多频带天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及用于无线通信系统，例如用于家庭网络设备或移动设备，的多频带天线。
【背景技术】
[0002]家庭网络设备，比如网关与机顶盒，需要与越来越多的无线标准兼容。这些标准例如为:以2.4GHz和5GHz频带运行的WLAN(无线局域网)、以2.4G频带运行的蓝牙和RF4CE(用于消费者电子的射频)、运行于1900MHz频带的DECT(数字演进无绳电信)、以及运行于UHL和L频带的LTE (长期演进)。
[0003]设备与多个无线标准兼容的这一需求增加了所要求的天线的数目，并因此增加了设备成本。Mnro系统的需求还增加了天线的数目。对η阶MMO系统，需要η个天线。另夕卜，对类似于RF4CE或DECT的系统的辐射多样性的需求，也造成了这一增加。
[0004]不同的天线结构可能用于这些多频带无线系统。图1A至图1C表述了三种可能的天线结构。
[0005]图1A示出了第一天线结构，该第一天线结构对每一个要求的频带，包括特定的单频带天线和特定的滤波器。由于在每一个天线和每一个滤波器之间要求一个连接器，这一解决方案很昂贵。
[0006]图1B示出了第二天线结构，该第二天线结构包括单个宽带天线和对每一个要求的频带的特定的滤波器。在这一个结构中，在其中天线良好地阻抗匹配的频率带宽应当覆盖多频带系统的所有频带。使用多工器，以将信号朝不同的滤波器和相关的收发器引导。由于这一解决方案仅要求一个连接器和一个多工器，因此它较为低廉。然而，取决于目标的频率带宽，这一类型的天线的设计可能非常复杂，并且可能导致在大小和性能(回波损耗、增益、效率等)之间的折衷的解决方案。另外，由于宽带天线的宽带增益，宽带天线可能增加EMI冋题。
[0007]图1C示出了第三天线结构，该第三天线结构包括多带宽天线和对每一个要求的带宽的特定的滤波器。通过这种天线，天线的回波损耗响应为多频带。这意味着该天线仅在目标频带中良好地匹配。由于这一解决方案仅使用了一个连接器和一个多工器，因此它是低成本的解决方案。
[0008]通过前述原理为构思，本发明被设计。
【发明内容】
[0009]根据本发明的第一方面，提供了多频带天线，该多频带天线包括:基底，具有至少一个导电层，所述至少一个导电层包括:接地部分；第一辐射元件；第一馈电元件(31)，与所述第一福射元件相连接；第一接地回路元件(32)，连接至所述第一福射元件和所述接地部分；所述第一辐射元件(30)和所述第一馈电元件(31)从所述接地部分横向偏移，所述第一辐射元件(30)、所述第一馈电元件(31)和所述第一接地回路元件(32)被布置以形成第一天线，该第一天线以第一频带谐振；第二辐射元件(20);第二馈电元件(21)，连接至所述第二辐射元件；以及第二接地回路元件(22)，被连接至所述第二辐射元件(20)和所述第一接地回路元件(32)，并且所述接地部分(10)、所述第二辐射部分(20)、所述第二馈电元件
(21)和所述第二接地回路元件(22)被布置以形成第二天线，该第二天线以第二频带谐振；第二辐射元件的长度(L2。)不同于第一辐射元件的长度(LJ，所述第二辐射元件(20)和所述第二馈电元件(21)从所述第一福射元件(30)和所述第一馈电元件(31)横向偏移；其中第一馈电元件通过链路连接至第二馈电元件，以使得第二福射元件经由第一馈电元件连接至共同的馈电端口(80)。
[0010]可以以平面方式设置第一天线和/或第二天线，例如将其设置为印刷的平面天线。在本发明的一些实施例中，例如，第一和/或第二天线可以被形成为倒F形天线(PIFA)。[0011 ] 在一些实施例中，基底设有第一导电层和第二导电层，该第一和第二导电层通过该基底彼此分离，其中接地部分和第一天线设在第一导电层中，并且第二天线设在第二导电层中。
[0012]例如，两个天线被建立在基底上，该基底具有顶部导电层和底部导电层。第一天线的辐射元件和馈电元件设在顶部导电层中，并且第二 PIFA的辐射元件和馈电元件设在底部导电层中。
[0013]优选地，第二馈电元件通过被印刷在第二导电层中的微条线以及经由贯穿连接(比如通过贯穿孔)，连接至第一馈电元件，所述微条线被布置在第一辐射元件下方或上方。
[0014]根据本发明的实施例，第一接地回路元件通过贯穿连接(比如通过贯穿孔)连接至接地部分。
[0015]根据本发明的另一实施例，通过所述的贯穿连接(比如通过贯穿孔)，第二接地回路元件连接至第一接地回路元件。
[0016]在本发明的具体实施例中，第一辐射元件被形成为直导线。
[0017]在另一实施例中，第一辐射元件包括第一和第二连续部分，第二部分垂直于第一部分。
[0018]在本发明的具体实施例中，第一辐射元件的长度大于第二辐射元件的长度，以使得第二频带高于第一频带。
[0019]在本发明的特定实施例中，链路包括电子元件，比如，例如一个或多个电感器和/或电容器。
[0020]在本发明的特定实施例中，第一馈电元件包括电子组件，比如，例如一个或多个电感器和/或电容器。
[0021]在本发明的特定实施例中，第二馈电元件包括电子组件，比如，例如一个或多个电感器和/或电容器。
[0022]优选地，第一馈电元件的长度和宽度被设定为，使第一天线的阻抗与连接至第一馈电元件的射频电路的阻抗相匹配。
[0023]优选地，第一馈电元件经由与电容器串联的电感器，连接至射频电路，该电感器的电感被确定以实现第二天线与射频电路的阻抗匹配，并且该电容器的电容被确定以实现第一天线与射频电路的阻抗匹配。
[0024]本发明的实施例还涉及包括两个频带以上的多频带天线。
[0025]相应地，在本发明的特定实施例中，天线还包括基底的第三导电层，该第三导电层被布置于第一和第二导电层之间，所述第三导电层包括第三辐射元件、连接至所述第三辐射元件的第三馈电元件以及连接至所述第三福射元件和所述接地部分的第三接地回路元件，第三辐射元件的长度不同于所述第一和第二辐射元件的长度，所述第三辐射元件和所述第三馈电元件从所述第一和第二辐射元件、所述第一和第二馈电元件以及所述接地部分横向偏移。所述第三辐射元件、所述第三馈电元件和所述第三接地回路元件被布置以本质上形成第三天线，比如被印刷的倒F形天线，该天线以第三频带谐振。
[0026]在这一天线中，例如PIFA天线，被印刷在附接于基底的三个导电层的每一个导电层中。
[0027]根据特定实施例，第一馈电元件、第二馈电元件和第三馈电元件连接至馈电端口。例如，第二馈电元件通过被印刷在第二导电层中的第一微条线和至少一个贯穿连接器(比如贯穿孔)，连接至第三馈电元件，所述第一微条线被布置于第三辐射元件的下方或上方，并且第一馈电元件通过被印刷在第三导电层中的第二微条线和至少一个贯穿连接器，连接至第三馈电元件，所述第二微条线被布置于第一辐射元件的下方或上方。
[0028]在本发明的另一实施例中，所述第一和第二导电层之一还包括第三辐射元件、连接至所述第三辐射元件的第三馈电元件，和连接至所述第三辐射元件和所述接地部分的第三接地回路元件，第三辐射元件的长度不同于所述第一和第二辐射元件的长度，所述第三辐射元件和所述第三馈电元件从所述第一和第二辐射元件、所述第一和第二馈电元件以及所述接地部分横向偏移。所述第三辐射元件、所述第三馈电元件和所述第三接地回路元件被布置以形成第三天线，例如被印刷的倒F形天线，该天线以第三频带谐振。
[0029]在这一实施例中，至少一个导电层包括至少两个天线。
[0030]本发明的又一方面提供了用于无线通信的电子设备，该电子设备包括根据本发明的任一实施例的多频带天线。该电子设备可以例如为网关