描述了一种用于高频和微波频段的可切换多频带天线，其可以操作在相对大量的频带内，而不会显著地限制每个单独频带内的性能。这基本上是通过一个可切换输入结构（２４）达成的，通过该输入结构可以将天线的不需要的谐振印刷线结构（２１；２２）与ＨＦ线或者接地线（２４２）隔离开。特别在一个实施例中，在基底（１０）上施加多个谐振印刷线结构，借助于一个或多个开关设备，有目标地将所述印刷线结构连接到对应的ＨＦ线或接地线或者与所述ＨＦ线或接地线隔离开。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高频和微波频段的可切换多频带天线本专利技术涉及一种用于高频和微波频段的可切换多频带天线，该天线至少可以操作在两个频带中。本专利技术还涉及一种包括此类天线的电信设备。一般来说，高频或微波频段内的电磁波被用来特别借助于移动电信设备传输信息。为了发射和接收这些电磁波，日益需要能够在多个频带内操作的天线，其中在每个频带内都有足够的带宽。在移动电话标准中，所述频带处于880到960MHz之间(GSM900)、1710到1880MHz之间(GSM1800或DSC1800)，并且在美国特别是处于824到894MHz之间(AMPS)以及1850到1990MHz之间(D-AMPS、PCS或GSM1900)。此外，所述频带包括UMTS频带(1880到2200MHz)，并且特别包括宽带CDMA(1920到1980MHz以及2110到2170MHz)、用于无绳电话的DECT标准(1880到1900MHz)和蓝牙(BT)标准(2400到2483.5MHz)，所述蓝牙标准用于在诸如移动电话、计算机、电子娱乐设备之类的不同电子设备之间交换数据。至少在过渡时间周期期间需要使移动电话有可能同时操作在至少一个GSM频段内以及UMTS频段内。常常需要使得移动电话有可能同时操作在两个欧洲(GSM)频带和两个美国频带(AMPS和PCS)内，从而使得频繁往来于欧洲和美国之间的用户无需携带两个移动电话。除了传输信息，移动电信设备有时还具有附加的功能和应用，比如用于已知GPS频段内的卫星导航，而天线也应该能够操作在该频段内。因此，在原理上需要所述类型的现代电信设备能够操作在尽可能多的前述频段内，因此需要能够覆盖这些频段的适当的多频带天线。随着在移动电话中集成了越来越多的功能，并且由于自然地希望使得移动电话尽可能地小，因此带来的问题是移动电话外壳中的可用空间越来越小，因此所述天线在体积和尺寸方面应该尽可能地小。-->天线辐射电磁能量以形成电磁谐振。这要求天线的长度至少等于所发射的电磁辐射的波长的四分之一。当使用空气作为电介质时(εr＝1)，1GHz的频率相应地要求75mm的天线长度。例如可以通过将天线缠绕成螺旋形式来减小这一长度，在所谓的“短截线天线”中就是这种情况。为了在给定的辐射波长下使得天线的尺寸最小化，可以将电介质常数εr＞1的电介质用作天线的基本构建块。这导致将电介质中的辐射波长缩短了因此，在这种电介质基础上设计的天线的尺寸也减小了所述类型的天线具有电介质材料制成的基底，根据所希望的一个或多个操作频带，在该基底的各表面上施加了一个或多个金属化结构。所述谐振频率的数值取决于所印制的金属化结构的尺寸以及取决于该基底的电介质常数值。随着所述金属化结构的长度增加以及随着所述电介质常数值增加，各个谐振频率的数值减小。这种天线也称作“印制线天线”(PWA)或者“电介质块天线”(DBA)。这些天线的一个特别的优点在于可以通过表面安装(SMD技术)而将这些天线直接施加到印刷电路板(PCB)上，也就是说通过平坦焊接和接触(可能与其它组件一起)而无需附加的安装设备(引脚)来提供电磁功率。然而，如果所述天线要操作在多个频带内，则确定所述金属化结构的尺寸可能很困难。由于所述金属化结构会互相影响，所以将天线最佳地适配于其中一个必要频带将意味着损害在其它频带内的天线功率。从WO 01/29927 A1中获知了一种可切换天线，其中在一个导体结构上提供了至少两个彼此相隔一定距离的接触点，通过这些接触点，能够将所述导体结构可选地连接到一个高频馈线(或接地连接)。通过在两个接触点之间进行切换，可以改变该导体结构的有效长度并从而改变谐振频率，这样，通过给定所述接触点之间的适当距离，可以将天线操作在至少两个相邻频带内。在这种情况下，所述导体结构被设计成片结构(patch structure)或者被设计成以曲折方式布设的印刷线，其中在印刷线支持件的背面安排有条状的部件结构。可能使用在移动电信设备中的另一种天线是“平面倒F天线”-->(PIFA)，其中在接地金属化的上方安排一个金属化结构，所述天线作为体谐振器操作。虽然例如已经从WO 01/91234 A1、WO 01/91235 A1和WO 01/91236 A1中获知通过连接或隔离各金属化部分来在所述天线中产生多频带能力，但是这种天线的一个缺点是它们需要相对大量的空间，即使通过使用电介质材料也只能在有限的程度上减小所需的空间量。因此，本专利技术的一个目的是提供一种上述类型的可切换天线，所述天线以相对简单的方式由一条或多条印刷线构成，但是同时所述天线可以操作在多个上述类型的频带内，其中至少可以在很大程度上彼此独立且没有反馈的情况下对所述天线进行调谐和优化。此外，本专利技术的一个目的是提供一种上述类型的可切换天线，所述天线的尺寸尽可能小，因此能够以节省空间的方式被容纳在一个相对较小的移动电信设备内。如权利要求1所述，该目的是通过一种用于高频和微波频段的可切换多频带天线来达成的，所述天线包括至少一个被施加到基底上的谐振印刷线结构，并且包括一个可切换输入结构和被安排在基底的一个支持件上的至少一个线段，其中该可切换输入结构被提供来将至少一条HF线或至少一条接地线连接到所述谐振印刷线结构，这是通过可选的互联或者通过切换该输入结构来对该至少一个线段进行桥接。如权利要求2所述，所述目的还通过一种用于高频和微波频段的可切换多频带天线来达成，所述天线包括至少两个被施加到基底上的谐振印刷线结构，并且包括一个可切换输入结构，以用于将一条HF线或接地线可选地连接到至少其中一个谐振印刷线结构。这些解决方案的一个特别的优点在于保留了DBA天线的上述有利属性，特别是它们制造简单并且可以安装在印刷电路板上。由于可以在基底的支持件上制造所述可切换输入结构，因而可以以相对较低的费用将已有的天线翻新成上述类型的可切换天线而无需进行改变(或只需很少的改变)。从属权利要求3到5以及9包含对权利要求1所述的解决方案的有利扩展，在从属权利要求6到9中规定了对权利要求2所述的解决方案的有利扩展。借助于如权利要求3、4、6和8所述的实施例，多频带天线的一-->种特别节省空间的总体设计是可能的。权利要求5包含一种可切换的双频带天线，其优选地适于操作在移动电话标准的频段内。如权利要求7所述的实施例的优点在于，可以基本上在一个制造步骤内以经济的方式制造所述天线。最后，如权利要求9所述的实施例包含天线输入结构的一种优选设计，借助于所述设计能够可靠而没有干扰地切换所述天线。下面将参照附图中示出的示例性实施例来进一步描述本专利技术，然而，这些示例性实施例并不限制本专利技术。图1示出了第一实施例的第一透视图。图2示出了第一实施例的第二透视图。图3示出了利用所述天线的第一实施例获得的谐振频谱。图4示出了第二实施例的第一透视图。图5示出了第二实施例的第二透视图。图6示出了利用所述天线的第二实施例获得的谐振频谱。图7示出了第三实施例的透视图。图8示出了图7的部件透视图。图9示出了图7所示天线的第一切换位置。图10示出了图9所示的切换位置所获得的天线谐振频谱。图11示出了图7所示天线的第二切换位置。图12示出了图11所示的切换位置所获得的天线谐振频谱。图13示出了图7所示天线的第三切换位置。图14本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于高频和微波频段的可切换多频带天线，所述天线包括至少一个被施加到基底（１０）上的谐振印刷线结构（１１），并且包括一个可切换输入结构（１２）和被安排在基底（１０）的一个支持件（１）上的至少一个线段（１２２，１２４），其中该可切换输入结构（１２）被提供来将至少一条ＨＦ线（１３；１３１，１３２）或至少一条接地线连接到所述谐振印刷线结构（１１），这是通过可选的互联或者通过切换该输入结构（１２）来对该至少一个线段（１２２，１２４）进行桥接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2003-5-16 03101376.61、一种用于高频和微波频段的可切换多频带天线，所述天线包括至少一个被施加到基底(10)上的谐振印刷线结构(11)，并且包括一个可切换输入结构(12)和被安排在基底(10)的一个支持件(1)上的至少一个线段(122，124)，其中该可切换输入结构(12)被提供来将至少一条HF线(13；131，132)或至少一条接地线连接到所述谐振印刷线结构(11)，这是通过可选的互联或者通过切换该输入结构(12)来对该至少一个线段(122，124)进行桥接。2、一种用于高频和微波频段的可切换多频带天线，所述天线包括至少两个被施加到基底(10)上的谐振印刷线结构(21，22)，并且包括一个可切换输入结构(24)，以用于将一条HF线(23)或接地线(242)可选地连接到至少其中一个谐振印刷线结构(21，22)。3、一种如权利要求1所述的可切换多频带天线，其中所述支持件是一个印刷电路板(1)，并且至少其中一个线段(122，124)被安排在印刷电路板(1)的与所述基底(10)相对的背面上。4、一种如权利要求3所述的可切换多频带天线，其中所述可切换输入结构(12)包括一个馈入点(121)，该馈入点在第一开关位置下可以经由第一线段(122)、通过所述印刷电路板(1)的第一衬套(123)、第二线段(124)以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：H佩泽，A希格斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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