專利名稱：天線裝置和包括這種天線裝置的便攜式無線通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及天線裝置，更具體地涉及一種用在便攜式無線通信設(shè)備(例如 移動電話)中的天線裝置，這種天線裝置被設(shè)置為接收頻率相對較低的無線信號，例如FM 頻帶中的無線信號。
背景技術(shù)：
內(nèi)置天線在便攜式無線通信設(shè)備中已經(jīng)使用了一段時間了。利用內(nèi)置天線有諸多 優(yōu)勢，其中值得一提的是它們小且輕，這使得它們適合于尺寸和重量比較重要的應(yīng)用，例如 移動電話、PDA、便攜式計算機或者類似設(shè)備。然而，在移動電話中應(yīng)用內(nèi)置天線的對天線振子的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一些約束。具體來 講，在便攜式無線通信設(shè)備中用于內(nèi)置天線裝置的空間是有限的。這些約束可能造成難以 找到一個可提供期望用途的天線裝置的結(jié)構(gòu)。對于打算與頻率相對較低的無線信號相作用 的天線而言尤其如此，因為這種天線的期望物理長度相對于工作在相對較高頻率下的天線 而言很大。工作在相對較低頻帶內(nèi)的一個具體應(yīng)用是FM無線應(yīng)用。在世界的大部分地方，F(xiàn)M 工作帶都被定義為88-108MHZ之間的頻率，而在日本被定義為76-90MHZ之間的頻率?，F(xiàn)有 技術(shù)的適配在便攜式無線通信設(shè)備的殼體內(nèi)的常規(guī)天線結(jié)構(gòu)(例如環(huán)形天線或者單級天 線)會導(dǎo)致不令人滿意的運行，表現(xiàn)在這種天線要么在足夠?qū)挼念l帶上性能太差，要么在 非常窄的頻帶上性能良好。相反，便攜式無線通信設(shè)備的常規(guī)FM天線通常被設(shè)置在連接到通信設(shè)備的耳機 線中。這種具有相對較長的線的結(jié)構(gòu)使得允許得到對于低頻應(yīng)用同樣足夠的天線長度。然 而，如果不允許外置天線，則這個方案是明顯不可行的。更進一步地，如今的便攜式無線通信設(shè)備大部分提供了針對FM之外的其它頻帶 的頻率工作覆蓋，例如GSM900、GSM1800、GPS、藍(lán)牙、WLAN和WCDMA。便攜式無線通信設(shè)備的 空間是有限的，因此人們希望在可能的情況下為天線裝置增加多種功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用在便攜式無線通信設(shè)備中的天線裝置，其高效地利用 了便攜式無線通信設(shè)備的可用空間，并且提供了至少一種FM頻帶工作。本發(fā)明提供了一種便攜式無線通信設(shè)備用天線裝置，其適于在至少第一和第二工 作頻帶內(nèi)接收和/或發(fā)射無線信號，該天線裝置包括半環(huán)輻射元件。該半環(huán)輻射元件包括 饋電部分和接地部分，并且被設(shè)置為工作在FM頻率下。該天線裝置包括位于饋電部分處的 電容器以及位于接地部分處的電感器，并且所述半環(huán)輻射元件被設(shè)置為同時在FM頻率和 至少高于FM頻率十倍的頻率下工作，其中所述電容器被設(shè)置為對于至少高于FM頻率十倍 的頻率將所述半環(huán)輻射元件短路接地，而所述電感器被設(shè)置為對于FM頻率將所述半環(huán)輻 射元件短路接地。
通過利用兩個截然不同的工作頻帶，這兩個頻帶可以同時工作在發(fā)射元件上，而 無需使用任何開關(guān)或者類似功能。有利的是，至少高于FM頻率十倍的頻帶包括以下頻帶中的一個或更多個GPS、藍(lán) 牙、WLAN和WCDMA分集。具體來講，如今在便攜式無線通信設(shè)備中通常期望使用的是藍(lán)牙。優(yōu)選地，該天線裝置還被設(shè)置為發(fā)射FM頻率的無線信號，以提供例如從便攜式無 線通信設(shè)備向汽車中的FM接收器發(fā)送信息的可能性。通常，借助電感器將半環(huán)天線輻射器調(diào)諧到至少高于FM頻率十倍的頻帶，但是取 決于FM接收器的性能及其匹配狀況，可能還需要一個電容器來進行調(diào)諧。然而，仍然需要 電感器來進行FM頻率接地。該天線裝置因此優(yōu)選地包括與所述電感器并聯(lián)布置的第二電 容器。本發(fā)明還提供了 一種包括上述天線裝置的便攜式無線通信設(shè)備。從屬權(quán)利要求中限定了更進一步的優(yōu)選實施方式。


通過以下給出的實施方式和附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明將能被更加充分地了解，附 圖僅僅用于示意，因此并不對本發(fā)明構(gòu)成限制，圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的天線裝置的第一實施方式的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的天線裝置安裝在便攜式無線通信設(shè)備中的局部立體剖視圖。圖3是示出本發(fā)明的天線裝置的第二實施方式的示意圖。
具體實施例方式在以下的說明書中，為了清楚地解釋并且不具有局限性的目的，將闡述具體的細(xì) 節(jié)，例如為了提供對本發(fā)明全面了解的詳細(xì)技術(shù)和應(yīng)用。然而，本發(fā)明可以利用與這些具體 細(xì)節(jié)不同的其它實施方式來實現(xiàn)，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。在其它的實 例中，省略了對公知的方法和設(shè)備的詳細(xì)描述，從而避免了不必要的細(xì)節(jié)對本發(fā)明的描述 造成混淆。下面的說明書和權(quán)利要求書中使用了術(shù)語輻射元件。應(yīng)該理解的是，這個術(shù)語意 在覆蓋被設(shè)置為接收和/或發(fā)射無線信號的導(dǎo)電元件。參照圖1和2來描述根據(jù)本發(fā)明的天線裝置的第一實施方式。該天線裝置包括半 環(huán)輻射元件1，該半環(huán)輻射元件具有與FM頻率有關(guān)的饋電部分和接地部分。半環(huán)天線是一 種設(shè)置在地平面(ground plane)設(shè)備上的虛擬環(huán)形天線。該天線裝置還包括位于饋電部 分處用于將半環(huán)輻射元件1調(diào)諧到FM頻率的電容器2，和位于接地部分處的電感器3。該天線裝置被進一步設(shè)置為同時工作在至少高于FM頻率十倍的頻率和FM頻率 下，例如用于GPS、藍(lán)牙、WLAN和WCDMA分集。優(yōu)選地，該天線裝置被設(shè)置為同時工作在FM 頻率和藍(lán)牙頻率下，這兩個頻率都提供了非常期望的功能。電容器2被設(shè)置為針對至少高于FM頻率十倍的頻率，將半環(huán)輻射元件1短路接 地。大約10-50pF的電容適于提供至少高于FM頻率十倍的頻率的短路，并且適于同時將半 環(huán)輻射元件1調(diào)諧到FM頻率。電感器3被設(shè)置為針對FM頻率將半環(huán)輻射元件1短路接地。大約小于IOnH的電感適于提供FM頻率的短路，同時阻止針對至少高于FM頻率十倍的頻率的短路。優(yōu)選地，電 感器3被進一步用于將半環(huán)輻射元件1調(diào)諧到至少高于FM頻率十倍的頻率。包括上述天線裝置的便攜式無線通信設(shè)備10包括位于半環(huán)輻射元件1下面用于 提供虛擬環(huán)狀天線的地平面設(shè)備。例如，該地平面設(shè)備是作為便攜式無線通信設(shè)備10的 印 制線路板8來提供的。便攜式無線通信設(shè)備10還設(shè)置有針對FM接收器5的匹配網(wǎng)絡(luò)或者 濾波器4，以及針對例如藍(lán)牙收發(fā)器7的匹配網(wǎng)絡(luò)或者濾波器6。針對FM接收器5的匹配 網(wǎng)絡(luò)或者濾波器4連接到半環(huán)輻射元件1的饋電部分。針對藍(lán)牙收發(fā)器7的匹配網(wǎng)絡(luò)或者 濾波器6連接到半環(huán)輻射元件1的接地部分。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的天線裝置的第二實施方式。除了下述內(nèi)容之 夕卜，該天線裝置的第二實施方式與上述該裝置的第一實施方式相同。該天線裝置進一步被設(shè)置為發(fā)射FM頻率的無線信號。該便攜式無線通信設(shè)備包 括連接到半環(huán)輻射元件1的饋電部分的FM發(fā)射器12。優(yōu)選地，針對FM接收器和FM發(fā)射機 的匹配網(wǎng)絡(luò)或者濾波器4為共用的。更進一步地，當(dāng)半環(huán)輻射元件1、FM接收器5、匹配網(wǎng)絡(luò)或者濾波器4的性能需要 針對藍(lán)牙功能的電容調(diào)諧時，第二電容器11優(yōu)選地被設(shè)置為與電感器3并聯(lián)。出于相同的 目的，在上述第一實施方式中也可以使用與電感器3并聯(lián)設(shè)置的第二電容器。本發(fā)明可以在很多方式上變化，這是顯而易見的。這些變化不應(yīng)被認(rèn)為是與所附 權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的意圖相背離的。所有這些對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的變化 都旨在包括在所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于便攜式無線通信設(shè)備(10)的天線裝置，所述天線裝置被設(shè)置為在至少第一和第二工作頻帶中接收和/或發(fā)射無線信號，所述天線裝置包括半環(huán)輻射元件(1)，其包括饋電部分和接地部分，并且被設(shè)置為工作在FM頻率下，所述天線裝置的特征在于所述天線裝置包括位于所述饋電部分處的電容器(2)和位于所述接地部分處的電感器(3)，并且所述半環(huán)輻射元件(1)被設(shè)置為同時工作在FM頻率和至少高于FM頻率十倍的頻率下，其中，所述電容器(2)被設(shè)置為針對至少高于FM頻率十倍的頻率將所述半環(huán)輻射元件(1)短路接地，而所述電感器(3)被設(shè)置為針對FM頻率將所述半環(huán)輻射元件(1)短路接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，所述至少高于FM頻率十倍的頻率包括以下 頻帶中的一個或更多個GPS、藍(lán)牙、WLAN和WCDMA分集。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線裝置，其中，所述天線裝置還被設(shè)置為接收和發(fā)射 FM頻率的無線信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的天線裝置，所述天線裝置包括與所述電感器(3) 并聯(lián)設(shè)置的第二電容器(11)。
5.一種便攜式無線通信設(shè)備，所述便攜式無線通信設(shè)備的特征在于包括設(shè)置在地平面 設(shè)備上的根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的天線裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式無線通信設(shè)備，所述便攜式無線通信設(shè)備包括在所 述饋電部分處連接到所述天線裝置的FM接收器(4，5)；以及在所述接地部分處連接到所述 天線裝置的、針對至少高于FM頻率十倍的頻率的另一接收器(6，7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的便攜式無線通信設(shè)備，所述便攜式無線通信設(shè)備包括在 所述饋電部分處連接到所述天線裝置的FM發(fā)射器(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于便攜式無線通信設(shè)備的天線裝置，該天線裝置被設(shè)置為在至少第一和第二工作頻帶中接收和/或發(fā)射無線信號，所述天線裝置包括半環(huán)輻射元件，該半環(huán)輻射元件包括饋電部分和接地部分，并且被設(shè)置為工作在FM頻率下。該天線裝置包括位于饋電部分處的電容器以及位于接地部分處的電感器，并且所述半環(huán)輻射元件被設(shè)置為同時工作在FM頻率和至少高于FM頻率十倍的頻率下，其中所述電容器被設(shè)置為針對至少高于FM頻率十倍的頻率將所述半環(huán)輻射元件短路接地，而所述電感器被設(shè)置為針對FM頻率將所述半環(huán)輻射元件短路接地。
文檔編號H01Q1/24GK101884134SQ200880118567
公開日2010年11月10日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者安德烈·凱科寧, 彼得·林德伯格, 阿克塞爾·馮·阿爾賓 申請人:萊爾德技術(shù)股份有限公司