專利名稱：：用于移動(dòng)式電話的多頻帶多支路天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及用于移動(dòng)式通信設(shè)備的天線。本發(fā)明尤其涉及多頻帶多支路天線。
背景技術(shù)：
：由于存在許多種不同的通信系統(tǒng)，例如是GSM、DCS、PCS、DAMPS以及其它，越來(lái)越有可能有許多種不同類型的系統(tǒng)服務(wù)于一個(gè)公共區(qū)。這些系統(tǒng)一般工作于不同的頻率范圍，例如GSM一般工作于890-960MHz，而DCS一般工作于1710-1880MHz。將來(lái)，有可能向移動(dòng)式電話引入任意數(shù)目的功能，例如是homebased無(wú)線電話、迷你數(shù)據(jù)鏈、無(wú)線免提設(shè)置等。出于這一原因，非常需要多模式天線(即，能諧振于不同頻率，以允許一個(gè)通信設(shè)備能工作于多個(gè)頻帶)。我們已經(jīng)了解一些雙頻帶天線的設(shè)計(jì)。日本專利(6-37531)公開了一種螺旋天線，它包括一個(gè)附加的金屬桿。在這種天線中，可通過調(diào)節(jié)金屬桿的位置從而將該天線調(diào)諧到雙諧振頻率上。非常可惜，這種設(shè)計(jì)的帶寬在用于蜂窩式通信時(shí)太窄。我們了解這樣一種雙頻帶印刷單極天線，其中通過在極接近于印刷單極天線的地方添加一個(gè)附加的條，從而實(shí)現(xiàn)雙諧振。雖然這種天線對(duì)于蜂窩式通信具有足夠的帶寬，但它需要額外的附加條。瑞典的MotecoAB已經(jīng)設(shè)計(jì)出線圈匹配雙頻帶鞭狀天線以及環(huán)形天線，其中通過調(diào)節(jié)線圈匹配部分(對(duì)900MHz為λ／4，對(duì)1800MHz為λ／2)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙諧振。雖然這種天線具有相對(duì)較好的帶寬以及輻射特性，但其長(zhǎng)度僅僅為大約40mm。在本申請(qǐng)人的共同待審且共同授讓的題目為“MultipleBandNon-UniformHelialAntennas”的申請(qǐng)序列號(hào)為08／725，507的申請(qǐng)中，公開了一種具有相對(duì)較小的尺寸的非均勻螺旋雙頻帶天線，引入該文獻(xiàn)僅供參考。我們知道展開的鞭狀天線在電話較靠近人體時(shí)具有較高的效率。例如象上面所提到的那些天線那樣的典型的雙頻帶可伸展鞭狀天線需要較復(fù)雜的匹配網(wǎng)絡(luò)，以便使鞭狀天線的阻抗對(duì)兩個(gè)頻帶都能被匹配到50歐姆以內(nèi)。在本申請(qǐng)人的共同待審且共同授讓的題目為“RetractableMulti-BandAntennas”的申請(qǐng)序列號(hào)為08／725，504的申請(qǐng)中，公開了一種雙頻帶可伸縮天線，引入該文獻(xiàn)僅供參考。這種天線需要兩個(gè)端口，一個(gè)用于螺旋天線，另一個(gè)用于鞭狀天線。因此，需要在這兩個(gè)端口之間進(jìn)行切換以用于不同模式的一種裝置。對(duì)多模式便攜式通信設(shè)備來(lái)說(shuō)，具有有效的多頻帶天線是非常需要的。傳統(tǒng)的雙頻帶螺旋天線，例如象上面所說(shuō)明的那些，具有某些缺點(diǎn)。例如，機(jī)械制造容差可以改變諧振頻率，尤其是在較高的頻段。同時(shí)，為雙頻帶附加耦合可伸展天線提供足夠的耦合也相對(duì)較困難，這是因?yàn)榛咎炀€與可伸展鞭之間的距離在不同頻段可能是不同的。發(fā)明概述本發(fā)明通過提供可調(diào)諧到多諧振頻率上的一個(gè)多頻帶多支路天線，從而克服了上述問題，并實(shí)現(xiàn)了額外的優(yōu)點(diǎn)。通過提供在天線支路的印刷圖案的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)天線的多種諧振(例如與GSM、DCS或PCS相對(duì)應(yīng))。天線的每一個(gè)支路都可被印刷在相對(duì)較薄的塑料薄膜上，并可被卷成圓筒形狀。另一種方法是，可在具有圓筒形或其它適當(dāng)形狀的塑料部件上刻蝕圖案，從而形成所述支路。本發(fā)明的多支路天線不用匹配電路就可在不同的頻率上實(shí)現(xiàn)諧振。如果天線支路是由印刷而形成的時(shí)，就可以避免機(jī)械容差問題。可以改變這些支路的幾何結(jié)構(gòu)，以增加設(shè)計(jì)的自由度。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明通過閱讀以及聯(lián)系附圖而對(duì)最佳實(shí)施例所做的以下的詳細(xì)描述，可使本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)得到更充分的理解，其中相似的標(biāo)記表示相似的部件，其中圖1是一張圖，它顯示了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的多支路天線的原理；圖2是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的印刷天線支路的圖；圖3是一張圖，它顯示了依據(jù)本發(fā)明的用于制造天線的一種方法；以及圖4是對(duì)依據(jù)本發(fā)明的裝配有包括多支路天線的天線所測(cè)量的回波損耗的圖形表示。最佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的主要原理是多頻帶天線的不同支路諧振于不同頻率。這一原理被顯示在圖1中，其中顯示了具有第一和第二支路10和12的多支路天線。天線支路與公共端口14相連，用于在便攜式通信設(shè)備16的天線支路與無(wú)線電收發(fā)信機(jī)之間交換信號(hào)。第一支路10具有一個(gè)長(zhǎng)度以及結(jié)構(gòu)，以便在第一頻帶內(nèi)的頻率上諧振，第二支路12具有一個(gè)長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)，以便在第二頻帶內(nèi)的頻率上諧振。依據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，第一頻帶是GSM頻帶，第二頻帶是DCS頻帶。在這種實(shí)施例中，第一支路10大約為GSM信號(hào)的1／4波長(zhǎng)，第二支路12大約為DCS信號(hào)的1／4波長(zhǎng)。天線例如是在制造時(shí)被調(diào)諧到對(duì)兩個(gè)頻帶都具有大約為50Ω的阻抗。如果天線是如此調(diào)諧的話，則在天線與端口14之間不需要阻抗匹配電路?，F(xiàn)在，參見圖2，其中顯示了依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的典型的天線支路。天線支路是由相對(duì)較薄的可彎曲的介電薄膜20以及帶狀天線構(gòu)成的，帶狀天線是由蜿蜒的金屬線22形成的。金屬線可以通過印刷、刻蝕或其它適當(dāng)?shù)姆椒ǘ纬?。如圖3所示，由于薄膜是可彎曲的材料，所以印刷薄膜一般可被卷成圓筒形，用于天線支路。應(yīng)當(dāng)理解，該圓筒形可以部分開放也可以完全封閉，這依賴于天線設(shè)計(jì)的考慮。例如，可通過改變圓筒形的直徑而改變天線帶寬。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，除了圓筒形外，還可以用其它形狀來(lái)構(gòu)成天線支路，且不同的支路可以由不同的幾何結(jié)構(gòu)(例如橢圓形)，這依賴于對(duì)設(shè)計(jì)的考慮。還可以在介電圓筒形上直接進(jìn)行刻蝕而得到金屬線22。使用不同的幾何結(jié)構(gòu)以及制造方法可以增加設(shè)計(jì)的自由度。蜿蜒的金屬線22最好是在天線支路之間改變，這樣，不同的天線支路可以諧振于不同的頻率。這樣，可以通過為每一個(gè)支路選擇適當(dāng)?shù)膸У拿娣e以及圖案，從而實(shí)現(xiàn)在多支路中的多諧振。天線支路與單極天線相似，且在用于象移動(dòng)式電話這樣的便攜式、手持式通信設(shè)備時(shí)具有相對(duì)較高的效率。典型的雙頻帶螺旋天線的雙諧振是通過改變螺旋角或其它螺旋參數(shù)而得以實(shí)現(xiàn)的。由于螺旋天線中的諧振頻率也是依賴于螺旋參數(shù)的機(jī)械容差，因此本發(fā)明的多支路天線提供了一種重要的優(yōu)點(diǎn)。尤其是，由于可通過改變帶狀線圖案或面積而能很容易地調(diào)節(jié)天線的高度，所以依據(jù)本發(fā)明的印刷多支路天線大大減小了機(jī)械容差問題的可能性。本發(fā)明的天線尤其適合于作為多模式基本天線，用于附加的可伸展雙頻帶天線，這種天線在與本申請(qǐng)共同待審并被共同授讓的題目為“MultipleBandTelescopeTypeAntennaforMobilePhone”引入本文僅供參考。當(dāng)作為基本天線與鞭狀天線聯(lián)合使用時(shí)，本發(fā)明的多模式、多支路天線能很容易地調(diào)節(jié)鞭狀天線與基本天線之間的耦合距離。這為已知的雙頻帶螺旋天線提供了重要的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在請(qǐng)參見圖4，顯示了依據(jù)本發(fā)明的裝配有包括多頻帶多支路天線的天線所測(cè)量的回波損耗的圖形表示。在這個(gè)例子中，塑料薄膜被充分彎曲成一個(gè)圓筒，其長(zhǎng)度大約為25mm，直徑大約為9mm。圖4顯示了對(duì)于不同頻率的以dB為單位的回波損耗。該圖顯示了與GSM頻帶相應(yīng)的第一峰值、與DCS頻帶相應(yīng)的第二峰值以及與PCS頻帶相應(yīng)的第三淺峰值。應(yīng)當(dāng)理解，可以設(shè)計(jì)出依據(jù)本發(fā)明的適當(dāng)?shù)奶炀€，使其工作于與GSM、DCS、PCS或其他頻帶相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多個(gè)頻帶。對(duì)依據(jù)本發(fā)明的輻射方向圖的測(cè)試顯示出與螺旋天線相似的特性，但具有更寬的頻帶。雖然，前述說(shuō)明包括許多僅供教學(xué)和解釋目的的細(xì)節(jié)。但上面所討論的特定例子并不能被看作是對(duì)本發(fā)明的隱含限定；相反，在未脫離本發(fā)明范圍的情況下可以使用許多手段對(duì)這些例子進(jìn)行修改，本發(fā)明的范圍由以下權(quán)利要求書以及它們的合法等價(jià)所確定。權(quán)利要求1．一種多頻帶多支路天線，包括第一支路，具有用于諧振在第一頻率的第一長(zhǎng)度和第一剖面幾何結(jié)構(gòu)；以及第二支路，具有用于諧振在第二頻率的第二長(zhǎng)度和第二剖面幾何結(jié)構(gòu)。2．如權(quán)利要求1的天線，其特征在于每一條支路包括一個(gè)可彎曲的介電薄膜，該介電薄膜具有形成在該介電薄膜上的一個(gè)不同的金屬帶狀線圖案。3．如權(quán)利要求2的天線，其特征在于所述金屬帶狀線圖案是通過印刷工藝而形成的。4．如權(quán)利要求2的天線，其特征在于所述金屬帶狀線圖案是通過刻蝕而形成的。5．如權(quán)利要求1的天線，其特征在于所述每一條支路都是通過將金屬條狀線刻蝕到介電部件上而形成的。6．如權(quán)利要求2的天線，其特征在于所述第一和第二支路中的每一個(gè)都具有與GSM頻帶、DCS頻帶以及PCS頻帶中的一個(gè)相應(yīng)的一個(gè)長(zhǎng)度。7．如權(quán)利要求2的天線，其特征在于所述第一和第二剖面幾何結(jié)構(gòu)相當(dāng)相似。8．如權(quán)利要求7的天線，其特征在于所述第一和第二剖面幾何結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是圓筒形的，并具有所選的能達(dá)到所需帶寬和大小的直徑。9．如權(quán)利要求1的天線，其特征在于第一和第二支路被調(diào)諧到一個(gè)公共阻抗。10．如權(quán)利要求5的天線，其特征在于介電部件具有基本上為圓筒形的幾何結(jié)構(gòu)。11．一種多模式、手持便攜式通信設(shè)備，包括收發(fā)機(jī)電路，用于交換多種模式下的通信信號(hào)；以及一個(gè)單端口，用于在收發(fā)機(jī)電路與多模式天線之間進(jìn)行連接，多模式天線具有第一支路以及第二支路，第一支路具有用于在第一模式下諧振于第一頻率的第一長(zhǎng)度和第一剖面幾何結(jié)構(gòu)，第二支路具有用于在第二模式下諧振于第二頻率的第二長(zhǎng)度和第二剖面幾何結(jié)構(gòu)。12．如權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征在于每條支路包括一個(gè)可彎曲的介電薄膜，該介電薄膜具有形成于該介電薄膜上的一個(gè)不同的金屬帶狀線圖案。13．如權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于所述金屬帶狀線圖案是通過印刷而形成的。14．如權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于所述金屬帶狀線圖案是通過刻蝕而形成的。15．如權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征在于每一條支路都是通過將金屬帶狀線圖案刻蝕到介電部件上而形成的。16．如權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于所述第一和第二模式是GSM、DCS，且第一和第二支路具有分別與GSM頻帶以及DCS頻帶相應(yīng)的長(zhǎng)度。17．如權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于所述第一和第二剖面幾何結(jié)構(gòu)基本上相似。18．如權(quán)利要求17的設(shè)備，其特征在于所述第一和第二剖面基本上為圓筒形，并具有所選出的能達(dá)到所需帶寬和大小的直徑。19．如權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征在于第一和第二支路被調(diào)諧到一個(gè)公共阻抗，這樣在單端口與所述第一和第二支路之間不需要各自的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。20．如權(quán)利要求15的設(shè)備，其特征在于所述介電部件具有基本上為圓筒形的幾何結(jié)構(gòu)。全文摘要具有眾多支路的一種多頻帶天線,每一個(gè)支路都具有選定的長(zhǎng)度和幾何結(jié)構(gòu),以便諧振于特定頻帶上。每一個(gè)支路可以由可彎曲的薄膜構(gòu)成,在這種薄膜上形成有蜿蜒的帶狀線圖案,且這種薄膜構(gòu)成了所需的形狀。也可以通過將一條帶狀線刻蝕為所需形狀的部件來(lái)形成每一條支路。最好通過印刷工藝來(lái)形成所述帶狀線,這樣可避免機(jī)械容差問題。文檔編號(hào)H01Q9/42GK1290412SQ9881274公開日2001年4月4日申請(qǐng)日期1998年10月16日優(yōu)先權(quán)日1997年10月28日發(fā)明者Z·應(yīng)申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司