包括被配置为被接地的第一端和被配置为开放的第二端。寄生元件从第一端延伸到第二端。寄生元件沿着激励臂部分的相对侧延伸，从而至少部分地包围激励臂部分并且与其耦合。例如，寄生元件可以沿着激励臂部分的相对侧中的每侧的大部分延伸，从而包围激励臂部分的大量的外围。然而，一个实施例的寄生元件仅包围激励臂部分。

寄生元件的第二端可以接近在第一端与第二端之间的环形天线部分的中间分段。在该实施例中，中间分段可以接近激励臂部分的第一端。一个实施例的天线还包括接地平面，该接地平面被耦合到环形天线部分的第一端和寄生元件的第一端。在该实施例中，接地平面定义延伸到环形天线部分的第一端和寄生元件的第一端的表面区域，其中馈电臂和寄生元件中的其他部分延伸到接地平面的表面区域之外。激励臂部分的第一端可以在与环形天线部分的第一端相比更靠近环形天线部分的第二端的位置处被耦合到环形天线部分。在一个实施例中，一个实施例的环形天线部分是磁场主导辐射结构，而激励臂部分和寄生元件二者是主导性电场辐射结构。

在另一个实施例中，提供了包括前述实施例的装置的便携式电子设备。根据另一个实施例，提供了包括前述实施例的装置的模块。

再又一实施例中，提供了一种方法，该方法包括提供一种天线，该天线包括馈电臂和寄生元件。馈电臂包括导电环形天线部分和伸长的导电激励臂部分。环形天线部分从被接地的第一端延伸到第二端。激励臂部分在第一端处被耦合到环形天线部分并且从其向外延伸到开放端。寄生元件从被接地的第一端延伸到开放的第二端。寄生元件沿着激励臂部分的相对侧延伸，从而至少部分地包围激励臂部分并且与其耦合。该实施例的方法还包括将射频信号耦合到环形天线部分的第二端。