專利名稱：多波段天線設備和通信終端裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及被安裝在諸如便攜電話的無線通信終端上并且支持 多個波段的多波段天線設備和使用該多波段天線設備的通信終端裝 置。
背景技術：
平面倒F天線(PIFA)類型主要用于使用單個無線通信終端支 持多個頻率波段通信的多波段內置天線(參見日本未審查實用新型注 冊申請公開No. 7-14714和日本未審查專利申請公開No. 2002-344233)。
此外，為了實現(xiàn)更寬的帶寬，包括連接到接地(GND)板的寄 生元件的天線已經(jīng)很普遍(參見曰本未審查實用新型注冊申請公開 No. 62-161410)。

發(fā)明內容
然而，雖然在日本未審查實用新型注冊申請公開No. 62-161410 中公開的寄生元件的使用適于更寬的帶寬，但是輻射效率的損失也很 大，這是因為寄生元件與接地板相連。
本發(fā)明就是針對這樣的情況提出的，它提供了 一種多波段天線設 備，可以不使用寄生元件而實現(xiàn)更寬的帶寬，還提供了一種通信終端 裝置。
根據(jù)本發(fā)明的多波段天線設備的特征在于包括具有饋電點和 GND點的天線輻射板、以及接地板，其中所述天線輻射板被配置為 所述饋電點和所述GND點相互電氣遠離，形成至少三個天線元件， 并且所述天線輻射板的至少主要部分不面對所述接地板。由于饋電點和GND點相互電氣遠離并且形成了至少三個天線 元件，所以產生了至少三個諧振點，這允許實現(xiàn)多個波段。此外，天 線輻射板被配置為幾乎它的整個部分都不面對接地板，從而對天線設 備的厚度的約束降低，并且流過接地板的電流量減小。


圖1是顯示在根據(jù)本發(fā)明一個實施例的天線設備中的天線元件 的示例性結構的示意圖。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的天線設備的示意結構的透視圖。
圖3是顯示具有不同于圖2所示結構的天線設備的透視圖。
圖4是顯示天線設備的另一種示例性結構的透視圖，其中類似于
圖3中所示的結構，天線輻射板相對于饋電點和GND點伸出到GND
板以外。
圖5是顯示類似于圖4所示的天線設備但包括不同形狀的天線輻 射板的另一種天線設備的示例性結構的示意圖。
圖6包括顯示不同形狀的具有圖l所示的特性的其它天線輻射板 的例子的示意圖。
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的天線設備的電壓駐波比 (VSWR)與頻率(Freq.)之間的特征曲線。
圖8是顯示在圖2所示的天線設備的GND板中在不同的頻率波 段(a) 900 MHz、 (b)1800 MHz和(c) 2100 MHz下的電流分布的仿真結 果的圖形。
圖9是顯示顯示在圖4所示的天線設備的GND板中在不同的頻 率波段(a) 900 MHz、 (b)1800 MHz和(c) 2100 MHz下的電流分布的仿 真結果的圖形。
圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的通信終端裝置的示意結構 的框圖。
具體實施例方式
下面參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
圖1示出在根據(jù)本發(fā)明一個實施例的天線設備中的天線元件的
示例性結構。本發(fā)明的天線設備是倒F天線設備，它使用板形的天線 輻射板3以及下面描述的GND板，所述天線輻射板3具有饋電點1 和GND點2。該天線設備的天線結構的特征是具有至少三個分段的 天線元件14a、 14b和14c。因此，天線設備在饋電點1和GND點2 之間設有狹縫15，還設有用來隔開天線元件14b和14c的狹縫16。 具體地說，狹縫15用來使饋電點和GND點相互電氣遠離?？赏ㄟ^每 個天線元件的長度來調整諧振頻率。天線元件可以由金屬片組成，或 者可以由撓性基片制成。
利用圖1所示的結構，如圖7中的電壓駐波比(VSWR)和頻率 (Freq.)之間的特征曲線所示，獲得了三個諧振點I、 II和III。因 此，實現(xiàn)了支持不同頻率波段(GSM (全球移動通信系統(tǒng)))850或 900、 GSM 1800/1900/UMTS (通用移動電信系統(tǒng))的天線設備。
圖2是顯示根據(jù)所迷實施例的天線設備的示意結構的透視圖。天 線設備的天線輻射板3具有不同于圖l所示的形狀，但是與圖l所示 的天線輻射板3的共同點在于它包括至少三個分段的天線元件14a、 14b和14c。天線輻射板3通過饋電點1和GND點2連接到GND板 4(終端的基板的導體側)。
圖3顯示了具有不同于圖2所示的結構的天線設備。該天線設備 的天線輻射板3具有與圖2所示的天線輻射板不同的形狀，但是與圖 1所示的天線輻射板3的共同點在于它包括至少三個分段的天線元件 14a、 14b和14c。圖3中所示的天線設備和圖2中所示的天線設備的 區(qū)別如下。在圖2所示的結構中，天線輻射板3相對于饋電點1和 GND點2伸向GND板4的內部。相反，在圖3所示的結構中，天線 輻射板3朝外伸向外部。此外，天線輻射板3伸到外部，使得天線輻 射板3的至少主要部分不面對GND板4。也就是說，GND板4沒有 什么部分與天線輻射板3的至少主要部分相對應。在圖2所示的結構中，由于天線特性，從GND板4起測量的天線輻射板3的高度hl需 要具有預定的值。然而，在圖3所示的結構中，從等效于GND板4 的位置到天線輻射板3的測量高度h2可以較小(即，hl>h2)。在極 端情況下，天線輻射板3可以設在與GND板4的相同高度上(即， h2=0)。這意味著對終端的外殼的厚度的約束減輕了， 一般情況下終 端外殼的厚度由于天線設備的存在而增加。注意，在圖3中，天線元 件14a的前導端部分彎曲一個適當?shù)慕嵌?。這減小了天線輻射板3的 伸出量。然而，這種彎曲對于本發(fā)明不是必要的。
圖4示出了天線設備的另一種示例性結構，其中類似于圖3中所 示的結構，天線輻射板3相對于饋電點1和GND點2伸出到GND板 4以外。天線輻射板3具有與以上描述的天線輻射板都不同的形狀， 但是與圖1所示的天線輻射板3的共同點在于它包括至少三個分段的 天線元件14a、 14b和14c。在圖4所示的例子中，類似于圖3中所示 的例子，所測量的到達天線輻射板3的高度h2可以較小，對由于天 線設備的存在而增大的終端外殼的厚度的約束減輕。
圖5示出另一個天線設備的示例性結構，它類似于圖4所示的天 線設備，但是包括具有不同形狀的天線輻射板3。
圖6示出了具有圖l所示的特性的其它不同形狀的天線輻射板的 例子。任一個天線輻射板都包括至少三個分段的天線元件14a、 14b 和14c。
圖8示出了在圖2所示的天線設備的GND板中在不同的頻率波 段(a)卯0 MHz、 (b)1800 MHz和(c) 2100 MHz下的電流分布的仿真結 果。如圖8所示，可以發(fā)現(xiàn)在GND板上的電流分布依據(jù)頻率波段而 不同。
圖9示出了在圖4所示的天線設備的GND板中在不同的頻率波 段(a) 900 MHz、 (b)1800 MHz和(c) 2100 MHz下的電流分布的仿真結 果。從圖9中也可以看出，在GND板上的電流分布依據(jù)頻率波段而 不同。還可以發(fā)現(xiàn)，流過GND板的電流量比圖8所示的結果要明顯 小。這可能起因于在例如圖4所示的天線設備中，GND板沒有任何部分面對著天線輻射板3。因此，這樣的結構與圖2所示的結構相比 是有利的，因為即使用戶手持著終端，對流過GND板的電流的影響 也較小，即，所謂的手效應可以減小。 該實施例的優(yōu)點總結如下。1. 使用具有圖1所示的特征的用于倒F天線的天線放電板，可 以不使用寄生元件而產生大量諧振點，實現(xiàn)便攜電話機在高頻波段(1.7/2.2 GHz)的較寬帶寬。換言之，可以獲得多波段特性。例如，可設想以下組合GSM 850/1800/1900GSM 900/1800/1900GSM 850/1800/1900/UMTSGSM卯0/1800/1900/UMTSGSM 850/900/1800/1900GSM 850/900/1800/1900/UMTS，等等。2. 由于不使用寄生元件，所以輻射效率的損失較低。換言之， 可以實現(xiàn)性能改進。3. 沒有必要使用用于寄生元件的觸針。因而實現(xiàn)成本降低。4. 即使沒有GND板設在輻射板之下，天線設備也可以工作。因 而可以減小天線尺寸。5. 由于可以利用天線元件的長度調整諧振頻率，所以很容易設 計天線設備。6. 使用撓性基片作為天線元件，就可以容易地通過設計和制造 來生產天線設備。7. 天線設備適用于不同形狀的便攜終端，例如條棒形終端和可 折疊終端。圖10示出了使用根據(jù)該實施例的天線設備的通信終端裝置100 的示意結構。以舉例而非限制的方式示出了便攜電話終端。通信終端 裝置100包括具有上述任意結構的天線設備101、用于收發(fā)共享天線 設備101的天線雙工器102、收發(fā)處理單元103、調制/解調處理單元105、數(shù)據(jù)處理單元107、 D/A轉換器109、揚聲器110、 A/D轉換器 111和麥克風112。通信終端裝置100還包括用于控制其它組件的 控制單元125，它包括CPU、 ROM等；由控制單元125用作工作區(qū) 和臨時存儲區(qū)的存儲器127;顯示單元120;和操作單元123。只讀存 儲器或者電數(shù)據(jù)可寫可擦除只讀存儲器(EEPROM)被用于控制單元 125的ROM，存儲有用于標準通信終端裝置的各種操作的控制程序， 例如操作輸入的接收、通信、電子郵件處理、web處理、顯示、音頻 輸入/輸出、地址簿管理和日程安排管理，還存儲有靜態(tài)數(shù)據(jù)。
雖然已描述了優(yōu)選實施例，但是可以作出不同于該實施例的多種 ^修改和變型。
根據(jù)本發(fā)明的多波段天線設備，由于不使用寄生元件，所以輻射 效率的損失較低，可以實現(xiàn)天線性能的改進。此外，沒有必要使用用 于寄生元件的觸針，可以實現(xiàn)裝置的成本降低。
此外，采用天線輻射板的至少主要部分不面對接地板的結構，就 減小了天線設備的尺寸(厚度)，因而有助于減小包含有該天線設備 的通信終端裝置的厚度。此外，流過接地板的電流量較小，可以減小 所謂的手效應。
權利要求
1.一種多波段天線設備，其特征在于包括具有饋電點和GND點的天線輻射板、以及接地板，其中所述天線輻射板被配置為所述饋電點和所述GND點相互電氣遠離，形成至少三個天線元件，并且所述天線輻射板的至少主要部分不面對所述接地板。
2. 根據(jù)權利要求1所述的多波段天線設備，其特征在于，在所 述天線輻射板的饋電點和GND點之間形成狹縫。
3. 根據(jù)權利要求1所述的多波段天線設備，其特征在于，對應 于所述至少三個天線元件產生至少三個諧振點。
4. 一種通信終端裝置，其特征在于包括多波段天線設備， 該多波段天線設備包括具有饋電點和GND點的天線輻射板、以及接地板，其中所述天線輻射板被配置為所述饋電點和所述GND 點相互電氣遠離，形成至少三個天線元件，并且所述天線輻射板的至 少主要部分不面對所述接地板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多波段天線設備和通信終端裝置。在倒F天線的饋電點和GND點之間形成狹縫(15)，使得這兩個點相互電氣遠離，并且形成至少三個天線元件(14a，14b，14c)。這至少三個天線元件(14a，14b，14c)產生至少三個諧振點。天線輻射板(3)向外伸出，使得它的至少主要部分不面對接地板(4)。因此，提供了不使用寄生元件而實現(xiàn)更寬帶寬的多波段天線設備以及通信終端裝置。
文檔編號H04B1/38GK101297440SQ200680039870
公開日2008年10月29日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權日2005年10月25日
發(fā)明者石宮克教 申請人:索尼愛立信移動通信日本株式會社