CN102544695B - 多频天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多频天线，包括馈入端、接地端、辐射体及共振单元，该辐射体包括第一辐射单元、第二辐射单元及第三辐射单元，该第一辐射单元、第二辐射单元及第三辐射单元均连接至该馈入端，所述共振单元包括第一共振部及第二共振部，该第一共振部及第二共振部均连接至接地端，所述多频天线工作时，所述第二辐射单元、第二共振部及第三辐射单元分别激发出相应的低频谐振模态，所述第一辐射单元及第一共振部则激发出相应的高频谐振模态，以拓宽所述多频天线的频宽。

Description

多频天线

技术领域

本发明涉及一种天线，尤其涉及一种多频天线。

背景技术

在移动电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等无线通信装置中，天线作为用以通过无线电波收发无线电信号的部件，无疑是无线通信装置中最重要的组件之一。

目前大多数无线通信装置均已具备在两个以上频段进行通信的功能。因此，为了满足用户的需求，需要采用多频天线装置。然现有的应用于无线通信装置的多频天线一般因结构较为简单，仅凭本身结构无法同时满足多个频段的信号收发需求，故一般在无线通信装置中增设切换开关、可变电容等电子元件的切换电路来调节天线的共振频率，以达到宽带通信的目的。显然，这样必然导致无线通信装置的结构复杂化及制作成本增高。

发明内容

针对上述问题，有必要提供一种通信频带宽广且成本较低的多频天线。

一种多频天线，包括馈入端、接地端、辐射体及共振单元，该辐射体包括第一辐射单元、第二辐射单元及第三辐射单元，该第一辐射单元、第二辐射单元及第三辐射单元均连接至该馈入端，所述共振单元包括第一共振部及第二共振部，该第一共振部及第二共振部均连接至接地端，所述多频天线工作时，所述第二辐射单元、第二共振部及第三辐射单元分别激发出相应的低频谐振模态，所述第一辐射单元及第一共振部则激发出相应的高频谐振模态，以拓宽所述多频天线的频宽。

上述多频天线在工作时可以产生多个共振频率，有效增加了频宽，使得该多频天线的频宽范围可以涵盖到多个通信系统，增强了多频天线的通用性。另外，本发明的多频天线不需要设置包含切换开关、可变电容等电子组件的切换电路，用于无线通信装置时有利于简化无线通讯装置的结构，有效降低制作成本。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的多频天线的立体示意图。

图2为图1所示多频天线另一角度下的立体示意图。

图3为图1所示多频天线的回波损耗示意图。

主要元件符号说明

多频天线      100

馈入端        11

接地端        12

辐射体        13

共振单元      14

第一接地端    121

第二接地端    122

第一辐射单元  131

第二辐射单元  132

第三辐射单元  133

第一共振部    141

第二共振部    142

馈入部        1311

辐射部        1312

延伸部        1313

电感          L1、L2、L3

连接部        1321

弯折部        1322

弯曲部        1331

接地段        1411

共振段        1412

过渡段        1421

延伸段        1422

第一弯折段    1323

第二弯折段    1324

第一弯曲段    1332

第二弯曲段    1333

具体实施方式

请参阅图1，本发明提供一种多频天线100，装设于移动电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等无线通信装置内，并于多个频段进行发射、接收无线电波以收发无线电信号。

该多频天线100为一立体式天线，由金属等导电材料制成的片体制成，包括馈入端11、接地端12、辐射体13及共振单元14。

该馈入端11为直条状片体，其与设置在无线通信装置内部的电路板上的传统的信号传输端(图未示)电性连接，以为所述多频天线100起信号馈入作用。

该接地端12包括第一接地端121及第二接地端122，该第一接地端121为直条状片体，设置在与馈入端11所在平面相垂直的平面内，该第一接地端121连接至所述电路板上的传统的接地部分，以为所述多频天线100提供接地作用。该第二接地端122为条状片体，设置在该馈入端11所在平面，其一端垂直连接至该第一接地端121的末端，另一端沿与该馈入端11平行的方向延伸，且连接至共振单元14。

该辐射体13为一单极天线(monopole antenna)，包括第一辐射单元131、第二辐射单元132及第三辐射单元133。该第一辐射单元131为一倒F型天线(planar inverted-F antenna，PIFA)，包括馈入部1311、辐射部1312及延伸部1313。该馈入部1311为一直条状片体，设置在与馈入端11所在平面相垂直的另一平面内，其垂直连接至所述馈入端11的末端，用于为所述辐射体13提供信号馈入作用。该辐射部1312为一具有曲折结构的片体，布设在所述馈入部1311所在平面。具体地，该辐射部1312的一端连接至该馈入部1311的末端，另一端沿垂直该馈入部1311的方向延伸一段距离后，弯折一直角，以沿平行且远离该馈入部1311的方向延伸一较短距离后，再弯折一直角，以继续沿垂直且远离馈入部1311的方向延伸。该延伸部1313为一条状体，其一端连接至该辐射部1312的一侧，另一端沿平行该馈入部1311且远离辐射部1312的方向延伸一段距离后，弯折一直角，以沿平行于馈入端11的方向继续延伸，进而使得该延伸部1313部分布设于该馈入端11所在平面内。

请一并参阅图2，该第二辐射单元132包括电感L1、连接部1321及弯折部1322。该连接部1321为大致呈“L”型的条状片体，其一端通过该电感L1连接至延伸部1313背向馈入部1311的一侧，另一端沿垂直该馈入部1311的方向延伸一段较长距离后，弯折一直角，以沿平行于该馈入部1311的方向延伸一较短距离，并与该弯折部1322相连。该弯折部1322布设在与馈入端11相平行的平面内，包括第一弯折段1323及第二弯折段1324，该第一弯折段1323为一直条状片体，其垂直连接至该连接部1321的末端。该第二弯折段1324为一长度大于第一弯折段1323的条状片体，其垂直连接至该第一弯折段1323中远离连接部1321的端部，以与该第一弯折段1323构成大致呈“L”型的条状结构。

该第三辐射单元133包括电感L2及弯曲部1331，该弯曲部1331包括第一弯曲段1332及第二弯曲段1333。该第一弯曲段1332的一端通过该电感L2连接至馈入部1311及辐射部1312的端部，另一端沿垂直于馈入部1311的方向延伸一较长距离后，弯折一直角，以沿平行该馈入部1311且远离辐射部1312的方向延伸，并与该第二弯曲段1333相连。该第二弯曲段1333为一直条状片体，其布设在该弯折部1322所在平面内，其一端垂直连接至第一弯曲段1332的末端，另一端沿平行该第二弯折段1324且靠近该第一弯折段1323的方向延伸。

该共振单元14包括第一共振部141及第二共振部142，该第一共振部141包括接地段1411及共振段1412。该接地段1411为一条状片体，其设置在该馈入部1311所在平面内。该接地段1411的一端连接至接地端12的末端，另一端沿平行于该馈入部1311的方向延伸。该共振段1412为一条状片体，其设置在该弯折部1322及第二弯曲段1333所在平面内，其一端垂直连接至该接地段1411的末端，另一端沿平行该第二弯折段1324且靠近该弯折部1322的方向延伸。

该第二共振部142包括电感L3、过渡段1421及延伸段1422。该过渡段1421为一大致呈“L”型的条状片体，布设在该馈入部1311所在平面内，其一端通过该电感L3连接至该接地端12及接地段1411的端部，另一端沿垂直且远离该馈入部1311的方向延伸一较短距离后，弯折一直角，以沿平行该馈入部1311的方向延伸，并与该延伸段1422相连。该延伸段1422为一大致呈“L”型的条状片体，整体布设在该弯折部1322所在平面内。该延伸段1422的一端垂直连接至该过渡段1421的末端，另一端沿平行该第一弯折段1323的方向延伸一段距离后，弯折一直角，以沿平行该第二弯折段1324且靠近弯折部1322的方向延伸。

当所述多频天线100工作时，信号自馈入端11进入后，可分别沿第二辐射单元132、第二共振部142、第三辐射单元133、第一辐射单元131及第一共振部141获得不同长度的传播路径，并产生不同的电流信号，使得该多频天线100可依次于700MHz、800MHz、930MHz、1700MHz及2400MHz产生相应的谐振模态，进而使该多频天线100可分别于LTE/GSM/EGSM/DCS/PCS/WCDMA等多个常用无线通信频段下工作，有效拓宽该多频天线100的频宽。

请参阅图3，所示为本发明多频天线100的返回损失(return loss，RL)测量结果示意图。由图中可以看出，该多频天线于700MHz、800MHz、930MHz、1700MHz及2400MHz的工作频率下均可满足天线工作设计要求。

显然，本发明的多频天线100在工作时可以产生多个共振频率，有效增加了频宽，使得该多频天线100的频宽范围可以涵盖到多个通信系统，增强了多频天线100的通用性。另外，本发明的多频天线100不需要设置包含切换开关、可变电容等电子组件的切换电路，应用于无线通信装置时有利于简化无线通信装置的结构，有效降低制作成本。

Claims (8)

1.一种多频天线，包括馈入端、接地端、辐射体及共振单元，该辐射体包括第一辐射单元、第二辐射单元及第三辐射单元，该第一辐射单元、第二辐射单元及第三辐射单元均连接至该馈入端，所述第一辐射单元包括馈入部、辐射部及延伸部，该馈入部设置在与馈入端所在平面相垂直的平面内，且垂直连接至所述馈入端的末端，该辐射部布设在所述馈入部所在平面，该延伸部的一端连接至该辐射部的一侧，另一端沿平行该馈入部且远离辐射部的方向延伸一段距离后，弯折一直角，以沿平行于馈入端的方向继续延伸，进而使得该延伸部部分布设于该馈入端所在平面内，所述共振单元包括第一共振部及第二共振部，该第一共振部及第二共振部均连接至接地端，所述多频天线工作时，所述第二辐射单元、第二共振部及第三辐射单元分别激发出相应的低频谐振模态，所述第一辐射单元及第一共振部则激发出相应的高频谐振模态，以拓宽所述多频天线的频宽。

2.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：该辐射体为一单极天线。

3.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：该馈入部为一直条状片体，该辐射部为一具有曲折结构的片体，该延伸部为一条状体。

4.如权利要求3所述的多频天线，其特征在于：该辐射部的一端连接至该馈入部的末端，另一端沿垂直该馈入部的方向延伸一段距离后，弯折一直角，以沿平行且远离该馈入部的方向延伸一较短距离后，再弯折一直角，以继续沿垂直且远离馈入部的方向延伸。

5.如权利要求3所述的多频天线，其特征在于：该第二辐射单元包括电感(L1)、连接部及弯折部，该连接部为呈“L”型的条状片体，其一端通过所述电感(L1)连接至延伸部背向馈入部的一侧，另一端沿垂直该馈入部的方向延伸一段较长距离后，弯折一直角，以沿平行于该馈入部的方向延伸一较短距离，并与该弯折部相连，该弯折部布设在与馈入端相平行的平面内，包括第一弯折段及第二弯折段，该第一弯折段为一直条状片体，其垂直连接至该连接部的末端，该第二弯折段为一条状片体，其垂直连接至该第一弯折段中远离连接部的端部，以与该第一弯折段构成大致呈“L”型的条状结构。

6.如权利要求5所述的多频天线，其特征在于：该第三辐射单元包括电感(L2)及弯曲部，该弯曲部包括第一弯曲段及第二弯曲段，该第一弯曲段的一端通过该电感(L2)连接至馈入部及辐射部的端部，另一端沿垂直于馈入部的方向延伸一较长距离后，弯折一直角，以沿平行该馈入部且远离辐射部的方向延伸，并与该第二弯曲段相连，该第二弯曲段为一直条状片体，其布设在该弯折部所在平面内，其一端垂直连接至第一弯曲段的末端，另一端沿平行该第二弯折段且靠近该第一弯折段的方向延伸。

7.如权利要求5所述的多频天线，其特征在于：该第一共振部包括接地段及共振段，该接地段为一条状片体，其设置在该馈入部所在平面内，该接地段的一端连接至接地端的末端，另一端沿平行于该馈入部的方向延伸，该共振段为一条状片体，其设置在该弯折部所在平面，其一端垂直连接至该接地段的末端，另一端沿平行该第二弯折段且靠近该弯折部的方向延伸。

8.如权利要求5所述的多频天线，其特征在于：该第二共振部包括电感(L3)、过渡段及延伸段，该过渡段为一呈“L”型的条状片体，布设在该馈入部所在平面内，其一端通过所述电感(L3)连接至该接地端的端部，另一端沿垂直且远离该馈入部的方向延伸一较短距离后，弯折一直角，以沿平行该馈入部的方向垂直延伸，并与该延伸段相连，该延伸段为一呈“L”型的条状片体，整体布设在该弯折部所在平面内，该延伸段的一端垂直连接至该过渡段的末端，另一端沿平行该第一弯折段的方向延伸一段距离后，弯折一直角，以沿平行该第二弯折段且靠近弯折部的方向延伸。