具有宽带天线的通信设备制造技术

公开了一种用于具有支持至少两个共模和一个差模谐振模式的宽带天线（１０２）的通信设备（１００）的装置。包含本发明专利技术的教导的装置可以包括，例如，具有天线（１０２）的通信设备，该天线（１０２）包括接地结构（２０２）、与该接地结构分隔的第一延长导体（２０４）、与该第一延长导体分隔的第二延长导体（２０６）、每一个都耦合到的第一和第二延长导体而形成间隙（２０５）的第三和第四导体（２１２）、将该接地结构耦合到第一和第二延长导体中的一个的接地导体（２０８）、以及耦合到第一和第二延长导体中的一个并与该接地导体间隔的信号馈送导体（２１０）。公开了附加实施例。可以使用电气非一致性来实现至少０．５的－１０ｄＢ带宽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及天线，并且更具体地涉及具有宽带天线的通信设备。
技术介绍
对于覆盖非常宽频谱的天线的需求正在日益增加。软件定义无线电(SDR)和超宽 带(UWB)应用是频率捷变以利用许可和非许可频带所需要的预期天线的示例。 因此，产生了对于具有宽带天线的通信设备的需要。附图说明 在附图的各个视图中相同的附图标记指的是相同的或者功能相似的元件，附图与以下的详细描述一起被并入说明书并且形成说明书的一部分，并且用于根据本专利技术进一步说明实施例以及解释各种原理和优点。图1描绘了通信设备的示例性实施例； 图2描绘了支撑通信设备的组件的基底的示例性实施例； 图3-4描绘了针对由天线支持的各种电磁模式的操作，通信设备的天线的电流流 动(electrical current flow)和以分贝(dB)为单位的反射系数振幅响应的对应频谱性 能；以及 图5-6描绘了天线及其对应的频谱性能的另一个实施例。 本领域的技术人员将理解，附图中的元件为了简单和清晰而图示，并且不一定依 比例绘制。例如，附图中的一些单元的尺寸可以相对于其它单元被放大，以有助于增进对本 专利技术实施例的理解。具体实施例方式图1描绘了通信设备100的示例性实施例。通信设备100包括耦合到体现为收发 器104的通信电路的天线102、以及控制器106。替代地，发射机和接收机电路可以代替收 发器104使用。仅出于图示的目的，假设通信电路是收发器。根据通用或未来调制和解调 技术，收发器104可以利用与无线通信系统的无线电塔或基站交换无线信号或者对等设备 通信的技术。控制器106利用诸如具有相关联存储技术(诸如RAM、 ROM、 DRAM或闪速存储 器)的微处理器和/或数字信号处理器的计算技术，用于处理与收发器104交换的信号并 且用于控制通信设备100的一般性操作。替代地，根据预见支持软件定义无线电和未来其 它应用的更高级电子学，收发器104和控制器106可以被组合在单个模块中，产生发射和接 收中的比特至RF信号转换。 图2描绘了支撑通信设备100的天线102、收发器104和控制器106的基底201 的示例性实施例。天线102可以被定义为天线元件204、220、222、212和206以及接地结构 202的组合。可以通过用诸如FR-4的常见化合物构造的刚性印刷电路板(PCB)或由诸如 K即tonTM(杜邦的商标)的化合物制成的柔性PCB来表现基底201。基底201可以包括使一个层作为接地结构202(或部分接地结构202分散在PCB的多个层中)的多层PCB。接地 结构202可以是平面的，或者在柔性PCB的情况中是弯曲表面。为了方便，接地结构202在 这里将被称为接地平面202，而不限制接地结构可以是弯曲的或者由不一定属于相同或任 何基底的若干互相耦合的导电部分形成的可能性。PCB可以支撑构成收发器104和控制器 106的部分的组件228。适当的接地结构也可以由多个互相耦合的层或互相耦合的部分来 构造(例如，折叠式或滑盖式电话具有通过各种子结构的适当互连来实现的接地结构)。接 地结构的末端形成具有可以是平均尺寸的长度尺寸和宽度尺寸的近似矩形的形状。在一些 电话设计中，诸如折叠式或滑盖式手机，接地平面的长度可以根据电话部件的方向的改变 而改变。该形状可以近似是矩形，因为该形状可以是例如锥形的或梯形的以适合外壳，并且 如上所述，可以是弯曲的以符合外壳，并且边缘可以不是直的或平滑的——例如，当接地平 面的边缘必须绕开诸如塑料配合销或柱的外壳特征时。 天线102可以包括基本同延的并且在基本平行地彼此基本对准的第一和第二延 长导体204、206，由基本均匀的间隙分隔的平面或弯曲表面。第一和第二导体204、206中 的一个可以说在另一个之上。第一和第二延长导体204、206可以是扁平导体或者可以具有 圆柱形剖面(诸如，导线)，并且可以是弯曲的或者是蛇状的(serpentine)，以便提供延长 导体204、206的更大电气长度，和/或在干扰物体周围形成延长半导体204、206，该弯曲或 蛇状基本上在各个平面或弯曲表面内。将每一个延长导体204、206的长度限定为沿着第一 和第二导体204、206的两条中心线的平均长度，同时将物理尺度限定为沿着第一和第二延 长导体204、206的延长方向的最大距离。其中基本上形成第一和第二延长导体204、206的 平面或曲面可以基本上符合承载图1的通信设备100的外壳配件的一部分表面的形状，并 且可以邻近外壳配件的部分(多个)表面地或在外壳配件的部分表面(多个)上基本形成 第一和第二延长导体204、206中的一个或两者。在一些实施例中，描述"基本对准"、"基本平行"、"基本允许的间隙"、"基本在......中"、"基本符合"和"基本形成"意指延长导体的中心线之间最近的分隔(间隙)和最大分隔(间隙)的比率可以高达1.5 : 1。在一些实施例中，该间隙变化比率实质上可以更小，诸如1.2 : 1，或者小于i.05 : i。第一和第二延长导体204、206可以具有如图2所示的轮廓216-222，这可以被称为"U"形。在图2的 图示中，第一导体204与接地平面202共平面。替代地，第一导体204可以在接地平面202 之上或之下(例如，在基底201的背面上)。在一些实施例中，第一和第二导体204、206可 以在它们的平坦或弯曲平面内在某种程度上关于彼此未对准。在第一和第二导体204、206 长度的相对端点处或附近，可以将导体212正交地耦合到第一和第二导体204、206，从而形 成由导体212的长度确定的间隙205，并且当天线的操作频率大约是l-2GHz时，形成具有 例如2. 5mm到4mm间隙205的相应的电磁场区域。间隙205也可以通过置于第一和第二导 体204和206之间具有适当形状的隔离物和/或电介质材料(未示出)来形成，并且间隙 205基本上均匀，或者可以沿着天线元件102的延伸而不同，从而造成这里的上述间隙变化 比率。当在曲面中形成第一和第二导体204、206时，间隙205是基本上均匀的间隙。上述 未对准和上述间隙的变化使得第一和第二延长导体204、206的分隔在上述界限之内。在一 些实施例中，第一和第二导体204、206的平均分隔(平均间隙)可以是大约上述物理尺度 的20%，而在其它实施例中，它实质上可以更小，诸如物理尺度的5%或小于1%。 接地平面202与第一导体204分隔了分隔207(在该示例中，基底201的非导电部分)。接地平面202与第二导体204也分隔了分隔(图2中未示出)。这些分隔使得分隔的 平均值不大于第一和第二延长导体204、206的物理尺度的25% 。接地导体208可以在第一 导体204的物理尺度的中心附近，诸如在物理中心的5% (物理尺度)内，将接地平面202 耦合到第一导体204。替代地，在类似的界限内，接地导体208可以在第二导体206的物理 尺度的中心附近，将接地平面202耦合到第二导体206。信号馈送导体将来自活动设备的信 号耦合到第一导体204，并且在位置210处被连接到第一导体204，在其中接地导体被耦合 到第一导体204的实施例中，位置210在第一导体的物理尺度的物理中心附近，诸如在物理 中心的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线，包括：接地结构，所述接地结构近似是矩形；第一延长导体，所述第一延长导体与所述接地结构分隔第一平均分隔；第二延长导体，所述第二延长导体与所述第一延长导体分隔了间隙并且与所述接地结构分隔第二平均分隔；第三和第四导体，所述第三和第四导体的每一个在所述第一和第二延长导体的长度的相对端点附近被连接到所述第一和第二延长导体，其中，所述第三和第四导体的长度确定在它们的连接处的所述间隙的大小；接地导体，所述接地导体将所述接地结构耦合到所述第一和第二延长导体中的一个；以及信号馈送导体，所述信号馈送导体耦合到所述第一和第二延长导体中的所述相同的一个，与所述接地导体间隔第三值的分隔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治G比特巴比克，卡洛迪纳罗，安东尼奥法劳内，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]