用于具有可调谐振频率和辐射模式的移动天线的系统和方法【专利说明】用于具有可调谐振频率和辐射模式的移动天线的系统和方法[0001]相关申请案交叉申请[0002]本发明要求2013年8月20日递交的发明名称为“用于具有可调谐振频率和福射模式的移动天线的系统和方法(SystemandMethodforaMobileAntennawithAdjustableResonantFrequenciesandRadiat1nPattern)”的第13/971，628号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域：
[0003]本发明涉及无线通信天线设计领域，且在具体实施例中，涉及一种用于具有可调谐振频率和辐射模式的移动天线的系统和方法。【
背景技术：
】[0004]近来，用于移动通信的频谱已大大拓宽。然而，智能手机和膝上电脑/平板电脑等移动设备中的天线体积并未增加以满足带宽拓宽后的需求。通常，一次使用一个频带用于移动设备处的通信。设备的天线可以通过适应所用频率的方式来设计。在移动设备处，天线的谐振频率可以通过天线元件的长度以及天线元件和印刷电路板(PCB)之间的耦合来调整。然而，由于移动设备中天线设计的可用空间的限制，增加天线长度的选择受到了限制。因此，需要一种高效且相对简单的用于实现天线设计和操作的方法以使用可用的有限天线体积或尺寸来调整或增加移动设备处的频带或通信频率。【
发明内容】[0005]根据一实施例，一种用于在无线设备处提供可调频带的方法包括将辐射器元件与所述无线设备的第一天线和第二天线电解耦以便为所述第一天线启用低频带以及为所述第二天线启用高频带。在确定改变所述低频带或所述高频带之后，将所述辐射器元件电耦合至所述第一元件和所述第二元件以改变所述低频带和所述高频带。[0006]根据另一实施例，一种用于在无线设备处提供可调频带的方法包括在所述无线设备处闭合开关以将辐射器元件电连接至与两个天线连接的电路板以改变所述两个天线的频带。在确定变回所述两个天线的所述频带之后，断开所述开关以将所述辐射器元件与所述电路板和所述两个天线电断连。[0007]根据另一实施例，一种用于无线通信设备的支持无线电信号的可调频带的装置包括电路板、通过第一天线馈源连接至所述电路板的第一天线、通过第二天线馈源连接至所述电路板的第二天线、置于所述电路板之上的辐射器枝节，其中所述辐射器枝节与所述电路板的其它元件断连并与所述第一天线和所述第二天线绝缘，以及置于所述辐射器枝节和所述电路板的所述其它元件之间的开关，所述开关用于通过所述电路板的所述其它元件、所述第一天线馈源和所述第二天线馈源将所述辐射器枝节电耦合至所述第一天线和所述第二天线。[0008]上文已相当广泛地概述了本发明实施例的特征，以有助于更好地理解下文对本发明的详细说明。下文将描述本发明各项实施例的其它特征和优点，这些特征和优点构成本发明的权利要求书的标的物。所属领域的技术人员应了解，可轻易地基于所揭示的概念和具体实施例，修改或设计用于实现本发明的相同目的的其他结构或过程。所属领域的技术人员还应意识到，此类等效结构并不脱离所附权利要求书中提出的本发明的精神和范围。【附图说明】[0009]为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中:[0010]图1A和1B示出了具有可调谐振频率和辐射模式的天线系统设计实施例的3D视图；[0011]图2是根据本发明实施例的示出了天线设计实现的谐振频率变化的图表；[0012]图3是示出了图2的天线设计的天线输出效率变化的图表；[0013]图4示出了根据本发明实施例的天线设计实现的辐射模式变化；[0014]图5是示出了具有可调谐振频率和辐射模式的天线设计的操作方法的流程图；以及[0015]图6是可以用于实施各种实施例的示例性处理系统的图。[0016]除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。【具体实施方式】[0017]下文将详细论述当前优选实施例的制作和使用。然而，应了解，本发明提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。[0018]本文提供了多种高效且相对简单的用于实现天线设计和操作的方法以使用可用的有限天线体积或尺寸来调整或增加移动设备处的频带(或通信频率)。各项实施例包括通过PCB(或金属机壳)将调谐枝节或元件电耦合至移动或无线电设备处的天线元件。该PCB置于天线元件和调谐枝节之间并连接至天线元件。该调谐枝节可以置于PCB的拐角处，如下所示。该调谐枝节可以通过开关与PCB和天线元件连接/断连，以改变不同频率下的天线辐射并且还提供其它辐射模式(频率)。该调谐枝节还可以切换(连接/断连)以改变天线的辐射模式，如下所示。[0019]图1A和1B所示为具有可调谐振频率和辐射模式的天线系统设计100的实施例。图1A所示为天线系统设计100的上表面，而图1B所示为位于天线系统设计100对面的下表面。天线系统设计100可以置于移动或无线通信设备中，例如，置于智能手机、膝上电脑、平板电脑、台式电脑，和其它合适的设备中。天线系统设计100包括金属机壳或PCB140，其可以包括用于天线操作的各种电路部件。金属机壳或PCB140还可以包括用于移动设备操作的其它电路部件。金属机壳或PCB140的部件可由任意合适的金属或导体材料制作而成。这些部件可由介电材料覆盖或层压。金属机壳或PCB140可以为长方形或者适合对应移动设备的任意其它合适的形状。[0020]天线系统设计100还包括高频带天线112和低频带天线114。高频带天线112和低频带天线114是分别用于在高频带和低频带中操作的单极子天线。这两个天线的尺寸、长度，和/或体积可以根据预定的高、低频带来设计。预定的高、低频带可以根据一个或多个业务运营商(例如，蜂窝网络提供商)需求来选择。高频带天线112和低频带天线114具有3维(3D)设计，其可以被优化以在对应的预定频率下进行操作。因此，两个天线112和114可具有不同的形状，如图1A所示。天线112和114置于天线系统设计110的上表面的绝缘层130上，例如，置于金属机壳或PCB140的一侧。绝缘层130由任意防止两个天线112和114中的每个与上表面(图1A)上的PCB直接电耦合或接触的合适介电制作而成。然而，高频带天线112通过高频带馈源122耦合至天线系统设计100对面(下表面)的金属机壳或PCB140，如图1B所示。类似地，低频带天线114通过低频带馈源124耦合至天线系统设计100对面(下表面)的金属机壳或PCB140。天线112和114以及相应馈源122和124还可由导电材料制作而成，这种材料可以与金属机壳或PCB140的部件的材料相同或不同。[0021]此外，天线系统设计100包括调谐枝节132(在本文中还称为辐射器或耦合枝节或元件)，其可置于天线系统设计100的下表面。例如，调谐枝节132可以置于与绝缘层130和金属机壳或PCB140相邻的下表面的拐角处。然而，调谐枝节132与金属机壳或PCB140不直接接触。但是，开关134置于绝缘层130当前第1页1 2 3