[发明专利]天线组合

说明书

技术领域

本发明涉及彼此电隔离的天线的组合。本发明尤其旨在用于在不同的无线电系统中工作的小尺寸移动终端。

背景技术

由于移动终端的功能的增加，通常的是各个设备至少在两个不同的无线电系统中工作。此外在这种情况下，一个天线往往足以用于无线电设备，该天线已被设计为使得其工作频带覆盖由所讨论的无线电系统使用的频率范围。如果设备必须同时在两个系统中工作，尤其当由这些系统使用的频率范围彼此相对靠近时，则可以使用两个不同的天线。这种情形例如出现在一个系统是GSM 1800（全球移动通信系统）而另一系统是GPS（全球定位系统）时。因为GSM 1800的发射频带是1710-1785 MHz而GPS的接收频率是1575 MHz，所以GPS的接收易于被GSM发射所干扰。如果除了其基本技术之外，GSM终端还包括例如蓝牙（Bluetooth）或WLAN（无线局域网）技术，且特别地如果在终端中偶尔同时发生相同系统的接收和发射，则也可能出现对应的问题。最后提到的情形例如在实现为支持需要同时发射和接收的GPRS（通用分组无线电系统）类别的电话中发生。

与通过使用共享天线相比，借助于分离的天线，由发射方引起的同时接收中的干扰可以自然做得更小。然而，干扰不完全消失，因为在天线之间存在特定电磁耦合。该问题原则上可以通过增加天线之间的距离（然而这例如在移动电话中几乎不可能）来减小。天线之间的电磁耦合还可以通过在它们之间布置接地条形导体来减小。这种解决方案的缺点在于其从制作角度来看的难度以及天线的定向特性中的劣化（degradation）。

在图1中存在一种从专利公布EP 1315238获知的对上述问题的解决方案。原理是干扰天线包括在由其他天线使用的频率处引起辐射特性中的显著劣化的结构部件。以这种方式，降低在其他天线所连接到的接收器中的干扰水平。天线结构包括彼此相邻靠近的两个天线。在这种情况中，天线的辐射/接收元件是电路板105的表面上的导电图案，且在它们下方存在在天线之间共享的地平面GND。第一天线是PIFA（平面倒F天线），其元件或辐射器120通过不导电槽SL分割成用于组成两个工作频带的不同长度的两个臂。第一天线可以称为主天线。在该示例中，第二天线是IFA，其元件130此处是曲折形的。第一天线既是发射又是接收天线，而第二天线至少是接收天线。第一天线的馈电（feed）导体125在第一馈电点F1连接到辐射器120且短路电路（short circuit）在第一短路点S1连接到辐射器120。第二天线的馈电导体在第二馈电点F2连接到元件130且短路导体在第二短路点S2连接到元件130。

第一天线包括所述短路电路而不是简单的短路导体。该电路由接合到辐射器120的第一导体片126、接合到地平面GND的第二导体片127以及导线128组成。第一和第二导电片彼此邻近，且其面对面的表面彼此靠近，使得在它们之间存在显著电容C。导线128开始于地平面GND且在一个回路（loop）之后结束于第一导电片的接合点旁边的辐射器120。导线128具有特定电感L。如此构建的并联谐振电路设计为使得其谐振频率等于第二天线的接收频带的中间频率。在第一天线的工作频带中，所述谐振电路的阻抗低，由此第一天线良好地辐射和接收。另一方面，在第二天线的工作频带中，谐振电路的阻抗高，在这种情况下第一天线的匹配差且它微弱地辐射。当然，频率处于第一天线的发射频带旁边的事实已经劣化了匹配，但它不仅仅意味着例如在GSM 1800和GPS的上述情况中在天线之间的充分隔离。

根据图1的解决方案的缺点在于它不适合于其导电外盖用作与第一天线中的元件120对应的辐射器的设备：当把天线放置到小尺寸设备中的可用空间中时，第二天线劣化主天线在其工作频带中的匹配。

在图2a和2b中存在由申请人研发的天线的示例，此类天线与另一天线一起形成根据本发明的天线组合。

在图2a中从后面且在图2b中从侧面作为简化的纵断面示出包括天线的无线电设备。天线包含地平面GND、辐射元件或辐射器220、其馈电元件211以及调节电路250。辐射器形成无线电设备的盖COV的后部分的一个头部，该头部是自然导电的。馈电元件211是薄且柔软的电介质基板SBS的内表面上的导电条，该基板的外表面抵靠辐射器的内表面。馈电元件通过图2b中看到的短路导体SC从靠近其一端的短路点SP连接到地平面。馈电元件从前端或者具有短路点的末端开始在横向上延伸邻近辐射器220的侧边缘，在那里转向纵向，然后回到辐射器的相对或第二侧边缘，尾端位于相对靠近前端。横向此处意味着头部的方向且纵向对应地意味着与横向垂直的盖COV的长度方向。