天线装置和形成天线的方法
天线装置和形成天线的方法
【专利摘要】本发明的实施例提供一种应用于电子设备的天线装置、和用于形成天线的方法。该天线装置包括：主天线单元，包括具有馈电端口的馈送分支；寄生天线单元，与所述主天线单元进行电容性耦合，该寄生天线单元包括位于所述馈送分支的第一侧的第一寄生分支、和位于所述馈送分支的第二侧的第二寄生分支，所述第一寄生分支和第二寄生分支分别连接到地，该第二侧不同于该第一侧。在本发明实施例的技术方案中，通过在主天线单元的馈送分支的两侧设置两个寄生分支，可以在极少增加天线的额外器件和设计空间的情况下增加天线的频率带宽。
【专利说明】天线装置和形成天线的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种天线装置和用于形成天线的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着通信技术的发展，电子设备的工作频段也逐渐增加。以移动通信终端为例，当前使用的2G和3G的双模移动通信终端要求天线的工作带宽在低频824-960MHZ和高频1710-2170MHZ或1710_2025MHz。随着通信标准的发展，将来采用TD-SCDMA技术的移动通信终端的工作带宽为E频段2320-2370MHZ。此外，在TD-LTE (4G)技术规划中，还需要增加工作在2570-2620MHZ频段的工作带宽。因此，通信技术的发展需要增加天线的工作带宽。
[0003]一种增加天线的工作带宽的方法是通过匹配电路等增加天线在单个谐振点的工作带宽。然而，天线的单个谐振的带宽与天线所占的体积大小相关联。在不增加天线的谐振点的情况下，如果要增加天线的工作带宽，则电子设备的尺寸也会相应增加，这与电子设备的小型化设计趋势相背。此外，每个谐振的带宽的增加是有限制的，其难以满足上述的处于不同频率点的工作带宽需要。
[0004]另一种增加天线的工作带宽的方法是组合地设置具有不同谐振点的多个天线部分、并使用开关在各个天线部分切换来使天线工作在不同的谐振点，以增加天线的工作带宽。该方案的缺点在于:开关存在的损耗会影响天线的实际性能，多个天线部分的设计增加了天线的成本，而且开关所要求的端口匹配也增加天线调试的复杂性和局限性。
[0005]因此，期望提供一种能够在极少增加额外器件和设计空间的情况下满足天线的频率带宽需求的天线结构。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供了一种天线装置和用于形成天线的方法，其能够在极少增加额外器件和设计空间的情况下增加天线的频率带宽。
[0007]一方面，提供了一种应用于电子设备的天线装置。该天线装置包括:主天线单元，包括具有馈电端口的馈送分支；寄生天线单元，与所述主天线单元进行电容性耦合，该寄生天线单元包括位于所述馈送分支的第一侧的第一寄生分支、和位于所述馈送分支的第二侧的第二寄生分支，所述第一寄生分支和第二寄生分支分别连接到地，该第二侧不同于该第一侧。
[0008]所述馈送分支可以为线形分支，所述第一寄生分支是与所述馈送分支并行地位于所述馈送分支的第一侧的线形分支，所述第二寄生分支是位于所述馈送分支的第二侧的L形分支。
[0009]另外，所述馈送分支可以包括分别与馈电端口连接的第一支路和第二支路，所述第一寄生分支被布置为与所述第一支路相邻，所述第二寄生分支被布置为与所述第二支路相邻。[0010]所述第一寄生分支可以与所述主天线单元谐振以形成第一频率带宽，所述第二寄生分支可以与所述主天线单元谐振以形成与所述第一频率带宽不同的第二频率带宽。
[0011]所述第一频率带宽可通过设计所述第一寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离来设置，所述第二频率带宽可通过设计所述第二寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离设置。
[0012]所述主天线单元的频率带宽可包括一个低于预设频率的低频带宽和一个高于所述预设频率的高频带宽，该第一频率带宽和该第二频率带宽的频率高于所述预设频率。
[0013]此外，可以联合地设置所述主天线单元、第一寄生分支和第二寄生分支的形状和位置，以联合地设置该第一频率带宽、该第二频率带宽和所述主天线单元的频率带宽，从而提高所述天线装置的性能。
[0014]另一方面，提供了一种应用于电子设备的用于形成天线的方法。该方法包括:设置主天线单元，该主天线单元包括具有馈电端口的馈送分支；在所述馈送分支的第一侧布置第一寄生分支，并且将该第一寄生分支接地；以及在所述馈送分支的第二侧布置第二寄生分支，并且将该第二寄生分支接地，该第二侧不同于所述第一侧，其中所述第一寄生分支和第二寄生分支分别与所述主天线单元进行电容性耦合。
[0015]在本发明实施例的上述天线装置和用于形成天线的方法的技术方案中，通过在主天线单元的馈送分支的两侧设置两个寄生分支，可以在极少增加天线的额外器件和设计空间的情况下增加天线的频率带宽。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0017]图1是图示了根据本发明实施例的天线装置的结构的示意图；
[0018]图2示意性图示了根据本发明实施例的天线装置的第一示例；
[0019]图3示意性图示了根据本发明实施例的天线装置的第二示例；
[0020]图4是图示了根据本发明实施例的用于形成天线的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0022]根据本发明的各个实施例的天线装置和用于形成天线的方法可应用于各种电子设备，诸如移动通信终端、笔记本计算机、个人数字助理等。具体的电子设备的类型不构成对本发明的限制，只要在该电子设备中采用天线来进行通信即可。
[0023]图1是图示了根据本发明实施例的天线装置100的结构的示意图。
[0024]该天线装置100应用于上述的电子设备。该天线装置100包括:主天线单元110，包括具有馈电端口 112的馈送分支111 ;寄生天线单元，与所述主天线单元110进行电容性耦合，该寄生天线单元包括位于所述馈送分支的第一侧的第一寄生分支121、和位于所述馈送分支的第二侧的第二寄生分支122，所述第一寄生分支121和第二寄生分支122分别连接到地，该第二侧不同于该第一侧。
[0025]所述主天线单元110包括馈送分支111，该馈送分支111利用其中的馈电端口 112来在信号源和天线装置之间馈送信号。该主天线单元110可以是电子设备中的进行通信的任何类型的天线，诸如单极天线、双极天线、环形天线等。此外，该主天线单元110被配置为操作在一个、两个、甚至更多的频带。示例性的频带如下面的表格I所示。要注意，表格I中的频带仅仅是示意性的，随着通信技术的发展，还可能出现更多的频带范围。作为示例，所述主天线单元Iio可以仅工作在表格I中的GSM频带，也可以工作在GSM频带和DCS频带二者上。在下文中，以主天线单元Iio工作在所述GSM频带(低频带)和DCS频带(高频带)二者上为例进行说明。该主天线单元110可以采用现有的各种类型的天线，也可以采用将来出现的各种天线，只要其具有用于馈送信号的馈送分支即可。
[0026]
【权利要求】
1.一种天线装置，应用于电子设备，该天线装置包括: 主天线单元，包括具有馈电端口的馈送分支； 寄生天线单元，与所述主天线单元进行电容性耦合，该寄生天线单元包括位于所述馈送分支的第一侧的第一寄生分支、和位于所述馈送分支的第二侧的第二寄生分支，所述第一寄生分支和第二寄生分支分别连接到地，该第二侧不同于该第一侧。
2.根据权利要求1的天线装置，其中，所述馈送分支为线形分支，所述第一寄生分支是与所述馈送分支并行地位于所述馈送分支的第一侧的线形分支，所述第二寄生分支是位于所述馈送分支的第二侧的L形分支。
3.根据权利要求1的天线装置，其中，所述馈送分支包括分别与馈电端口连接的第一支路和第二支路，所述第一寄生分支被布置为与所述第一支路相邻，所述第二寄生分支被布置为与所述第二支路相邻。
4.根据权利要求1的天线装置，其中，所述第一寄生分支与所述主天线单元谐振以形成第一频率带宽，所述第二寄生分支与所述主天线单元谐振以形成与所述第一频率带宽不同的第二频率带宽。
5.根据权利要求4的天线装置，其中，所述第一频率带宽是通过设计所述第一寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离中的至少一个来设置的，所述第二频率带宽是通过设计所述第二寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离中的至少一个来设置的。
6.根据权利要求4的天线装置，其中，所述主天线单元的频率带宽包括一个低于预设频率的低频带宽和一个高于所述预设频率的高频带宽，该第一频率带宽和该第二频率带宽的频率高于所述预设频率。
7.根据权利要求6的天线装置，其中，联合地设置所述主天线单元、第一寄生分支和第二寄生分支的形状和位置，以联合地设置该第一频率带宽、该第二频率带宽和所述主天线单元的频率带宽，从而提高所述天线装置的性能。
8.一种用于形成天线的方法，应用于电子设备，该方法包括: 设置主天线单元，该主天线单元包括具有馈电端口的馈送分支； 在所述馈送分支的第一侧布置与所述主天线单元进行电容性耦合的第一寄生分支，并且将该第一寄生分支接地；以及 在所述馈送分支的第二侧布置与所述主天线单元进行电容性耦合的第二寄生分支，并且将该第二寄生分支接地，该第二侧不同于所述第一侧。
9.根据权利要求8的方法，其中，所述馈送分支为线形分支， 所述在所述馈送分支的第一侧布置第一寄生分支包括与所述馈送分支并行地在所述馈送分支的第一侧布置接地的线形分支， 所述在所述馈送分支的第二侧布置第二寄生分支包括在所述馈送分支的第二侧布置L形分支。
10.根据权利要求8的方法，其中，所述馈送分支包括分别与馈电端口连接的第一支路和第二支路， 所述在所述馈送分支的第一侧布置第一寄生分支包括与所述第一支路相邻地布置所述第一寄生分支， 所述在所述馈送分支的第二侧布置第二寄生分支包括与所述第二支路相邻地布置所述第二寄生分支。
11.根据权利要求8的方法，其中，所述第一寄生分支与所述主天线单元谐振以形成第一频率带宽，所述第二寄生分支与所述主天线单元谐振以形成与所述第一频率带宽不同的第二频率带宽。
12.根据权利要求11的方法，其中，所述第一频率带宽是通过设计所述第一寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离中的至少一个来设置的，所述第二频率带宽是通过设计所述第二寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离中的至少一个来设置的。
13.根据权利要求11的方法，其中，所述主天线单元的频率带宽包括一个低于预设频率的低频带宽和一个高于所述预设频率的高频带宽，该第一频率带宽和该第二频率带宽的频率高于所述预设频率。
14.根据权利要求13的方法，其中，联合地设置所述主天线单元、第一寄生分支和第二寄生分支的形状和位 置，以获得期望的第一频率带宽、该第二频率带宽和所述主天线单元的频率带宽，从而提高天线性能。
【文档编号】H01Q5/10GK103682578SQ201210333705
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月10日 优先权日:2012年9月10日
【发明者】林辉 申请人:联想(北京)有限公司
【专利摘要】本发明的实施例提供一种应用于电子设备的天线装置、和用于形成天线的方法。该天线装置包括：主天线单元，包括具有馈电端口的馈送分支；寄生天线单元，与所述主天线单元进行电容性耦合，该寄生天线单元包括位于所述馈送分支的第一侧的第一寄生分支、和位于所述馈送分支的第二侧的第二寄生分支，所述第一寄生分支和第二寄生分支分别连接到地，该第二侧不同于该第一侧。在本发明实施例的技术方案中，通过在主天线单元的馈送分支的两侧设置两个寄生分支，可以在极少增加天线的额外器件和设计空间的情况下增加天线的频率带宽。
【专利说明】天线装置和形成天线的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种天线装置和用于形成天线的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着通信技术的发展，电子设备的工作频段也逐渐增加。以移动通信终端为例，当前使用的2G和3G的双模移动通信终端要求天线的工作带宽在低频824-960MHZ和高频1710-2170MHZ或1710_2025MHz。随着通信标准的发展，将来采用TD-SCDMA技术的移动通信终端的工作带宽为E频段2320-2370MHZ。此外，在TD-LTE (4G)技术规划中，还需要增加工作在2570-2620MHZ频段的工作带宽。因此，通信技术的发展需要增加天线的工作带宽。
[0003]一种增加天线的工作带宽的方法是通过匹配电路等增加天线在单个谐振点的工作带宽。然而，天线的单个谐振的带宽与天线所占的体积大小相关联。在不增加天线的谐振点的情况下，如果要增加天线的工作带宽，则电子设备的尺寸也会相应增加，这与电子设备的小型化设计趋势相背。此外，每个谐振的带宽的增加是有限制的，其难以满足上述的处于不同频率点的工作带宽需要。
[0004]另一种增加天线的工作带宽的方法是组合地设置具有不同谐振点的多个天线部分、并使用开关在各个天线部分切换来使天线工作在不同的谐振点，以增加天线的工作带宽。该方案的缺点在于:开关存在的损耗会影响天线的实际性能，多个天线部分的设计增加了天线的成本，而且开关所要求的端口匹配也增加天线调试的复杂性和局限性。
[0005]因此，期望提供一种能够在极少增加额外器件和设计空间的情况下满足天线的频率带宽需求的天线结构。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供了一种天线装置和用于形成天线的方法，其能够在极少增加额外器件和设计空间的情况下增加天线的频率带宽。
[0007]一方面，提供了一种应用于电子设备的天线装置。该天线装置包括:主天线单元，包括具有馈电端口的馈送分支；寄生天线单元，与所述主天线单元进行电容性耦合，该寄生天线单元包括位于所述馈送分支的第一侧的第一寄生分支、和位于所述馈送分支的第二侧的第二寄生分支，所述第一寄生分支和第二寄生分支分别连接到地，该第二侧不同于该第一侧。
[0008]所述馈送分支可以为线形分支，所述第一寄生分支是与所述馈送分支并行地位于所述馈送分支的第一侧的线形分支，所述第二寄生分支是位于所述馈送分支的第二侧的L形分支。
[0009]另外，所述馈送分支可以包括分别与馈电端口连接的第一支路和第二支路，所述第一寄生分支被布置为与所述第一支路相邻，所述第二寄生分支被布置为与所述第二支路相邻。[0010]所述第一寄生分支可以与所述主天线单元谐振以形成第一频率带宽，所述第二寄生分支可以与所述主天线单元谐振以形成与所述第一频率带宽不同的第二频率带宽。
[0011]所述第一频率带宽可通过设计所述第一寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离来设置，所述第二频率带宽可通过设计所述第二寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离设置。
[0012]所述主天线单元的频率带宽可包括一个低于预设频率的低频带宽和一个高于所述预设频率的高频带宽，该第一频率带宽和该第二频率带宽的频率高于所述预设频率。
[0013]此外，可以联合地设置所述主天线单元、第一寄生分支和第二寄生分支的形状和位置，以联合地设置该第一频率带宽、该第二频率带宽和所述主天线单元的频率带宽，从而提高所述天线装置的性能。
[0014]另一方面，提供了一种应用于电子设备的用于形成天线的方法。该方法包括:设置主天线单元，该主天线单元包括具有馈电端口的馈送分支；在所述馈送分支的第一侧布置第一寄生分支，并且将该第一寄生分支接地；以及在所述馈送分支的第二侧布置第二寄生分支，并且将该第二寄生分支接地，该第二侧不同于所述第一侧，其中所述第一寄生分支和第二寄生分支分别与所述主天线单元进行电容性耦合。
[0015]在本发明实施例的上述天线装置和用于形成天线的方法的技术方案中，通过在主天线单元的馈送分支的两侧设置两个寄生分支，可以在极少增加天线的额外器件和设计空间的情况下增加天线的频率带宽。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0017]图1是图示了根据本发明实施例的天线装置的结构的示意图；
[0018]图2示意性图示了根据本发明实施例的天线装置的第一示例；
[0019]图3示意性图示了根据本发明实施例的天线装置的第二示例；
[0020]图4是图示了根据本发明实施例的用于形成天线的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0022]根据本发明的各个实施例的天线装置和用于形成天线的方法可应用于各种电子设备，诸如移动通信终端、笔记本计算机、个人数字助理等。具体的电子设备的类型不构成对本发明的限制，只要在该电子设备中采用天线来进行通信即可。
[0023]图1是图示了根据本发明实施例的天线装置100的结构的示意图。
[0024]该天线装置100应用于上述的电子设备。该天线装置100包括:主天线单元110，包括具有馈电端口 112的馈送分支111 ;寄生天线单元，与所述主天线单元110进行电容性耦合，该寄生天线单元包括位于所述馈送分支的第一侧的第一寄生分支121、和位于所述馈送分支的第二侧的第二寄生分支122，所述第一寄生分支121和第二寄生分支122分别连接到地，该第二侧不同于该第一侧。
[0025]所述主天线单元110包括馈送分支111，该馈送分支111利用其中的馈电端口 112来在信号源和天线装置之间馈送信号。该主天线单元110可以是电子设备中的进行通信的任何类型的天线，诸如单极天线、双极天线、环形天线等。此外，该主天线单元110被配置为操作在一个、两个、甚至更多的频带。示例性的频带如下面的表格I所示。要注意，表格I中的频带仅仅是示意性的，随着通信技术的发展，还可能出现更多的频带范围。作为示例，所述主天线单元Iio可以仅工作在表格I中的GSM频带，也可以工作在GSM频带和DCS频带二者上。在下文中，以主天线单元Iio工作在所述GSM频带(低频带)和DCS频带(高频带)二者上为例进行说明。该主天线单元110可以采用现有的各种类型的天线，也可以采用将来出现的各种天线，只要其具有用于馈送信号的馈送分支即可。
[0026]
【权利要求】
1.一种天线装置，应用于电子设备，该天线装置包括: 主天线单元，包括具有馈电端口的馈送分支； 寄生天线单元，与所述主天线单元进行电容性耦合，该寄生天线单元包括位于所述馈送分支的第一侧的第一寄生分支、和位于所述馈送分支的第二侧的第二寄生分支，所述第一寄生分支和第二寄生分支分别连接到地，该第二侧不同于该第一侧。
2.根据权利要求1的天线装置，其中，所述馈送分支为线形分支，所述第一寄生分支是与所述馈送分支并行地位于所述馈送分支的第一侧的线形分支，所述第二寄生分支是位于所述馈送分支的第二侧的L形分支。
3.根据权利要求1的天线装置，其中，所述馈送分支包括分别与馈电端口连接的第一支路和第二支路，所述第一寄生分支被布置为与所述第一支路相邻，所述第二寄生分支被布置为与所述第二支路相邻。
4.根据权利要求1的天线装置，其中，所述第一寄生分支与所述主天线单元谐振以形成第一频率带宽，所述第二寄生分支与所述主天线单元谐振以形成与所述第一频率带宽不同的第二频率带宽。
5.根据权利要求4的天线装置，其中，所述第一频率带宽是通过设计所述第一寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离中的至少一个来设置的，所述第二频率带宽是通过设计所述第二寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离中的至少一个来设置的。
6.根据权利要求4的天线装置，其中，所述主天线单元的频率带宽包括一个低于预设频率的低频带宽和一个高于所述预设频率的高频带宽，该第一频率带宽和该第二频率带宽的频率高于所述预设频率。
7.根据权利要求6的天线装置，其中，联合地设置所述主天线单元、第一寄生分支和第二寄生分支的形状和位置，以联合地设置该第一频率带宽、该第二频率带宽和所述主天线单元的频率带宽，从而提高所述天线装置的性能。
8.一种用于形成天线的方法，应用于电子设备，该方法包括: 设置主天线单元，该主天线单元包括具有馈电端口的馈送分支； 在所述馈送分支的第一侧布置与所述主天线单元进行电容性耦合的第一寄生分支，并且将该第一寄生分支接地；以及 在所述馈送分支的第二侧布置与所述主天线单元进行电容性耦合的第二寄生分支，并且将该第二寄生分支接地，该第二侧不同于所述第一侧。
9.根据权利要求8的方法，其中，所述馈送分支为线形分支， 所述在所述馈送分支的第一侧布置第一寄生分支包括与所述馈送分支并行地在所述馈送分支的第一侧布置接地的线形分支， 所述在所述馈送分支的第二侧布置第二寄生分支包括在所述馈送分支的第二侧布置L形分支。
10.根据权利要求8的方法，其中，所述馈送分支包括分别与馈电端口连接的第一支路和第二支路， 所述在所述馈送分支的第一侧布置第一寄生分支包括与所述第一支路相邻地布置所述第一寄生分支， 所述在所述馈送分支的第二侧布置第二寄生分支包括与所述第二支路相邻地布置所述第二寄生分支。
11.根据权利要求8的方法，其中，所述第一寄生分支与所述主天线单元谐振以形成第一频率带宽，所述第二寄生分支与所述主天线单元谐振以形成与所述第一频率带宽不同的第二频率带宽。
12.根据权利要求11的方法，其中，所述第一频率带宽是通过设计所述第一寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离中的至少一个来设置的，所述第二频率带宽是通过设计所述第二寄生分支的长度以及其与所述馈送分支的距离中的至少一个来设置的。
13.根据权利要求11的方法，其中，所述主天线单元的频率带宽包括一个低于预设频率的低频带宽和一个高于所述预设频率的高频带宽，该第一频率带宽和该第二频率带宽的频率高于所述预设频率。
14.根据权利要求13的方法，其中，联合地设置所述主天线单元、第一寄生分支和第二寄生分支的形状和位 置，以获得期望的第一频率带宽、该第二频率带宽和所述主天线单元的频率带宽，从而提高天线性能。
【文档编号】H01Q5/10GK103682578SQ201210333705
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月10日 优先权日:2012年9月10日
【发明者】林辉 申请人:联想(北京)有限公司
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