使用寄生元件来控制天线谐振的系统和方法

专利名称：使用寄生元件来控制天线谐振的系统和方法
技术领域：
本发明通常涉及多频天线系统，特别涉及使用寄生元件用于天
线谐振控制。
背景技术：
当前，有许多无线系统，尤其包括四种全球移动通讯系统 (GSM) - GSM 850, 900 GSM, 1800 GSM, 1900 GSM，和第三代(3G)通
信系统以及即将兴起的第四代(4G)通信系统。在移动电话里也采用蓝牙 (BLUETOOTI:)和无线局域网(LAN)技术。用户要求越来越多的功能，
所以许多无线工程师发现他们需要更大型天线但不能增加手机尺寸。作为通常公认的半导体摩尔定律(Moore's Law)的边界效应 (side effect),在不考虑物理限制的情况下，客户和手机供应商期望消费 技术能够保持尺寸縮小但功能增加。对许多应用而言，现今的技术已经达 到天线的基本尺寸限制。天线，不像手机内部的其它组件，有时并不能持 续降低尺寸。在出现蜂窝系统之前，科学家假设物理定律也适合支配天线 尺寸，此定律现在被称为"Wheeler's Theorem (惠勒理论)"。简而言之， Wheeler's Theorem声明对一个给定的谐振频率和辐射效率，系统总带宽 与天线尺寸成正比。此外，当谐振频率增加时，天线尺寸通常会下降，并 且当效率提升时，天线尺寸通常会增加。因此，效率、带宽或频率的改变 通常要求天线尺寸的改变，并且频率、效率、或尺寸的改变，进而影响带 宽。这通常表明工程师在设计客户和其它设备的天线系统时所面临的物理 限制。对持续扩展的无线系统，Wheeler's Theorem蕴含的意思与客户 对带宽和尺寸的期望正好相反。当前，三频GSM (tri-bandGSM)要求的 天线尺寸，对具有一个接地平面的内置天线而言是5.5立方厘米，对没有 一个接地平面而直接在下面的天线而言是2.5立方厘米。目前，手机里天 线要求的空间介于总空间的5%到20%之间。通常，要么天线将变得更大 以适应额外的带宽，要么天线性能将会下降以适应更少应用。使用当前系 统已知的知识，相信如果要求的带宽增加一倍，而性能维持不变，手机尺 寸将相应地增加20%以上。 —种平衡性能和尺寸的方法是保持带宽大约不变，同时使用电
路来调整一个有源天线(active antenna)系统的谐振特性。鉴于大多数天 线是无源天线(passive antenna),其到主板(motherboard) /印刷电路板 (PCB)最多有两个连接(馈点和接地)，并且没有其他的功率要求，而有 源天线使用 一个开关电路来物理控制天线部件。工程师使用有源天线来降低天线尺寸，同时获得性能增益。有 源天线系统使用一个开关元件以在其中重新调整驱动天线元件、改变谐振 频率，并对每个频率保持相似的效率和带宽性能。因Wheeler's Theorem起 见，每次天线设置就相当于一个单独天线；因此，使用一个有源天线系统 似乎在某些方面就像，以一个的物理成本达到几个天线。使用这种技术， 工程师可以设计出多个无线网络可接受性能的天线系统，但不会增加尺寸。 不幸地，这些有源天线通常非常复杂，而且很难设计。另外，大多数有源 天线解决方案依赖于一种还没有完全商业化的技术-小功率及薄型 (low-profile)射频(RF)微电磁(MEM)开关。图l-4描述了各种有源天线系统设计。图l描述一种开关匹配 电路有源天线系统100。此系统被用于诸如NOKIA 8810手机(1998年出 产)里，采用二极管101在天线元件103和RF模块104之间切换额外的 匹配部件102。这样可能适合改变一个单频天线的频率谐振，但不适用于 多频天线。这是因为一个匹配电路通常对一个单频带进行调谐，并且改变 一个单匹配电路通常将仅仅改变谐振2-5%，对多频天线应用而言，这通常 不足够用来转换一个全频带。图2描述切换馈电有源天线系统200。通过在馈电位置201和 202之间进行切换，改变天线元件203的谐振频率属性是可能的。但是， 这种技术包括板上高功率RF切换元件204，并且可能很难避免RF开关元 件的固有损耗(intrinsic loss)。此外，'可能很难独立控制两个或多个频带 的谐振属性，因为它们的谐振都取决于馈电位置。
图3描述切换接地有源天线系统300。通过在接地位置301和 302之间进行切换，改变天线元件203的谐振频率属性是可能的。这种技 术类似于图2的切换馈电技术，但不会需要一个高功率RF开关元件。但 是，可能很难独立控制两个或多个频带的谐振属性，因为它们的谐振取决 于接地位置。图4描述可重构(reconfigurable)天线系统400。可重构天线 被首次引入天线阵列系统，可以应用在贴片天线阵列(patch antenna array) 内。 一个可重构贴片天线如系统400所示。 一组贴片天线元件401-404， 由一系列RF开关405-407连接，可以"接通(on)"或"断开(off)"，它们 是电子无形的，并从总体上有效地重构天线系统的物理几何图形。可重构系统如系统400可能变得异常复杂，因为RF开关部件 405-407经常需要一个DC接地连接。由于这种天线通常不能忍受在开关元 件位置上的DC接地，就要使用一个额外的微带线来将DC接地线与每个 贴片天线元件401-404隔离开来。隔离微带线通常仅对一个特别频率起作 用；因此， 一个多频天线通常将要求多个隔离器(isolator)或单个但复杂 的隔离器。另夕卜，由于在每个贴片天线元件401-404上的表面电流(surface current)通过各个开关元件405-407，由于在开关元件里的欧姆损失，天线 性能经常下降。 一种避免欧姆损失的技术是每个天线元件使用多个开关； 但是这样将增加总系统成本及其复杂性。在现有技术里，没有一种可用有源天线技术，可以在具有最低 复杂性的多个频带上提供性能。结果，目前也没有一种可用技术，可以在 无线设备顾客期望的尺寸和价格上提供多频天线的切换。
发明概述本发明涉及的系统和方法，各种实施例包括一个驱动天线元 件，其被通信耦合到一个或多个寄生元件，其中每个寄生元件包括一个或 多个开关或其它用来控制其谐振长度的元件。在一个给定寄生元件的每个 谐振长度上，天线系统可运行以在一个除了驱动天线元件的固有频率或偏 移固有频率之外的频带上谐振。在一个示范实施例里，每个寄生元件包括两个或多个传导部 分，其中每个部分通过一个切换元件被连接到另一个邻近的传导部分。其 中最后一个传导部分可能被连接到一个接地。通过闭合/打开开关元件，寄 生元件的传导部分可以被逐渐连接在一起，并且由此可以调整寄生元件的 谐振长度。所以， 一个具有三个传导部分的寄生元件有三个可能的谐振长 度，可以被用来激励天线系统的至少三个其它谐振频率。另外或有选择地， 一些实施例可能包括陷波器(trap)连接器， 连接在寄生元件的传导电部分之间，以控制其中的谐振长度。陷波器允许 一个寄生元件而避免切换，同时增加两个或多个谐振频率到主天线(main 肌tenim)o由于这些实施例影响寄生元件的谐振长度，而不是直接影响驱 动元件，可以实现本发明的不同实施例，而不需要使用高功率的RF开关 或复杂隔离。这些实施例可以以一个比所述现有技术系统更低的成本用于 客户设备。前述已经相当广泛地阐述了本发明特征和技术优势，以便可以 更好地理解以下本发明的详细描述。本发明的其它特征和优势将在其后描 述，其构成本发明的权利要求项目。本领域有经验的技术人员应该理解， 披露的概念和具体实施例可以被方便利用作为一个基础，用来修改或设计 其它结构以实现本发明的相同目的。本领域有经验的技术人员也应该认识 到，这种等同构造没有偏移在附加权利要求内阐述的本发明精神和范围。 被看作本发明特征的新颖特征，无论是其组织和操作方法，与其它目的和 优势一起，从以下描述并结合附图，将会被更好地理解。但是，应该深刻 地认识到，每个附图仅是用作描述和说明用途，并不是意在作为限制本发 明的定义。


为了更全面地理解本发明，现结合附图参考以下描述，其中 「00191图1描述一个开关匹配电路有源天线设计；
图2描述一个开关馈电有源天线设计；
图3描述一个开关接地有源天线设计；
图4描述一个可重构天线设计；图5描述依照本发明至少一个实施例的一个典型多频天线系
统；图6描述依照本发明至少一个实施例的一个典型多频天线系
统；图7描述依照本发明至少一个实施例的一个典型多频天线系
统；图8描述依照本发明至少一个实施例的一个典型多频天线系
统；图9描述依照本发明至少一个实施例的一个典型多频天线系
统；图10描述依照本发明至少一个实施例的一个典型多频天线系
统；图11描述当依照本发明一个或多个实施例构建一个天线时可 以执行的一种典型方法；和图12描述当依照本发明一个或多个实施例运行一个天线时可 以执行的一种典型方法。
发明详述依照本发明至少一个实施例，图5描述一个典型多频天线系统
500。系统500包括驱动天线元件501和寄生元件502。在此例子里，寄生 元件502被通信耦合到驱动天线元件501，并可运行以增加至少两个频带 给天线系统500，而不是由驱动天线元件501已经提供的任何频带。这种 特征是寄生元件502结构的一个结果，它包括至少两个分开的传导部件， 这将在以下描述。寄生元件如元件502，通常被描述为导体，其可能是一个任意 几何图形，并被放置在一个驱动天线元件(如驱动天线元件501)的近场 (near field)内。寄生元件也可以被连接到接地，尽管接地连接对所有应 用并不是必需的。寄生元件有一个固有谐振频率(fp)。在不同于fp的频率 上，寄生元件类似于驱动天线元件上的一个电容负载(capacitive load), 将天线元件的谐振频率调低一小部分。在寄生元件的谐振频率上，寄生元 件对驱动天线元件的谐振频率有很大影响，甚至可以激励驱动天线元件上 的附加频率，从而为天线系统增加至少一个谐振频率。在本发明的各种实施例里，寄生元件502可运行以激励系统 500的两个或多个谐振频率，这将在以下详细说明。附加的谐振频率可以 被用来提供给手机或其它设备(如计算机，个人数字助理(PDA)，商用和 /或军用天线阵列等) 一个额外的通信频率，从而将一个单频天线系统变成 一个三频(或多频)天线系统。此外，以下描述激励附加频率的各种示范 实施例具有较少机械复杂性，从而提供比现有技术成本更低且尺寸更小的 天线系统。依照本发明至少一个实施例，图6描述典型多频天线系统600。 系统600包括驱动天线元件601和寄生元件603。驱动天线元件601可以 独自在至少一个频带(即驱动天线元件603的固有频带)上发送和/或接收 电磁信号，甚至不需要寄生元件603。出现的寄生元件603激励系统600 的至少两个频带，并且同时调整驱动天线元件601的固有谐振频率。但是， 这种影响通常是可预测的，并且可以是系统600的设计部分。寄生元件603被通信耦合到驱动天线元件601，使得元件603 可以在—附加频带上激励元件601。元件603的实际放置位置可能依赖于各
种因素，包括如元件601和603的形状、期望波长等，在此例子里，寄生
元件603被放置在驱动天线元件601的近场内的一个位置，该放置位置使 期望频率上的谐振最优化。在此例子里，寄生元件603的可操作性是通过元件603的独特 结构提供。寄生元件603包括部件603a和603b，它们通过连接元件602 被连接在一起。在此例子里，连接元件602可能是任何类型的开关，包括 诸如可在射频(对客户手机产品，转换频率可能大约是400MHz到10GHz) 上运行以打开和闭合电路的二极管、MEM、场效应晶体管(FET)或砷化 镓(GaAs)开关元件。连接元件602也可以是一个陷波器(trap)，这将在以 下详细说明。当连接元件602被打开时，寄生元件603的谐振长度仅与部 件603a—样长。寄生元件的形状特别是其长度确定其fp，并且这种概念可 以应用到寄生元件603。当连接元件602被打开时，元件603的谐振频率 可以被称为"fpl"，它确定了系统600的可归因于寄生元件603的至少一个 谐振频率。当连接元件602被闭合时，部件603b有一个到接地的连续路 径。因此，寄生元件603的谐振长度包括部件603a和603b的合并长度。 增加的长度给寄生元件603提供一个不同的fp ("fp2")，不同于当连接元件 602被打开时的频率，fp2确定了系统600的可归因于寄生元件603的至少 另一个额外谐振频率。因此，寄生元件603可运行以激励驱动天线元件601 上的至少两个额外频带，从而允许系统600在至少三个频带上提供性能， 尽管不需要同时进行。曲线610显示当连接元件602被打开和闭合时驱动 天线元件601的频率响应(应该认识到，曲线610省略了归因于驱动天线 元件601固有频率的一个或多个频带)。 —个这种天线系统的例子是，采用一个大约50mm长的寄生元 件，它包括一个RF开关元件，连接一个10mm部件和另一个40mm部件。 10mm元件被连接到地，并且寄生元件被放置在距离贴片天线的1到2厘 米的地方。在这种条件下，寄生元件可运行以使得贴片天线在除任何偏移 的固有频率之外的1.2GHz和6GHz上谐振。也应该认识到，在附近出现 的接地部件(如照相机、RF屏蔽等)可能影响寄生元件和贴片天线的谐振
频率，具体的实施应用会考虑这些影响。 ' 在以上例子里，元件602被描述为一个开关元件，但是，本发 明的各种实施例不会受此限制。例如，在一些实施例里开关元件602可以 由一个陷波器(trap)代替。 一个陷波器通常是指一个具有电感和电容(IC) 元件的部件。一个具有合适IC部件的陷波器可以同时在曲线610上的两个 频带上提供性能。应该注意到，驱动元件601的固有频率也可以同时偏移 两个不同的量。 一个陷波器实施例的例子是一个分别具有4.7nH和l.OpF 部件值的并联电感-电容陷波器，被放置在距离50mm寄生元件末端的 10mm处。这个构造将允许在单个寄生元件上发生两个谐振。陷波器阻碍 较高频率，但是允许较低频率到达寄生元件的末端，从而促进寄生元件上 的两个谐振。类似于以上的开关范例，寄生元件被放置在贴片天线的近场 内，并可运行以使得贴片天线在除任何偏移固有频率外的1.2GHz和6GHz 上谐振。同样在以上例子里，驱动天线元件601包括一个接地连接和一 个到RF模块604的连接(也可以称作"馈电连接")。目前可用的各种天 线元件仅包括一个馈电连接而没有接地连接。没有接地连接的天线特性不 同于具有接地连接的天线特性，并且有时很不相同。但是，提供一个寄生 元件如元件603的概念，在两种类型的系统里仍然是相同的。这种配置如 图7所示。依照本发明至少一个实施例，图7描述典型多频天线系统700。 系统700包括没有接地连接的驱动天线元件701。系统700也包括具有开 关元件602的寄生元件603，如以上图6所示。由于具有开关元件602的 寄生元件603与图6里的相同，应该认识到，系统700内的寄生元件可能 具有与系统600的寄生元件相同或不同的特性，实际上，驱动天线元件701 的特性可能要求寄生元件603的不同特性。正如在系统600里(图6)，使用开关元件602，寄生元件603 可运行以激励系统700内的至少两个频带。此外，如上所述，开关元件602 可以被一个合适陷波器替代。
各种实施例的寄生元件不受限于由单个开关元件或陷波器连
接的两个部件。实际上，寄生元件可以包括三个或多个部件，如图8和9 所示。依照本发明至少一个实施例，图8描述典型多频天线系统800。系 统800类似于系统700 (图7)，除了寄生元件803包括三个部件803a-803c 之外。此外，寄生元件803有两个连接部件802a和802b。因此，当开关被使用作为连接器802a和802b时，用户可以打 开开关元件802a，使寄生元件803的谐振长度与部件803a的相同。.通过 闭合开关元件802a和打开开关元件802b，寄生元件实际上是部件803a和 803b部件的尺寸和形状。而且，通过合闭开关802a和802b，寄生部件803 实际上是部件803a-803c的尺寸和形状。这三种配置中的每个配置都有其 自身的fp，从而在系统700内激励一个频带。因此，寄生元件803可运行 以在系统700内激励至少三个频带，每个对应每个部件803a-803c。也应该 注意到，连接部件802a和802b可以是陷波器，而不是开关，由此可以同 时对所有频带提供性能，而不需要开关。依照本发明至少一个实施例，图9描述典型多频天线系统900。 系统900类似于系统800 (图8)，除了驱动天线元件601包括一个接地连 接和一个馈电连接之外。系统900也可以类似于系统600 (图6)，除了寄 生元件包括三个部件803a-803而不是两个部件之外。实际上，多种配置可 以适合于各种应用，其中主天线包括或者不包括一个接地连接，并且寄生 元件包括两个或多个单独部件(如部件803a-803c)。实际上，本发明的各种实施例不限于仅有一个寄生元件，如图 IO所示。依照本发明至少一个实施例，图IO描述典型多频天线系统1000。 系统1000类似于系统700 (图7)，除了系统1000有两个寄生元件1001 和1002之外。各种实施例可以按比例具有两个、三个或多个寄生元件，这 取决于具体的应用。使用上述有关图7的原理，寄生元件1001和1002在 系统里可以激励至少四个频带，除偏移驱动天线元件701的固有频率外。 虽然驱动天线元件701显示没有接地连接，但可以建立一个类似系统1000 的实施例，其包括一个具有馈电和接地连接的驱动天线元件。此外，寄生
元件1001和1002中的任何一个或两者可能各自包括不止两个部件，如图
8禾口 9所示。图5-10所示的实施例提供超越现有技术系统的优势。如上所 述， 一个寄生元件稍微偏移一个驱动元件的固有频率，并额外激励一个或 多个其它不同频率。在一些设计里，偏移可以是轻微的，使得偏移的固有 频率和原始固有频率分别服务相同的通信频带。因此，通过切换寄生元件 的部分为on和off，用户能够控制在增加频率上的性能，有些独立于有源 天线谐振频率上的性能。但是，现有技术的切换馈电、切换接地、以及切 换匹配电路系统可以通过改变一个固有频率而不是激励额外频率进行运 作，从而使得独立控制是不可能的。此外，由于寄生元件没有连接到信号馈电，通常不需要使用高 功率RF开关，如在开关馈电电路和可重构天线里一样。更进一步，本发 明的各种实施例不需要上述有关可重构天线的复杂DC隔离，因为切换是 在寄生元件而不是驱动元件上进行。另外，在可重构天线里的切换将通常 由于其在驱动元件里的位置而导致一个高辐射损失，而各种实施例的寄生 元件里的切换不会导致这种损失。因为这些优点，各种实施例可以使用更 便宜和更简单的切换，保持最小程度的机械复杂性和辐射损失。这样可以 允许一些实施例比现有技术系统更快出现在客户设备里以及更多的产品 内。虽然以上附图里的例子在同一平面上描述了驱动天线元件和 寄生元件，应该注意到，各种实施例可以将这些元件放置在不同平面上。 此外，寄生元件和驱动天线元件可能是任何合适的尺寸和形状，这取决于 具体应用和其它设计规定。例如，主天线可以是贴片天线、平面倒F型天 线(PIFA)、双极天线(bipole antenna)、单极天线等。此外，寄生元件和 制成寄生元件的部件可以被设计成任何合适的形状，只要这种寄生元件可 运行以激励至少两个频带到一个天线系统，除了偏移驱动天线元件已经提 供的任何谐振频率之外。
「00501图11描述当依照本发明一个或多个实施例建立一个天线系统
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时可以执行的典型方法1100。在步骤1101，提供"个驱动天线元件，其可 运行以在至少第一频带上进行通信。驱动天线元件可以是能够在第一频带 上谐振的任何类型天线。例如，驱动天线元件可以是一个贴片天线，其可
运行在对应GSM 800/900/1800/1900、 3G (如通用移动通信系统、码分多 址2000)、宽带CDMA、数字TV、蓝牙等的一个或多个频率上通信。在步骤1102，寄生元件被通信耦合到驱动天线元件，其中寄生 元件包括通过一个连接元件连接在一起的第一部分和第二部分。在此例子 里，寄生元件可运行以在天线系统里激励至少两个频带(如以上所列的一 个或多个频带)，除了偏移第一频带之外。应该注意到，偏移可能会或者可 能不会将第一频带移动到通信频带之外。通信耦合可以包括放置寄生元件 在驱动天线元件的近场内，从而使得主天线能够在其它和不同频带上谐振。 步骤1102可能还包括选择寄生元件的特征(如长度、形状、材料等)，以 便设计天线系统在一个或多个已建立通信频带上谐振。也应该注意到，在 附近出现的接地部件(如照相机、RF屏蔽等)可能影响寄生元件和驱动天 线的谐振频率，步骤1101和1102可以包括考虑这些影响。在一些实施例里，方法1100可以包括增加多个寄生元件和/或 增加更多部分和连接元件到寄生元件。换言之，通过放置合适数量的寄生 元件和/或寄生元件部分来增加一个期望数量的谐振频率到天线系统，天线 系统可以按比例縮放用于各种多频应用里。此外，步骤1101和1102中的 任何一个或两个可以包括，安装或打印一个或多个元件在PCB上。更进一 步，连接部件可以是RF开关元件、IC陷波器部件、或任何其它已知或以 后开发的连接器，其可以提供一个或多个寄生元件部分之间的连接。图12描述当依照本发明一个或多个实施例运行一个天线时可 以运行的典型方法1200，天线包括一个驱动天线元件和一个寄生元件，寄 生元件被通信耦合到驱动天线元件，并且其中寄生元件至少包括第一和第 二传导部分，第一和第二传导部分由一个开关元件连接在一起。例如，方 法1200可以通过一个微处理器在手机里执行，在不同运行频带之间进行切 换。'
在步骤1201，系统闭合开关元件，因此连接第二传导部分到第 一传导部分，使得驱动天线元件至少在第一频带上谐振，其不同于驱动天
线元件的一个偏移的固有频带。在步骤1202，当开关元件闭合时，系统在 第一频带上传送信号。在一个例子里，驱动天线元件是一个在对应GSM 900和GSM 1900的频带上具有偏移固有频率的双频天线元件，并且采用 寄生元件以激励再多两个频带。在步骤1202，当开关元件被闭合时，天线 系统可运行在对应GSM900、 GSM 1900、和/或另一个频带如3G频带(归 因于寄生元件的两个额外频带中的第一个频带)上进行通信。在步骤1203，系统打开开关元件，由此从第一传导部分断开与 第二传导部分的连接，使得驱动天线元件至少在不同于第一频带和偏移固 有频带的第二频带上谐振。在步骤1204，当开关元件被打开时，系统在第 二频带上传送信号。继续以上的例子，在步骤1202，当开关元件被打开时， 天线系统可运行以在GSM900、 GSM 1900、和/或另一个频带如GSM 1800 (归因于寄生元件的两个增加频带中的第二频带)上进行通信。因此，如 方法1200所述，一个依照本发明各种实施例的天线系统通过使用一个具有 两个或多个部分和一个或多个开关的寄生元件，可以提供多个通信频带。虽然已经详细说明了本发明及其优越性，但应理解，在不脱离所附 权利要求定义的本发明的条件下可以做出各种改变，替换和变化。此外， 本申请的范围不限定到此处说明书中描述的处理方法，机器，制造，物质 构成，手段，方法和步骤等的特定实施例。从说明书可以容易理解，可以 利用实质上执行了与这里说明的相应实施例相同功能或实现了相同结果的 目前已有的或者将来会开发出的处理方法，机器，制造，物质构成，手段， 方法和步骤。因此，所附的权利要求书旨在包括这些处理方法，机器，制 造，物质构成，手段，方法或步骤。
权利要求
1.一种在多个频带上进行通信的系统，所述系统包括一个驱动天线元件；一个寄生元件，其被通信耦合到所述驱动天线元件，所述寄生元件至少包括第一和第二传导部分。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中所述第一和第二传导部分通过一 个射频(RF)开关元件连接在一起。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中所述寄生元件有一个接地连接。
4. 根据权利要求3所述的系统，其中所述第一传导部分包括所述接地 连接，使得所述第二传导部分通过闭合所述RF开关元件而被连接到地， 并且使得所述第二传导部分件通过打开所述RF开关元件而断开接地连接。
5. 根据权利要求4所述的系统，其中当所述RF开关闭合时，所述寄 生元件可运行激励所述系统里的第一频带，并偏移所述驱动天线元件的固 有谐振频率；并且当所述RF开关打开时，其中所述寄生元件可运行激励 所述系统里的第二频带，并偏移所述驱动天线元件的所述固有谐振频率。
6. 根据权利要求4所述的系统，其中所述寄生元件包括第三传导部分 和另一个RF开关，所述另一个RP开关在其被闭合时连接所述第二传导部 分到所述第三传导部分。
7. 根据权利要求1所述的系统，其中所述第一和第二传导部分通过一 个陷波器被连接在一起。
8. 根据权利要求7所述的系统，其中所述陷波器包括一个电感-电容 (IC)元件，其被调谐以便同时激励至少两个频带到所述系统。
9. 根据权利要求1所述的系统，还包括一个额外寄生元件，其被通信 耦合到所述驱动天线元件，所述额外寄生元件至少包括第三和第四传导部 分。
10. —种构造天线部件的方法，所述方法包括-提供一个驱动天线元件，所述驱动天线元件可运行以至少在第一频带上进行通信；和通信耦合一个寄生元件到所述驱动天线元件，其中所述寄生元件包括 通过一个连接元件而连接在一起的第一传导部分和第二传导部分。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中所述寄生元件可运行以激励所述天线部件上的至少两个频带。
12. 根据权利要求IO所述的方法，还包括安置至少一部分所述天线部 件在一个印刷电路板上(PCB)。
13. 根据权利要求10所述的方法，其中所述连接元件是一个射频(RF ) 开关元件。
14. 根据权利要求13所述的方法，还包括闭合所述RF开关元件，从而增加所述寄生元件的谐振长度，并使得 所述天线部件在不同于所述第一频带的第二频带上谐振；和打开所述RF开关，从而减少所述寄生元件的谐振长度，并使得所述 天线部件在不同于所述第一频带的第三频带上谐振。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述第一传导部分被连接到 地，使得当所述RF开关元件闭合时所述第二传导部分被连接到地。
16. 根据权利要求10所述的方法，其中所述连接元件是一个陷波器。
17. 根据权利要求10所述的方法，其中所述天线元件是一个微带天线 (microstrip antenna)。
18. 根据权利要求10所述的方法，其中所述天线元件是一个平面倒F 型天线(PIFA)。
19. 根据权利要求10所述的方法，其中所述寄生元件还包括第三部 分，其通过使用另一个连接元件被连接到所述第二部分。
20. —种运行多频天线系统的方法，所述多频天线系统包括一个驱动 天线元件和一个被通信耦合到所述驱动天线元件的寄生元件，以形成一个 天线部件，所述驱动天线元件可运行以在第一频带上谐振，并且其中所述 寄生元件至少包括第一和第二传导部分，第一和第二传导部分通过一个开 关元件连接在一起，所述方法包括-闭合所述开关元件，从而连接所述第一传导部分到所述第二传导部分， 并使得所述天线部件至少在第二频带上谐振；和打开所述开关元件，从而断开所述第二传导部分与所述第一传导部分 的连接，并使得所述天线部件至少在第三频带上谐振。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中所述闭合所述开关元件还包括偏移所述第一频带； 并且其中所述打开所述开关元件还包括偏移所述第一频带； 并且其中所述偏移的第一频带不同于所述第二和第三频带。
22. 根据权利要求20所述的方法，其中所述第一传导部分包括一个接 地连接。
23. 根据权利要求20所述的方法，其中所述第二频带对应全球移动通 讯系统(GSM)900，并且其中所述第三频带对应宽带码分多址(WCDMA)。
24. 根据权利要求23所述的方法，还包括在第四频带上进行通信。
25. 根据权利要求20所述的方法，其中所述第二频带对应全球移动通 讯系统(GSM) 1800，并且其中所述第三频带对应GSM 900和GSM 1900。
26. 根据权利要求19所述的方法，其中所述开关元件选自 射频(RF)开关；二极管；和砷化镓(gallium arsenide)半导体部件。
27. —种在多个频带上进行通信的系统，所述系统包括 在第一频带上传送信号的装置；放置在所述传送装置的一个近场内的装置，用来偏移所述第一频带， 并"使得"所述传送信号装置在至少两个不同于所述偏移第一频带的其它 频带上谐振，所述"使得"装置至少包括第一和第二传导部分；和导电连接所述第一和所述第二传导部分的装置。
28. 根据权利要求27所述的系统，其中所述导电连接装置至少包括一 个开关元件，其可运行以射频(RF)速度连接和断开所述第一和第二传导 部分。
29. 根据权利要求27所述的系统，还包括一个处理器，其可运行以打 开和闭合所述导电连接装置。
30. '根据权利要求'27所述的系统，其中所述导电连接装置至少包括一个陷波器，其包括一个电感电容电路(IC)，可运行以使得所述传送信号装置同时在所述至少两个其它频带上谐振。
31. 根据权利要求27所述的系统，其中所述传送信号装置、所述"使 得"装置、以及所述导电连接装置至少部分被安置在一个印刷电路板上(PCB)。
32. 根据权利要求27所述的系统，其中所述第一和第二传导部分的形 状要使得所述至少两个其它频带介于400MHz和lOGHz之间。
33. 根据权利要求27所述的系统，其中所述第一传导部分被连接到接 地，从而所述导电连接装置提供一条路径从所述接地到所述第二传导部分。
全文摘要
在多个频带上进行通信的系统和方法包括一个驱动天线元件和一个被通信耦合到驱动天线元件的寄生元件，寄生元件至少包括第一和第二传导部分。寄生元件可以包括两个或多个传导部分，并且使用一个连接器(如开关元件或陷波器)将传导部分连接在一起。此外，一些驱动天线元件可能与两个或多个寄生元件相关。
文档编号H01Q1/36GK101361282SQ200780001545
公开日2009年2月4日 申请日期2007年2月5日 优先权日2006年2月8日
发明者柳江平 申请人:香港应用科技研究院有限公司