可重新配置的多频带天线的制作方法
【专利说明】可重新配置的多频带天线
[0001]相关申请案交叉申请
[0002]本发明要求2012年12月19日递交的发明名称为“可重新配置的多频带天线(Reconfigurable Multiband Antenna) ”的第13/720017号美国非临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以全文引入的方式并入本文。
【背景技术】
[0003]移动节点(MN)可以无线方式将信号通过天线发射到相应部件。无线信号可以射频(RF)能量等辐射能量的形式发射。由MN发射的辐射能量可被用户的身体吸收。操作MN时被用户身体吸收的辐射量被定义为丽的/天线的射频能量吸收比率(SAR)。高级别的SAR被视为不安全。包括具有高于特定阈值的SAR的天线的MN不可售予公众。
【发明内容】
[0004]在一项实施例中，本发明包括一种装置，所述装置包括含以下部分的天线:近端、远端、中间点、第一馈线(feed)、第二馈线、以及开关，所述第一馈线在所述近端和所述中间点之间并耦合到所述天线，所述第二馈线在所述远端和所述中间点之间并耦合到所述天线，所述开关用于在将所述第一馈线耦合到主馈线与将所述第二馈线耦合到所述主馈线之间切换，其中所述天线还包括长辐射元件和短辐射元件，其中当所述第一馈线耦合到所述主馈线时，所述长辐射元件从所述第一馈线延伸到远端，而当所述第一馈线耦合到所述主馈线时，所述短辐射元件从所述第一馈线延伸到近端，当所述第二馈线耦合到所述主馈线时，所述长辐射元件从所述第二馈线延伸到近端，而当所述第二馈线耦合到所述主馈线时，所述短辐射单元从所述第二馈线延伸到远端。
[0005]在另一项实施例中，本发明包括MN，所述MN包括含以下部分的天线:近端、远端、中间点、第一馈线、第二馈线、第一开关以及控制器，所述第一馈线在所述近端和所述中间点之间并耦合到所述天线，所述第二馈线在所述远端和所述中间点之间并耦合到所述天线，所述第一开关用于在将所述第一馈线耦合到主馈线与将所述第二馈线耦合到所述主馈线之间切换，所述控制器用于控制所述第一开关的所述切换。
[0006]在另一项实施例中，本发明包括一种方法，所述方法包括MN中的控制器基于传感器输入将开关从第一位置切换到第二位置，其中当所述开关位于所述第一位置时，所述开关通过第一馈线耦合到天线，而当所述开关位于所述第二位置时，所述开关通过第二馈线耦合到所述天线，其中当所述开关位于所述第一位置时，所述天线包括第一辐射模式，而当所述开关位于所述第二位置时，所述天线包括第二辐射模式，且所述第一辐射模式不同于所述第二辐射模式。
[0007]结合附图和权利要求书，可从以下的详细描述中更清楚地理解这些和其它特征。
【附图说明】
[0008]为了更完整地理解本发明，现在参考以下结合附图和详细描述进行的简要描述，其中相同参考标号表不相同部分。
[0009]图1是可重新配置的多频带天线的实施例的示意图。
[0010]图2是可重新配置的多频带天线的另一实施例的示意图。
[0011]图3是可重新配置的多频带天线控制机制的实施例的示意图。
[0012]图4是可重新配置的多频带天线控制机制的另一实施例的示意图。
[0013]图5A和5B是可重新配置的多频带天线控制机制的另一实施例的示意图。
[0014]图6是一种控制可重新配置的多频带天线的方法的实施例的流程图。
[0015]图7是丽的实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0016]最初应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实施方案，但可使用任意数目的当前已知或现有的技术来实施所公开的系统和/或方法。本发明决不应限于下文所说明的所述说明性实施方案、图式和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可以在所附权利要求书的范围以及其均等物的完整范围内修改。
[0017]本文所公开的是一种可重新配置的多频带天线，所述可重新配置的多频带天线可基于传感器输入动态地改变以减少SAR测量。该天线可包括近端、远端和中间点。该天线还可包括位于近端和中间点之间的第一馈线以及位于远端和中间点之间的第二馈线。这些馈线可通过主馈线和开关耦合到信号源。开关可切换到第一位置以通过第一馈线将天线耦合到源，切换到第二位置以通过第二馈线将天线耦合到源。取决于哪根馈线是活动的，天线进行的传输所产生的辐射模式可能是不同的。例如，天线于与离中间点距离相等的第一馈线和第二馈线对称，在这种情况下，第一馈线为活动时的辐射模式可以是第二馈线为活动时的辐射模式的倒转复制。控制器可基于来自至少一个MN传感器的输入控制开关，MN传感器包括定向親合器、电容式接近传感器、螺旋仪、加速度计、磁力计等等。控制器可从MN传感器接收传感器输入并在指定时间确定MN的方向、在指定时间确定用户是否并如何持有MN和/或在指定时间确定由天线反射的功率。控制器可基于传感器输入通过开关动态地重新配置天线以减少SAR、信号干扰和或其它不需要的天线传输特征。
[0018]图1是可重新配置的多频带天线110的实施例的示意图100。天线110可通过主馈线140和开关130耦合到信号源150。开关130可用于在通过第一馈线121和/或第二馈线122耦合到天线110之间切换。在指定时间耦合到天线110的馈线可被视为活动馈线，而在指定时间从天线解耦合的馈线可被视为非活动馈线。活动馈线和天线110之间的连接的位置会影响天线110的传输特征，例如辐射模式、反射功率、SAR等等。通过切换将第一馈线121耦合到主馈线140和将第二馈线122耦合到主馈线140之间的开关130，可动态地重新配置天线110的传输特征。
[0019]天线110可以是任意适用于丽的天线类型。例如，天线110可以是单极天线。天线I1可包括近端111、远端112和中间点113。中间点113的位置离近端111和远端112距离相等。天线110还可包括近端111和中间点113之间的第一连接点115。天线还可包括远端112和中间点113之间的第二连接点116。第一馈线121可连接到第一连接点115，第二馈线122可连接到第二连接点116。第一馈线121和第二馈线122以及关联的连接点115和116的位置可基于天线110的所需传输特征而改变。第一馈线121和第二馈线122离中间点113距离近似相等。天线110可以是具有单根馈线的单极天线，因为开关130可使仅一根馈线121或122在指定时间活动。在替代性实施例中，天线110可包括多个可被激活的馈线，这些可被激活的馈线为基于所需传输特征重新配置天线100所需。
[0020]天线110还可包括中心轴114，中心轴114经过中心点113并大体上与第一馈线115和第二馈线116平行。天线110可沿中心轴114对称。天线可包括长辐射元件和短辐射元件。当第一馈线115为活动时，长辐射元件可从第一馈线115延伸到远端112，短辐射元件可从第一馈线115延伸到远端111。当第二馈线116为活动时，长辐射元件可从第二馈线116延伸到远端111，短辐射元件可从第二馈线116延伸到远端112。长辐射元件可充当用于具有第一带宽集的信号的天线，短辐射元件可充当用于具有第二带宽集的信号的天线。例如，短辐射元件可在第一带宽集中发射信号，从而产生第一辐射模式；而长辐射元件可在第二带宽集中发射信号，从而产生第二辐射模式。通过切换活动馈线，天线110可切换传输源(例如，关联的辐射元件)的位置，例如通过使信号从远端112而不是近端111发射，从而产生不同的辐射模式。假定第一馈线115和第二馈线116离中心轴114距离相等，第一馈线115为活动时的辐射类型可以是第二馈线116为活动时的辐射类型的倒转复制(例如，镜像)。
[0021]示意图100还可示出信号源150、接地160、开关130和主馈线140。信号源150可用于将RF信号等信号转发给天线110用于无线传输。信号源150可耦合到接地160。主馈线140可耦合到信号源150和开关130，并且可将信号从信号源150转发到开关130。开关130可耦合到主馈线140、第一馈线121和第二馈线122。开关130可用于占据第一位置以将主馈线140耦合到第一馈线121，如图1所示。开关130还可用于占据第二位置以将主馈线140耦合到第二馈线121，如参考图2所论述。在实施例中，开关130可用于接受额外馈线和在这些馈线之间切换以产生所需的传输特征。
[0022]图2是可重新配置的多频带天线210的另一实施例的示意图200。天线210可包括近端211、远端212、中间点213、中心轴214、第一馈线221、第二馈线222、信号源250、主馈线240和接地260，这些与图1中的近端111、远端112、中间点113、中心轴114、第一馈线121、第二馈线122、信号源150、主馈线140和接地160基本类似。天线210还可包括第一开关230、第二开关231、第一匹配电路271和第二匹配电路272。天线和馈线可包括阻抗。如果天线的阻抗与天线所附着的馈线的阻抗基本类似(例如，匹配)，那么天线可以更高的效率发射信号。第一匹配电路271可用于在第一馈线221为活动时匹