[发明专利]用于发送和接收无线电波的天线装置和方法

说明书

发明的技术领域

本发明一般涉及天线领域，特别涉及用于发送和接收无线电波的天线装置。涉及包括所说天线装置的无线电通信设备，以及涉及分别发送和接收无线电波的方法。

发明背景

在现代无线电通信工业中，日益增加对更小更通用的便携式终端，例如手持电话的需要。参照Johnsson的Antenna EngineeringHandbook，McGraw Hill 1993，Chapter 6。人们知道，对其性能，天线的尺寸是关键的。天线，电话机身和附近环境，例如用户本身之间的相互作用将变得更为重要。迄今还有一个普通要求，那就是支持两个或多个频段。对于制造在各种各样条件下显示出良好的天线性能的紧凑而通用的终端是一个艰难的任务。

今天当制造手持的便携式电话时，天线一般适合于该特定电话的特性并适合于缺省环境条件下的缺省使用。这意味着该天线以后并不适合于任何特定条件，在该条件下某一个电话是使用的或适用于一个不同的手持的便携式电话。这样，每个手持电话模式必须配备专门设计的天线，它通常不能最佳地使用在任何其他的电话模式中。

手持无线通信设备的天线装置的辐射性能很重要的方面取决于支持结构的形状和尺寸，例如该装置的印刷电路板(PCB)和电话外壳的形状和尺寸。所有辐射特性，例如谐振频率，输入阻抗，带宽、辐射方向图，增益，极化，和近场方向图是天线装置本身和其与PCB和电话外壳相互作用的产物。这样，所有对以下形成的辐射特性的引证都认为是对其中包括该天线的整个装置而言的。

上面已陈述的相对于其他无线电通信设备也是真实的，例如无绳电话，远程系统，无绳数据终端等。这样，本发明的天线装置可广泛地应用在各种通信设备中。

完成具有分集功能度的而因此适合于各种无线电波环境的接收天线通过例如EP-A2-0,852,407，GB-A-2,332,124和JP-A-10,145,130来了解。这种分集功能度系统可用来压缩噪声，和/或不要求的信号，例如延迟信号-导致内部-符号干扰，以及公共频道干扰信号，从而改善了信号质量，但是却要求复杂的接收机电路结构，包括多接收机链路，和多个天线输入端口。

例如在用于获得分集的文献中了解可切换的天线。

WO 99/44307公开了一种具有天线-增益分集的通信设备，该设备包括第一和第二天线元件，其中，两者或仅其一个能被连接到一个天线信号-节点。未连接到该节点的天线元件电连接到信号接地端。

EP-A1-0,546,803公开了一种分集天线，包括单个天线元件。该天线元件是以1/4波单极的形式，它能在从一个公共RF馈源的一端或另一端上交替地馈电。

US-A1-5,541,614公开了一个天线系统包括嵌入在一个频率选择光子的带隙晶体的顶部上的一组中心馈电和分段偶极天线。该天线系统的某些特性例如可以通过连接/断开该偶极臂的段从而使其更长或更短而变化。

但是，现有技术的这些配置未描述任何基于某些智能基础被连接或断开的可切换的天线元件，例如，当由于信号条件存在需要时。所说EP-A1-0,546,803陈述了像这样的智能切换的可能性，但是未指示如何控制这种切换。

发明概要

本发明的主要目的在于提供一种天线装置，用于发送和接收无线电波，并可以连接到一个无线电通信设备，和包括发射机和接收机部分，所说接收机部分包括可在多个天线配置状态间切换的天线结构，每个状态由一组与辐射有关的参数所区别，例如谐振频率，输入阻抗，带宽，辐射方向图，增益，极化，和近场方向图，以及一个切换装置，用于有选择地在所说多个天线配置状态间切换所说天线结构，该天线装置是通用的，适于各种条件和适于获得所要求的功能。

在这方面，本发明的一个具体目的在于提供这样一种天线装置，与现有技术的天线装置相比呈现改进性能。

本发明进一步的目的在于提供一种天线装置，在安装了这种装置之后，使其能适应配合无线电通信设备不同的模式。

本发明的另一目的在于提供某些特性可控制的一种天线装置，例如谐振频率，输入阻抗，带宽，辐射方向图，增益，极化，和近场方向图，以及分集。

本发明的一个附加的目的在于提供这样一种天线装置，其呈现在其天线结构和切换装置之间可控制的相互作用。

本发明再一个目的在于提供简单，重量轻，容易制造和便宜的一种天线装置。

本发明的再一目的在于提供有效的，容易安装和拆卸的，特别是甚至长期使用机械上仍可靠的天线装置。