发明名称 具有多切换馈电点之多频倒F型天线及与其合并之无线通信装置
摘要 一种小型平面倒F型天线可供例如一无线电话的通信装置内使用的多频带发射。该等多信号馈电可从相对隔开位置的一传导元件延伸。一相对复数微电机系统(MEMS)开关是电性连接到该等信号馈电,其配置可选择性将该等相对信号馈电连接到地端或RF电路。此外,每个MEMS开关可打开,而与一相对信号馈电进行电性隔离。
申请公布号 TW513831 申请公布日期 2002.12.11
申请号 TW090112271 申请日期 2001.05.22
申请人 艾瑞克生股份有限公司 发明人 杰拉德 詹姆斯 海耶;罗伯特A 赛德勒
分类号 H01Q9/04;H01Q5/01;H01Q1/24 主分类号 H01Q9/04
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种多频倒F型天线,其包含: 一线性传导元件,其具有该等相对第一及第二端, 其中该线性传导元件可沿着一纵向延伸; 一第一馈电,其是电性连接到该线性传导元件及接 地,而且在一第一位置上从线性传导元件第一端向 外延伸; 一第二馈电,其是电性连到该线性传导元件,而且 在一第二位置上从该线性传导元件第一端向外延 伸,其中该第二位置是沿着纵向而从第一位置隔开 ; 一开关,其是电性连接到该第二馈电,而且其配置 可选择性将该第二馈电性连接到接地或连接到可 接收无线通讯信号之一接收器、或可传输无线通 讯信号之一发射器、或在一开路中维持该第二馈 电; 一第三馈,其是电性连接到该线性传导元件,并且 在一第三位置上从该线性传导元件第一端向外延 伸,其中该第三位置是沿着纵向而从第一及第二位 置隔开;及 一开关,其是电性连接到第三馈电,而且配置可将 第三馈电选择性连接到地端、或接收器、或发射 器、或在一开路中维持该第三馈电; 其中当该第一馈电是电性连接到接地、当该第二 馈电是电性连接到接收器或发射器、及当该第三 馈电开关是打开时,该天线可在一第一频带发射; 及 其中当第一及第二号馈是电性连接到接地、及当 该第三馈电开关是将第三馈电连接到接收器或发 射器时,该天线可在不同于该第一频带的一第二频 带发射。2.如申请专利范围第1项之天线,其中该等 第二及第三馈电开关包含微电机系统(MEMS)开关。3 .如申请专利范围第1项之天线,其进一步包含: 一第四馈电,其是电性连接到该线性传导元件,及 从一第四位置的该线性传导元件第一端向外延伸, 其中该第四位置是沿着纵向而从第一、第二、及 第三位置隔开;及 一开关,其是电性连接到第四馈电,其配置可选择 性将第四馈电连接到地端、或该接收器、或该发 射器,或在一开路中维持该第四馈电; 其中当第一、第二、及第三馈电是电性连接到接 地、而且第四馈电是电性连接到该接收器或该发 射器时,天线可在不同于第一及第二频带的一第三 频带发射。4.如申请专利范围第3项之天线,其中当 该等第二及第三馈电开关的至少一者可将相对第 二及第三馈电连接到该接收器或该发射器时,该第 四馈电开关配置可打开。5.如申请专利范围第1项 之天线,其中该线性传导元件是配置在一介电基材 上。6.如申请专利范围第1项之天线,其中该线性传 导元件是配置在一介电基材内。7.如申请专利范 围第1项之天线,其中该线性传导元件具有一矩形 结构。8.一种无线通信装置,其包含: 一包装,其配置包括可传送及接收无线通讯信号的 一收发器; 一接地平面,其是配置在该包装;及 一倒F型天线,其包含: 一线性传导元件,其具有该等相对第一及第二端, 其中该线性传导元件是沿着一纵向而延伸,而且其 中该线性传导元件是与该接地平面相邻隔开; 一第一馈电,其是电性连接到该线性传导元件及地 端,并且从一第一位置的该线性传导元件第一端向 外延伸; 一第二馈电,其是电性连接到该线性传导元件,而 且从一第二位置的该线性传导元件第一端向外延 伸,其中该第二位置是沿着纵向而从该第一位置隔 开; 一开关,其是电性连接到该第二馈电,其配置可选 择性将第二馈电连接到地端或该收发器; 一第三馈电,其是电性连接到该线性传导元件,而 且从一第二位置的该线性传导元件第一端向外延 伸,其中该第二位置沿着纵向而从该等第一及第二 位置隔开;及 一开关,其是电性连接到该第三馈电,其配置可选 择性将第三馈电连接到地端或该收发器,或在一开 路中维持该第三馈电; 其中当该第一馈电是电性连接到接地、当该第二 馈电是电连接到该收发器、及当第三开关是打开 时,天线可在第一频带发射;及 其中当该等第一及第二馈电是连接到地端、及当 该第三馈电是电连接到该收发器时,天线可在不同 于该第一频带的一第二频带发射。9.如申请专利 范围第8项之无线通信装置,其中该等第二及第三 馈电开关包含微电机系统(MEMS)开关。10.如申请专 利范围第9项之无线通信装置,其进一步包含: 一第四馈电,其是电性连接到该线性传导元件,而 且从一第四位置的该线性传导元件第一端向外延 伸,其中该第四位置是沿着纵向而从第一、第二、 及第三位置隔开;及 一MEMS开关,其是电性连接到该第四馈电,其配置可 选择性将该第四馈电连接到地端或收发器,或在一 开路中维持该第四馈电; 其中当该等第一、第二、及第三馈电是电性连接 到地端,及该第四馈电是电性连接到收发器时,该 天线可在不同于该等第一及第二频带的一第三频 带发射。11.如申请专利范围第10项之无线通信装 置,其中当该等第二及第三馈电MEMS开关的至少一 者是将相对第二及第三馈电连接到收发器时,该第 四馈电MEMS开关的配置可将该第四馈电连接到一开 路。12.如申请专利范围第8项之无线通信装置,其 中该线性传导元件是配置在一介电基材上。13.如 申请专利范围第8项之无线通信装置,其中该线性 传导元件是配置在一介电基材内。14.如申请专利 范围第8项之无线通信装置,其中该线性传导元件 具有一矩形结构。15.一种多频平面倒F型天线,其 包含: 一平面线性传导元件,其具有该等相对第一及第二 端,其中该平面线性传导元件是沿着一纵向延伸; 第一及第二馈电连接,其是连接到该平面线性传导 元件及地端,并且沿着纵向而从一第一位置相邻隔 开的该平面线性传导元件第一端向外延伸; 第三及第四馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第二位置相邻隔开的该 平面线性传导元件第一端向外延伸,其中该第二位 置是沿着纵向而从第一位置隔开; 相对开关,其是电性连接到该等相对第三及第四馈 电,其配置可选择性将该等第三及第四馈电连接到 地端、或对接收器、或发射器,或在一开路中维持 该等相对第三及第四馈电; 第五及第六馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第三位置相邻隔开的该 平面线性传导元件第一端向外延伸,其中该第三位 置是沿着纵向而从第一位置隔开; 相对开关,其是电性连接到该等相对第五及第六馈 电,其配置可选择性将该等第五及第六馈电连接到 地端、或接收器、或发射器,或在一开路中维持该 等相对第五及第六馈电; 其中当该等第一及第二馈电是电性连接到接地、 当该第四馈电是电性连接到接收器或发射器、及 当该等第五及第六馈电开关是打开时,该天线可在 一第一频带发射;及 其中当该等第一、第二、第三、及第四馈电是电 性连接到接地、当该第五馈电是电性连接到接收 器或发射器、及当该第六馈电开关是打开时,该天 线是在大于该第一频带的一第二频带发射。16.如 申请专利范围第15项之天线,其进一步包含: 一第七馈电,其是电性连接到该平面线性传导元件 ,并且沿着纵向而从一第四位置相邻隔开的该平面 线性传导元件第一端向外延伸,其中该第四位置是 沿着纵向而从该第一位置隔开; 一开关,其是电性连接到第七馈电,其配置可选择 性将该第七馈电连接到接收器、或发射器,或在一 开路中维持相对第七馈电;及 其中当该等第一、第二、第三、第四、第五、及 第六馈电是电性连接地端,而且该第七馈电是电性 连接到接收器或发射器时,该天线可在不同于该等 第一及第二频带的一第三频带发射。17.如申请专 利范围第15项之天线,其中该等第二、第三、第四 、第五、及第六馈电开关包含微电机系统(MEMS)开 关。18.如申请专利范围第16项之天线,其中该第七 馈电开关包含一微电机系统(MEMS)开关。19.如申请 专利范围第15项之天线,其中该平面线性传导元件 是配置在一介电基材上。20.如申请专利范围第15 项之天线,其中该平面线性传导元件是配置在一介 电基材内。21.如申请专利范围第15项之天线,其中 该平面线性传导元件具有一矩形结构。22.一种无 线通信装置,其包含: 一包装,其配置包含可传送及接收无线通讯信号的 一收发器; 一接地平面,其是配置在该包装内;及 一多频平面倒F型天线,其包含: 一平面线性传导元件,其具有该等相对第一及第二 端,其中该平面线性传导元件是沿着纵向延伸; 第一及第二馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件与地端,并且沿着纵向而从第一位置相邻隔开 的该平面线性传导元件第一端向外延伸; 第三及第四馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第二位置相邻隔开的该 平面线性传导元件第一端向外延伸,其中该第二位 置是沿着纵向而从该第一位置隔开; 相对开关,其是电性连接到该等相对第三及第四馈 电,其配置可选择性将该等第三及第四馈电连接到 地端、或接收器、或发射器,或在一开路中维持该 等相对第三及第四馈电; 第五及第六馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第三位置相邻隔开的该 平面线性传导元件第一端向外延伸,其中该第三位 置是沿着纵向而从该第一位置隔开; 相对开关,其是电性连接到该等相对第五及第六馈 电,其配置可选择性将该等第五及第六馈电连接到 地端、或接收器、或发射器,或在一开路中维持该 等相对第五及第六馈电; 其中当该等第一及第二馈电是电性连接地、当该 第四馈电是电性连接到接收器或发射器、及当该 等第五及第六馈电开关是打开时,该天线可在一第 一频带发射;及 其中当该等第一、第二、第三、及第四馈电是电 性连接地端、当该第五馈电是电性连接到接收器 、或发射器、及当该第六馈电开关是打开时,该天 线可在大于该第一频带的一第二频带发射。23.如 申请专利范围第22项之无线通信装置,其进一步包 含: 一第七馈电,其是电性连接到该平面线性传导元件 ,并且沿着纵向而从一第四位置相邻隔开的该平面 线性传导元件第一端向外延伸,其中该第四位置是 沿着纵向而从该第一位置隔开; 一开关,其是电性连接到该第七馈电,其配置可选 择性将第七馈电性连接到接收器、或发射器,或在 一开路中维持该相对第七馈电;及 其中当该等第一、第二、第三、第四、第五、及 第六馈电是电性连接地端、及第七馈电是电性连 接到接收器、或发射器时,该天线可在不同于该等 第一及第二频带的一第三频带发射。24.如申请专 利范围第22项之无线通信装置,其中该等第二、第 三、第四、第五、及第六馈电开关包含微电机系 统(MEMS)开关。25.如申请专利范围第23项之无线通 信装置,其中该第七馈电开关包含一微电机系统( MEMS)开关。26.如申请专利范围第22项之无线通信装 置,其中该平面线性传导元件是配置在一介电基材 上。27.如申请专利范围第22项之无线通信装置,其 中该平面线性传导元件是配置在一介电基材内。 28.如申请专利范围第22项之无线通信装置,其中该 平面线性传导元件具有一矩形结构。29.一种多频 平面倒F型天线,包含: 一平面线性传导元件,其具有该等相对第一及第二 端,其中该平面线性传导元件是沿着纵向延伸; 第一及第二馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件与地端,并且沿着纵向而从第一位置相邻隔开 的该平面线性传导元件第一端向外延伸; 相对第一及第二开关,其是电性连接到该等相对第 一及第二馈电,其中该第一开关配置可选择性将第 一馈电连接到地端,或在一开路中维持该第一馈电 ,而且其中该第二开关的配置可选择性将该第二馈 电连接到可接收无线通讯信号的一接收器、或可 传送无线通讯信号的一发射器,或在一开路中维持 该第二馈电; 第三及第四馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第二位置相邻隔开的该 平面线性传导元件第一端向外延伸,其中该第二位 置是沿着纵向而从该第一位置隔开; 相对第三及第四开关,其是电性连接到该等相对第 三及第四馈电,其中该第三开关的配置可选择性将 第三馈电连接到地端,或在一开路中维持该第三馈 电,而且其中该第四开关的配置可选择性将第四馈 电连接到可接收无线通讯信号的一接收器、或可 传送无线通讯信号的一发射器,或在一开路中维持 该第四馈电; 其中当该第一开关电是将第一馈电连接到地端、 及当该第二开关电是将第二馈电连接到接收器、 或发射器、及当该等第三及第四开关是打开时,该 天线可在一第一频带发射; 其中当该等第一及第二开关是打开、当该第三开 关是将第三馈电连接到地端、及当该第四开关是 将第四馈电连接到接收器、或发射器,该天线可在 不同于该第一频带的一第二频带发射。30.如申请 专利范围第29项之天线,其中该等第一、第二、第 三、及第四开关包含微电机系统(MEMS)开关。31.如 申请专利范围第29项之天线,其进一步包含: 第五及第六馈电是电性连接到该平面线性传导元 件,而且沿着纵向而从一第三位置相邻隔开的该平 面线性传导元件第一端向外延伸,其中该第三位置 是沿着纵向而从该等第一及第二位置隔开; 相对第五及第六开关,其是电性连接到该等相对第 五及第六馈电,其中该第五开关的配置可选择性将 第五馈电连接到地端,或在一开路中维持该第五馈 电,而且其中该第六开关的配置可选择性将第六馈 电连接到可接收无线通讯信号的一接收器、或可 传送无线通讯信号的一发射器,或在一开路中维持 该第六馈电; 其中当该等第一、第二、第三、及第四开关是打 开、当该第五开关是将第五馈电连接到地端、及 当该第六开关是将第六馈电连接到接收器或发射 器时,该天线可在不同于该等第一及第二频带的一 第三频带发射。32.如申请专利范围第31项之天线, 其中该等第五及第六开关包含微电机系统(MEMS)开 关。33.如申请专利范围第31项之天线,其进一步包 含: 第七及第八馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第四位置相邻隔开的该 平面线性传导元件第一端向外延伸,其中该第四位 置是沿着纵向而从该等第一、第二、及第三位置 隔开; 相对第七及第八开关,其是电性连接到该等相对第 七及第八馈电,其中该第七开关的配置可选择性将 第七馈电连接到地端,或在一开路中维持该第七馈 电,而且其中该第八开关的配置可选择性将第八馈 电连接到可接收无线通讯信号的一接收器、或可 传送无线通讯信号的一发射器,或在一开路中维持 该第八馈电; 其中当该等第一、第二、第三、第四、第五、及 第六开关是打开、当该第七开关是将第七馈电连 接到地端、及当该第八开关是将第八馈电连接到 接收器或发射器时,该天线可在不同于该等第一、 第二、及第三频带的一第四频带发射。34.如申请 专利范围第29项之天线,其中该等第七及第八开关 包含微电机系统(MEMS)开关。35.如申请专利范围第 29项之天线,其中该线性传导元件是配置在一介电 基材上。36.如申请专利范围第29项之天线,其中该 平面线性传导元件是配置在一介电基材内。37.如 申请专利范围第29项之天线,其中该平面线性传导 元件具有一矩形结构。38.一种无线通信装置,其包 含: 一包装,其配置包含可传送及接收无线通讯信号的 一收发器; 一接地平面,其是配置在该包装内;及 一多频平面倒F型天线,其包含: 一平面线性传导元件,其具有该等相对第一及第二 端,其中该平面线性传导元件是沿着一纵向延伸, 而且其中该平面线性传导元件是与接地平面相邻 隔开; 第一及第二馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第一位置相邻隔开的该 平面线性传导元件第一端向外延伸; 相对第一及第二开关,其是电性连接到该等相对第 一及第二馈电,其中该第一开关的配置可选择性将 第一馈电连接到地端,或在一开路中维持该第一馈 电,而且其中该第二开关的配置可选择性将第二馈 电连接到可传送及接收无线电话信号的一收发器, 或在一开路中维持该第二馈电; 第三及第四馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第二位置相邻隔开的该 平面线性传导性元件第一端向外延伸,其中该第二 位置是沿着纵向而从该第一位置隔开; 相对第三及第四开关,其是电性连接到该等相对第 三及第四馈电,其中该第三开关的配置可选择性将 第三馈电连接到地端,或在一开路中维持该第三馈 电,而且其中该第四开关的配置可选择性将第四馈 电连接到可传送及接收无线电话信号的一收发器, 或在一开路中维持该第四馈电; 其中当该第一开关是将第一馈电连接到地端、当 该第二开关是将第二馈电连接到收发器、及当该 等第三及第四开关是打开时,该天线可在一第一频 带发射; 其中当该等第一及第二开关是开路、当该第三开 关是将第三馈电连接到地端、及当该第四开关是 将第四馈电连接到收发器时,该天线可在不同于该 第一频带的一第二频带发射。39.如申请专利范围 第38项之无线通信装置,其中该等第一、第二、第 三、及第四开关包含微-电机系统(MEMS)开关。40.如 申请专利范围第38项之无线通信装置,其中该天线 可进一步包含: 第五及第六馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第三位置相邻隔开的该 平面线性传导元件第一端向外延伸,其中该第三位 置是沿着纵向而从该等第一及第二位置隔开; 相对第五及第六开关,其是电性连接该等对相对第 五及第六馈电,其中该第五开关的配置可选择性将 第五馈电连接到地端,或在一开路中维持该第五馈 电,而且其中该第六开关的配置可选择性将第六馈 电连接到可传送及接收无线电话信号的一收发器, 或在一开路中维持该第六馈电; 其中当该等第一、第二、第三、及第四开关是打 开、当第五开关是将第五馈电连接到地端时、及 当该第六开关是将第六馈电连接到收发器时,该天 线可在不同于该等第一及第二频带的一第三频带 发射。41.如申请专利范围第40项之无线通信装置, 其中该等第五及第六开关包含微电机系统(MEMS)开 关。42.如申请专利范围第40项之无线通信装置,其 中该天线可进一步包含: 第七及第八馈电,其是电性连接到该平面线性传导 元件,并且沿着纵向而从一第四位置相邻隔开的该 平面线性传导元件第一端向外延伸,其中该第四位 置是沿着纵向而从该等第一、第二、及第三位置 隔开; 相对第七及第八开关,其是电性连接到该等相对第 七及第八馈电,其中该第七开关的配置可选择性将 第七馈电连接到地端,或在一开路中维持该第七馈 电,而且其中该第八开关的配置可选择性将第八馈 电连接到可传送及接收无线电话信号的一收发器, 或在一开路中维持该第八馈电; 其中当该等第一、第二、第三、第四、第五、及 第六开关是打开、当第七开关是将第七馈电连接 到地端、及当该第八开关是将第八馈电连接到收 发器时,该天线可在不同于该等第一、第二、及第 三频带的一第四频带发射。43.如申请专利范围第 42项之无线通信装置,其中该等第七及第八开关包 含微电机系统(MEMS)开关。44.如申请专利范围第38 项之无线通信装置,其中该平面线性传导元件是配 置在一介电基材上。45.如申请专利范围第38项之 无线通信装置,其中该平面线性传导元件是配置在 一介电基材内。46.如申请专利范围第38项之无线 通信装置,其中该平面线性传导元件具有一矩形结 构。47.一种多频倒F型天线,包含: 一线性传导元件;及 装置,用以选择性将该线性传导元件的预定部份耦 合到一发射器或一接收器,藉此选择性改变该倒F 型天线的一共振频率。48.如申请专利范围第47项 之天线,其中该装置可用以将该线性传导元件的预 定部份选择性耦合到一发射器或一接收器,藉此选 择性改变该倒F型天线的一共振频率,该装置包含 复数微电机系统(MEMS)开关。49.如申请专利范围第 47项之天线,其中该线性传导元件是配置在一介电 基材上。50.如申请专利范围第47项之天线,其中该 线性传导元件是配置在一介电基材内。51.如申请 专利范围第47项之天线,其中该线性传导元件具有 一矩形结构。图式简单说明: 图1是在根据本发明的一天线内之无线电话范例透 视图。 图2系描述一无线电话可传送及接收电信信号的一 电子元件传统配置图。 图3是一传统平面倒F型天线透视图。 图4A是根据本发明的一具体实施例的具有多切换 馈电点的一平面倒F型天线透视,而且其中一第一 馈是电连接地端,一第二馈是电连接到RF电路,第三 及第四馈电是开路,以致于天线可在一第一频带内 操作。 图4B是图4A天线的一透视图,其中该第一及第二馈 电连是连接到地端,第三馈是电连接到RF电路,而且 第四馈电是开路,以致于天线可在一第二频带内操 作。 图4C是图4天线的一透视图,其中该第一、第二、及 第三馈是电连接地端,而且第四馈是电连接到RF电 路,以致于天线可在第三频带内操作。 图5A是根据本发明的另一具体实施例而具有配置 图4A-4C天线的一介电基材侧视图,而且其中介电基 材是与在一通信装置内的一接地平面相邻隔开。 图5B是根据本发明的另一具体实施例而具有配置 图4A-4C天线的一介电基材侧视图,而且其中介电基 材是与在一通信装置内的一接地平面相邻隔开。 图6A是根据本发明的一具体实施例的具有多切换 馈电点的一平面倒F型天线透视图,而且其中一第 一馈是电连接地端,一第二馈是电连接到RF电路,而 且一第三馈电是开路,以致于天线可在一第一频带 内操作。 图6B是图6A天线的一VSWR性能图。 图7A是根据本发明的一具体实施例具有多切换馈 电点的一平面倒F型天线透视图,而且其中该第一 及第二馈是电连接地端,而且一第三馈是电连接到 RF电路,以致于天线可在一第二频带内操作。 图7B是图7天线的一VSWR性能图。 图8A是根据本发明的另一具体实施例具有多切换 馈电点的一平面倒F型天线透视图,而且其中一第 一馈是电连接地端,一第二馈是电连接到RF电路,而 且第三、第四、第五、第六、及第七馈电是开路, 以致于天线可在一第一频带内操作。 图8B是图8A天线的一透视图,其中该第一及第二馈 是电连接地端,第三馈是电连接到RF电路,而且第四 、第五、第六、及第七馈电是开路,以致于天线可 在一第二频带内操作。 图8C是图8A天线的一透视图,其中该第一、第二、 及第三馈是电连接地端,第四馈是电连接到RF电路, 而且第五、第六,及第七馈电是开路,以致于天线 可在第三频带内操作。 图9是根据本发明的另一具体实施例的一多频平面 倒F型天线底视图。
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