[发明专利]可调节天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种专用于移动终端的可调节天线。

背景技术

在本说明书中，天线的可调节性的含义是天线的谐振频率可用电学方法改变。目的是谐振频率周围的天线工作频带总是覆盖每次功能假定的频率范围。有不同原因造成对可调节性的需求。随着象移动终端的便携式无线电设备在厚度方向变得更小，内部平面天线的地平面和辐射平面之间的距离不可避免地也变得更短。这导致例如天线的带宽减小。于是，由于移动终端意欲工作在频率范围彼此相对靠近的多个无线电系统中，所以覆盖由多于一个无线电系统使用的频率范围变得更加困难或不可行。这种系统对例如GSM1800和GSM1900(全球移动通信系统)。因此，确保该功能符合单个系统的发射和接收频带二者的规范可能变得更为困难。如果系统采用子带划分，那么如果可以在每次使用的子带中调谐天线的谐振频率，从无线电连接质量上来说这是有利的。

在这里描述的本发明中，天线调节是通过开关实现的。将开关用于当前讨论的目的本身是众所周知的。例如，出版物EP1 113 524公开了一种天线，其中平面辐射器可以在某一点上通过开关连接到地。当开关闭合时，辐射器的电长度减小，在这种情况下，天线的谐振频率变得更高，并且对应于谐振频率的工作频带向上偏移。电容器可以与该开关串联，以将频带偏移设置得和预期一样大。在这种解决方案中，调节的可能性是非常有限的。

图1中，给出了从出版物EP1 544 943得知的包括开关的解决方案。在天线基座结构中，图中只绘出了其辐射器120，该辐射器可以是更大的辐射平面的一部分。除了基座结构之外，该天线包括具有寄生元件的调节电路131、传输线132、双向开关133、第一电抗电路X1和第二电抗电路X2。传输线的第一导体的首端连接到寄生元件，第二导体的首端连接到地。实际使用中，第二导体可以属于地平面，因此，没有首端和末端。每个电抗电路包括例如两个或三个电抗部件。传输线132将根据开关状态被其中一个电抗电路终止。当控制开关使得其状态改变时，天线特定部分的电长度和谐振频率变化。这意味着相应的工作频带发生偏移。

根据图1的解决方案打算用于多频带天线。其中，当需要时调节的影响可只被引导至天线的一个工作频带上，并且可为该要被偏移的频带中的天线设置良好的阻抗匹配。这些问题是由于设计调节电路时存在几个变量造成的。然而，该解决方案只适用于PIFA类型的天线，且其中使用的寄生元件增加了结构成本。

发明内容

本发明的目的是以一种新的有利的方式实现对天线的调节。根据本发明的可调节天线的特征在于独立权利要求1中说明的内容。本发明的一些有利的实施例在从属权利要求中列出。

本发明的基本思想如下：给单极类型的天线提供调节电路，以改变其谐振频率以及从而改变其工作频带的位置。在这种情况下，工作频带一次只覆盖一个或两个无线电系统使用的频率范围的一部分。调节电路位于无线电设备的辐射器和天线端口/开关之间，并与天线馈电导体一起形成馈电电路(feed circuit)。该电路包括馈电导体和地之间或者与馈电导体串联或者在这两个地方的可调节电抗。例如，馈电导体可通过多向开关连接到可选的传输线中的其中一条传输线，这些传输线一般在其末端是短路的或断开的，并比四分之一波长更短，每条线相当于一定的电抗。于是，传输线的长度和可能的分立部件的值从天线调节的角度讲是变量。

本发明的一个优势在于根据本发明的天线由于是单极结构其所需的空间非常小。尽管其尺寸小，但具有相对窄带的基本天线实际上用作宽带天线，原因是每次只需要该宽带的一部分。此外，在整个带宽上，实现了良好的匹配和效率，原因是相对窄带天线的匹配可比实际的宽带天线的匹配更为充裕地设置。本发明的另一个优势在于天线的调节电路所需的空间也相对较小。这是由于根据本发明物理上非常短的传输线对调节电路是足够的。本发明的又一个优势是根据本发明的调节不要求设置到天线辐射器的耦合，这意味着天线结构更简单且因此节省生产成本。

附图说明

下文详细描述本发明。将对附图进行参考，在附图中：

图1给出根据现有技术的可调节天线的实例，

图2给出根据本发明的天线的原理结构，

图3以方框图形式给出根据本发明的天线的调节电路的实例，

图4给出根据本发明的天线的调节电路的另一个实例，

图5给出根据本发明的天线的调节电路的第三个实例，

图6给出根据本发明的天线的调节电路的第四个实例，

图7以电路图形式给出实现根据图3的调节电路的实例，

图8给出通过电路板实现根据图7的调节电路的实例，