多波段天线和无线电通信终端的制作方法
【专利说明】多波段天线和无线电通信终端
[0001]本申请是2009年6月25日提交的发明名称为“多波段天线和无线电通信终端”的中国专利申请200910150908.X的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种具有分成例如两个或更多分支的天线元件的多波段天线和使用该多波段天线的无线电通信终端。
【背景技术】
[0003]作为多波段天线的例子，已知例如具有单个馈电点并可工作于两个频带的两分支(两分支天线元件)结构的双频带天线。
[0004]图11表示现有的两分支单馈电点结构的双频带天线的示意性结构的例子。
[0005]图11示出的双频带天线具有第一天线元件101、第二天线元件102和一个馈电点104。第一天线元件101和第二天线元件102中每一个的一端形成为开放端，每个天线元件的另一端连接到单一馈电点104。第一天线元件101的天线长度不同于第二天线元件102的天线长度。例如，在第二天线元件102的天线长度比第一天线元件101的天线长度短的情况下，第一天线元件101用作低频带侧的天线，第二天线元件102用作高频带侧的天线。
[0006]图11示出的双频带天线结构基本上构造为各个分支在上述两个频带中的各自频率谐振。然而，该双频带天线构造为馈电点由天线元件共用，从而一个天线元件用作另一个天线元件的开路短截线(open stub)。另外，在图11示出的天线结构的情况下，低频带侧的天线元件和高频带侧的天线元件在它们各自的工作频带中被电容耦合在一起，从而不是天线元件完全独立地工作的情况。
[0007]另外，作为构造为例如通过使用单个天线元件来处理多个频带的现有多波段天线，也已知这样一种天线，其中LC并联谐振电路设置于天线元件的中间部分。在LC并联谐振电路设置于天线元件的中间部分的情况下，其阻抗在并联谐振的谐振频率处是开路的，从而电流几乎不流到LC并联谐振电路之外的天线元件的开放端侧。也就是说，这种结构的天线是这样类型的天线:利用天线元件在高频带侧的频率看上去电气较短以及被配置为加宽频带(尤其在高频侧)的现象。此外，在这个结构的例子中使用的LC并联谐振电路以类似于跳陷(陷波电路)电路的方式工作。在很多情况下，上述LC并联谐振电路设计为在高频带侧是开路的，并安装在与馈电点相距λ/4(λ是波长)高频带侧频率所对应的量的位置。
[0008]另外，例如，在GSM(全球移动通信系统)系统的移动电话终端中，采用高频带侧的频带可能需要其宽带特性的天线以处理三频带900ΜΗζ/1800ΜΗζ/1900ΜΗζ。另外，近来，还采用了处理第三代移动电话标准(3GPP)的UMTS(通用移动通信系统)频带I (Tx:1920-1980MHz1Rx:2110-2170 MHz)的天线。具体地讲，已广泛应用构造为具有相对于高频带侧频率的四分之一波长λ/4的寄生元件被设置于两分支天线元件附近以获得多种调谐的天线。
[0009]另外，例如，公开号为N0.2004-266311的日本公开专利公开了一种天线，该天线包括:线性主发射导体部分，其一端构成馈电端，另一端构成开放端;和线性短路导体部分，从主发射导体部分的中间部分以T型形式分支出去并连接到接地导体。在上述天线中，天线电流的分布路线包括:第一路线，从主发射导体部分的一端到另一端;第二电流路线，从主发射导体部分的一端经T型分支到接地导体;第三路线，从主发射导体部分的另一端返回到接地导体。由于这种布置，在上述天线中，在除高次谐波以外的频率处获得至少两个谐振频带。
【发明内容】
[0010]另外，作为上述GSM系统，有主要在美国使用的GSM850(850MHz频带)系统和主要在欧洲使用的GSM 900(900MHz频带)系统。另外，现有的GSM系统移动电话终端构造为处理涉及低频带侧从800MHz到900MHz的频带的GSM 850系统和GSM 900系统中的任一系统。
[0011]然而，近来，已实现利用单一RF电路来处理上述两个频带。结果，处理上述GSM 800系统和GSM900系统两者的移动电话终端已广泛用于高端类型。然而，例如通过使用多个天线元件加宽低至800MHz到900MHz的低频带侧的频带可能是不利的，这是因为可能需要较大的物理体积来安装天线元件。另外，对于处理上述GSM 850系统和GSM 900系统的类型的移动电话终端，实际上，移动电话终端用于不同的地区，诸如美国和欧洲，不会发生同时使用GSM 850系统和GSM 900系统的情况。因此，在处理以上两种系统的类型的移动电话终端中，不使用利用多个天线元件扩宽低频带侧的频带的技术，而采用例如使用RF开关切换频带的系统(可调谐天线)。
[0012]另一方面，对于未来的移动电话终端，可能需要处理大量频带以在各地区应对各种系统类型的天线。另外，可能仍然需要进一步减小移动电话终端的尺寸和厚度。如上所述，旨在同时处理多个频带并且获得终端尺寸和厚度的减小，对于低频带侧的特性的要求可能变得严格(尤其是对天线)。也就是说，为了一起实现终端的尺寸和厚度减小以及所用天线的频带扩宽，通常，由于天线设计上的限制，把频带向低频带侧扩宽的难度高于把频带向高频带侧扩宽的难度。因此，期望开发允许减小终端的尺寸和厚度以及在低频带侧实现良好的宽频带特性的天线。
[0013]考虑到上述情况提出了本发明。因此，希望提供一种实现良好的宽频带特性的多波段天线，尤其在低频带侧，以及一种使用上述宽频带天线的无线电通信终端。
[0014]根据本发明的实施例，在多波段天线中包括:至少两个天线元件，用于低频带和高频带(以下，称为低(频)带天线元件和高(频)带天线元件)；馈电点单元，由所述两个天线元件共用；阻抗匹配单元，插入并连接到高频带天线元件在馈电点单元侧的一端和其开放端之间的位置，由此解决了上述问题。
[0015]也就是说，根据本发明的实施例，阻抗匹配单元插入并连接到连接至一个馈电点单元的低频带天线元件和高频带天线元件中的高频带天线元件，由此使天线元件调谐至低频带侧的频率，同时使天线元件用作高频带天线元件。
[0016]根据本发明的实施例，在具有低频带天线元件和高频带天线元件的多波段天线中，阻抗匹配单元插入并连接到高频带天线元件以使天线元件用作高频带天线元件并且同时使天线元件调谐至低频带侧的频率，由此在低频带侧实现良好的宽频带特性。
【附图说明】
[0017]图1是表示根据本发明实施例的多波段天线的示意性结构例子的电路图；
[0018]图2是表示根据本发明实施例的阻抗匹配电路的LC并联谐振电路所得到的电抗-频率特性的特性图；
[0019]图3是表示根据本发明实施例的多波段天线的实验性例子的示图；
[0020]图4是表示当使用实验性多波段天线通过电磁场仿真执行验证时得到的频率-天线特性的特性图；
[0021]图5是表示根据本发明实施例的结构例子的示图，其中LC并联谐振电路插入并连接到第二天线元件的中间部分附近；
[0022]图6是表示根据本发明实施例具有一个低频带天线元件和两个高频带天线元件的三分支(三分支元件)天线的结构例子的示图，其中LC并联谐振电路插入并连接到高频带天线元件之一；
[0023]图7是表示根据本发明实施例的具有彼此共用一个馈电点的低频带天线元件和高频带天线元件以及接地的高频带天线元件的天线结构例子的示图，其中LC并联谐振电路插入并连接到馈电点侧的高频带天线元件；
[0024]图8是表示根据本发明实施例当带状线构成的LC并联谐振电路插入并连接到高频带天线元件时获得的结构例子的示图；
[0025]图9是表示根据本发