一种天线装置与一种包括天线装置的无线电通信装置制造方法及图纸

一种用于在至少一个第一频带内发射与接收ＲＦ波并适于布置在一个无线电通信装置内的天线装置。此天线装置包括一个支撑结构（２６），至少一个内支撑结构支持的辐射天线部分（２７），一个由支撑结构支持的用于处理引自或供给辐射天线部分的模拟ＲＦ信号的电路，及为连接此电路与无线电通信装置而布置的耦合装置。一个导电材料的辐射屏蔽装置（２８）至少部分地包围电路，且屏蔽装置（２８）同辐射天线部分（２７）在功能上结成一体从而由此构成其有效辐射零件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种天线装置与一种包括天线装置的无线电通信装置
本专利技术涉及一种用于在至少一个第一频带内发射与接收RF波并包括一个支撑结构与至少一个由此支撑结构支持的辐射天线部分的天线装置。本专利技术还涉及一种包括这样一个天线装置的无线电通信装置。
技术介绍
在现代无线电通信系统中有一个日益增长的把用户装置做得更小的要求。当涉及到手持式终端例如移动电话时，这一点尤其重要。手持式终端的设计必须使此终端能在低成本下容易地与快速地制造。此终端还必须使用可靠且显示出好的性能。众所周知，天线的尺寸对于它的性能是关键性的，参看Johnsson的Antenna Engineering Handbook，McGrawHill 1993，第6章。天线、电话本体与附近环境例如用户自身之间的相互作用将变得比以往更为重要。这要求天线装置紧凑、多用性并具有好的天线性能。它还必须紧固、稳定、便于安装、便于连接并这样布置以便有效地使用可利用的空间。还集中关心于安装在手持式终端的壳内的天线装置。因而，避免使用凸出的天线零件。用于例如手持式终端比如移动电话的小尺寸结构的天线装置的辐射性能，同支撑结构例如电话的印刷电路板(PCB)强烈有关，还同电话壳有关。全部辐射性能，例如谐振频率、输入阻抗、辐射模式、阻抗、极化、增益、带宽与附近场的模式是天线装置本身及它同PCB与电话壳的相互作用的产物。除此以外，附近环境中的物体影响辐射性能。因此，下面提到的辐射性能将是针对其中包括天线的整个装置。-->上面所述对于在移动电话以外的例如无绳电话、遥测系统、无线数据终端等的其它装置中使用的无线通信系统同样是正确的。因此，虽然本专利技术的天线装置描述为关于移动电话的，它适用于各种无线电通信装置的宽阔的范围。随着提供新型号移动电话的速度的日益增快，在最近几年内，从研制一种新型号开始至生产与市场供应同型号产品的时间周期急剧缩短。而且，随着使每个单元中必须包括更多功能的技术要求的提高，产生一个降低在相同时间内的制造成本的要求。此外，必须制造不同的零件与单元以很好地适合于生产方法。简单的接口是简化由不同地点制造的不同零件装配成最终产品工作的一个关键的特征。对于所有类型的无线电通信装置，天线与RF前端的有效部件之间的部分对于无线电通信装置的总性能是关键性的。这是因为从系统观点来看此处引入的所有损耗是关键性的。在接收器侧，在低噪声放大器(LNA)之前产生的损耗使接收器的灵敏度降低。在发射器侧，在功率放大器(PA)之后产生的损耗引起发射功率的降低，迫使PA在较高输出电平下发射。对于由电池电源提供能量的手持式终端，这些因素更为关键。降低的接收器灵敏度将导致装置在具有低信号电平区域内表现低劣。PA的较高输出电平将增加电池的能量消耗，从而缩短可使用的有效工作时间。对于例如移动电话等装置的现代制造方法，以在一个最后装配线上装配的各组件为基础。此程序要求各组件之间有简单与可靠的接口。这典型地意指这些接口有大的容差，使它们难以紧密地限定。明确地说，这意味着接口中的损耗可能是相当大的。为了在这些方面得到改进，需要有设计与装配产品的一些新规则。其中，必须改进天线装置与至少部分要求的RF部件的装配方法。例如，可通过缩短天线元件与要求的有源模拟部件例如滤波器、放大器等之间的连接线以明显地降低电阻损耗。这可通过把各部件装配在接近天线元件且最好装在一个公共支撑结构上以便构成一个单独-->的天线组件而实现。对于终端中许多传统的RF零件的功能包括在控制信号处理器的软件中的未来的软件无线电(SR)结构，这是特别有意义的。在SR结构中模拟RF零件尤其是模拟滤波器的数目大大减少。理想的SR尽可能接近天线元件把模拟信号变换为数字数据或把数字变换为模拟信号。然而，某些部件，例如低噪声放大器(LNA)、强烈干扰信号与噪声的滤波器、功率放大器(PA)、及分离发射与接收信号的无线电收发转换开关(双工器)，仍必须制成模拟部件。因此，如果无线电通信装置可由几个组件例如一个包括所有模拟RF零件与天线的完整部件与一个包括信号处理器的数字组件及一个简单的中间接口装配而成，将会是一个很大的优点。更详细地说，通过这样一个建议的完整RF组件可得到许多优点。其中一点是上面提到的降低损耗。另一点是通过以数字组件中的发射电路系统向RF组件中的RF功率放大器供给较低的功率，与通过在把接收的功率从RF组件中的低噪声放大器供给数字组件中的接收器电路系统之前放大接收的功率，使能采用较简单的RF接口。天线组件与无线电组件之间的接口的建议意味着接口内的损耗是非关键性的。这样降低了对接口(例如触针)容差的要求，使可选用更有利的装配方法。另一个优点是，如果使用一个以上天线，例如分开的接收与发射天线，可简化无线电收发转换开关(双工器)、互扰消除装置等的功能。为了以有效的方法实现此目的，此功能必须是一个完整的RF组件的一部分。通过一个机械集成以便尽可能充分地利用天线元件下面的容积可获得附加的优点。通过利用天线组件的物理面积以装配一些为处理模拟信号所必需的部件，减少要求的总空间。这是因为可选择部件的位置使它们对天线性能有最小的影响。如果可控制不同部件之间的相互作用，这对天线性能与对相互干扰、相互调制等都是一个有利条件。最好，天线结构应当适应无线电通信装置的外壳。然而，当使用-->一个布置在只具有单一曲率的支座上的元件时，当从一个扁平的天线元件变为一个适合于外壳形状的天线元件时，已经实现了天线元件下面的容积方面的大部分改进。
技术实现思路
在本公开内容中将了解可使用本专利技术的天线装置发射与/或接收RF信号。即使文中使用暗示一个特定的信号方向的术语，应懂得这个情况可包括该信号方向与/或它的相反方向。本专利技术的一个主要目的是提供一种便于制造、便于装配与使能有效使用可利用的空间并具有好的天线性能的天线装置。本专利技术的另一个目的是提供一种降低了由于连接线中的电阻而产生的内部损耗的天线装置。本专利技术的又一个目的是提供一种能构成为一个便于装配并包括对模拟RF信号处理能力的天线组件。本专利技术的一个附加目的是提供一种具有对模拟RF信号处理能力的经改进的天线装置，它可构成为一个可通过便于连接的接口同一个软件无线电组件的信号处理器连接的组件。本专利技术的又一个目的是提供一种包括匹配电路的天线装置以便使所述天线装置可同一个具有例如50Ω的特定匹配阻抗的连接点连接。本专利技术的再又一个目的是提供一种设计成内装组件的天线装置。本专利技术的另一个目的是提供一种能适合于将把它装配在内的无线电通信装置的外壳形状的天线装置。通过根据权利要求1-48中要求的天线装置达到这些与其它目的。这些权利要求中的权利要求31-48涉及根据本专利技术改进的通常称为平面倒转F-天线(PIFA)的天线装置。由于电路系统容纳在天线内部，使这种经改进的PIFA占据的空间得到更有效的利用。这种PIFA设计的另一个优点是此电路系统可放置在紧挨天线馈电点，因此避免了发射损耗。根据本专利技术的一个优选实施例，提供一种天线装置，它包括无线-->电收发转换开关或用于联合发射与划分接收频率的转换装置，用于过滤发射与接收频率的滤波装置，用于放大接收频率的低噪声放大器装置，可能还有用于功率放大发射频率的功率放大器，以及一个用于容易连接信号线与一个具有例如50Ω的专门阻抗的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线装置，用于在至少一个第一频带内发射与接收ＲＦ波并适于布置在一个无线电通信装置内，包括： 一个支撑结构（２；２６；３３）， 由支撑结构支持的至少一个辐射天线部分（１；８；１６；２７；３７，４０）， 一个由支撑结构支持的用于处理从辐射天线部分引出的或供给它的模拟ＲＦ信号的第一电路（３；９；３５，３６，３８，３９，４１－４４），与 为连接所述第一电路（３；９；３５，３６，３８，３９，４１－４４）与无线电通信装置的各电路而布置的耦合装置， 其特征在于： 一个至少部分地包围所述第一电路（３；９；３５，３６，３８，３９，４１－４４）的由导电材料构成的辐射屏蔽装置（４；２８；４６，４７），与 所述屏蔽装置（４；２８；４６，４７）同所述辐射天线部分（１；８；１６；２７；３７，４０）功能性集成从而构成其有效辐射部分。

【技术特征摘要】
SE 1999-2-10 9900445-9;SE 1999-11-24 9904256-61.一种天线装置，用于在至少一个第一频带内发射与接收RF波并适于布置在一个无线电通信装置内，包括：一个支撑结构(2；26；33)，由支撑结构支持的至少一个辐射天线部分(1；8；16；27；37，40)，一个由支撑结构支持的用于处理从辐射天线部分引出的或供给它的模拟RF信号的第一电路(3；9；35，36，38，39，41-44)，与为连接所述第一电路(3；9；35，36，38，39，41-44)与无线电通信装置的各电路而布置的耦合装置，其特征在于：一个至少部分地包围所述第一电路(3；9；35，36，38，39，41-44)的由导电材料构成的辐射屏蔽装置(4；28；46，47)，与所述屏蔽装置(4；28；46，47)同所述辐射天线部分(1；8；16；27；37，40)功能性集成从而构成其有效辐射部分。2.根据权利要求1的天线装置，其中所述屏蔽装置(4；28；46；47)与辐射天线部分(1；8；16；37，40)阻性连接。3.根据权利要求1或2的天线装置，其中所述屏蔽装置(4)安装在辐射天线部分(16)的一部分上。4.根据权利要求1或2的天线装置，其中所述屏蔽装置由辐射天线部分(105)的一部分构成。5.根据权利要求1-4中任一项的天线装置，其中所述第一电路(9)在一个位于屏蔽装置(4)内的一个连接点同辐射天线部分(16)电连接。6.根据权利要求1-5中任一的天线装置(4)，其中屏蔽装置为一个屏蔽罩的形式。7.根据权利要求1-6中任一的天线装置，其中所述第一电路包括一个用于过滤引自辐射天线部分的RF信号的-->滤波器。8.根据权利要求1-7中任一的天线装置，其中所述第一电路包括一个用于过滤待馈送辐射天线部分的RF信号的滤波器。9.根据权利要求1-8中任一的天线装置，其中所述第一电路包括一个用于放大引自辐射天线部分的RF信号的低噪声放大器。10.根据权利要求1-9中任一的天线装置，其中所述第一电路(9)包括一个用于放大待馈送辐射天线部分(8；16)的RF信号的功率放大器。11.根据权利要求1-10中任一的天线装置，其中支持辐射天线部分(1；8；16；27；37，40)的支撑结构(2；26；33)与所述第一电路设计成一个可同无线电通信装置的发射电路系统与接收电路系统连接的天线组件。12.根据权利要求1-11中任一的天线装置，其中天线装置意欲同一个软件无线电连接，无线电装置的一个发射电路系统与一个接收电路系统的所有模拟部件(35，36，38，39，41-44)安装在支持辐射天线部分(37；40)的支撑结构(33)上，所述各模拟部件被至少一个屏蔽装置(46；47)包围，与带有天线部分与所述各模拟部件的所述支撑结构构成一个可分别通过数模转换器与模数转换器同一个软件无线电的信号处理器连接的天线组件。13.根据权利要求12的天线装置，其中发射电路系统的各模拟部件(35，36，38，39)被一个第一屏蔽装置(46)包围，而接收电路系统的各模拟部件(41-44)被一个第二屏蔽装置(47)包围。14.根据权利要求1-13中任一的天线装置，其中辐射天线部分适于在至少两个频带中工作。-->15.根据权利要求1-14中任一的天线装置，其中辐射天线部分包括一个第一天线(37)，它是一发射天线并可同无线电通信装置的发射电路系统连接，与一个第二天线(40)是一接收天线并可同无线电通信装置的接收电路系统连接。16.根据权利要求15的天线装置，其中第一天线的辐射模式与第二天线的辐射模式有不同的极化。17.根据权利要求1-16中任一的天线装置，其中所述辐射天线部分(1；27)包括一个弯曲成形的天线元件。18.根据权利要求1-17中任一的天线装置，其中所述辐射天线部分(16)包括一个盖板天线元件。19.根据权利要求1-18中任一的天线装置，其中所述辐射天线部分(8)包括一个开槽天线元件。20.根据权利要求1-19中任一的天线装置，其中支撑结构(26)具有一个有第一与第二表面的薄衬底，且至少一部分所述衬底是弯曲的。21.根据权利要求20的天线装置，其中所述第一天线与所述第二天线布置在支座的凹表面上，所述表面是支座的第一表面。22.根据权利要求20或21的天线装置，其中支座(26)经成形以便紧密地符合将把它布置在内的移动电话的外壳背部。23.根据权利要求20-22中任一的天线装置，其中辐射天线部分划分为一个第一部分与一个第二部分，第一部分天线部分布置在支座的第一表面上，与第二部分天线部分布置在支座的第二表面上。24.根据权利要求21-23中任一的天线装置，其中所述第一电路安装在支座的所述第一表面上。25.根据权利要求21-24中任一的天线装置，其中所述第一电路安装在支座的所述第二表面上的一个槽内并通过支-->座上的通孔同支座的所述第一表面上的辐射天线部分连接。26.根据权利要求1-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥洛弗埃德沃德森，克里斯蒂布朗，利夫埃克森，汉斯P库泽，
申请(专利权)人：AMC森托瑞恩股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]