无线电设备和天线结构的制作方法

专利名称：无线电设备和天线结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及天线结构，并且尤其涉及用于诸如移动站之类的无线电设备中的内部天线。
背景技术：
由于无线通信变得越来越普遍，对于不同的无线系统需要更多新的频率范围。同时对支持几个无线系统的诸如移动站之类的无线终端设备的需求也在增长。最近的移动站模型一般使用以下几种系统和频率范围EGSM 900(880到960兆赫兹)、GSM 1800(1710到1880兆赫兹)、GSM 1900(1850到1990兆赫兹)、WCDMA 2000(1920到2170兆赫兹)、US-GSM 850(824到894兆赫兹)、US-WCDMA 1900(1850到1990兆赫兹)和US-WCDMA 1700/2100(Tx 1710到1770兆赫兹，Rx 2110到2170兆赫兹)。于是例如GSM 1900和一些WCDMA频率范围至少部分重叠。
在诸如移动站之类的小型无线电设备中，该目标常常是借助于单天线来在所有系统和频率范围内来实现传输和接收。所述小型无线电设备提供很小的空间，因此只使用一个天线往往是合理的。然而在这种情况下，必须借助于有损开关来把不同的频率范围组合到共用天线。该问题结合WCDMA系统时尤为严重，其中由于发射和接收同时发生，所以对于发射和接收这二者使用单天线要求“双工滤波器(duplexfilter)”。例如在US-WCDMA 1900中，在发射和接收之间频率的“双工分离”是非常小的，这样由于严格的滤波要求，所以必须使用具有尽可能小损失的双工滤波器，诸如陶瓷双工器。这种双工滤波器相当大并且另外，一般把其方便地安装在天线下面，这意味着所述天线具有很小的空间因而所述天线的辐射效率下降了。
因此，为了移动站的大小并使损失最小化，使用包括两个天线的天线结构并且在不同的天线之间划分例如在所述WCDMA系统中的发射和接收可能会是更为有益的。这就可能会避免了大的、易遭受损失的双工滤波器而由简单的带通滤波器来代替。
在这种解决办法中，上述重叠频率范围带来了这样的问题，其中发射和接收同时发生。在单天线结构中提供的并且至少部分在相同的频率范围内运行的两个天线，或者更确切地说两个辐射器在使用期间互相强有力地耦合。这意味着当把功率供应给第一辐射器时，该功率的一部分传送到第二辐射器，这削弱两个辐射器的辐射功率并且导致所述移动站消耗额外功率。换句话说，在两个天线即辐射器之间的隔离是不够的，一般数量级小于10dB。
申请人的较早欧洲专利申请1 202 386公开了一种用于无线电设备的平面天线结构，其中平面辐射器包括至少一个不导电的沟槽以便使所述平面辐射器能够被分成至少两个部分，优选地是，由所述两个部分提供的频率范围是不同的。这种天线结构例如在多频移动站中是有益的，但是即不可以使用这种天线结构来在相同的频率范围内对于同时发生发射和接收而没有损失；也不能由这种结构单独来解决上述的隔离问题。

发明内容
从而本发明的目的是提供一种天线结构以便能够减轻上述问题。本发明的目的是由天线结构和无线电设备来实现的，其特征已经在独立权利要求中公开。
在从属权利要求中公开了本发明的优选实施例。
本发明基于意想不到的发现，即当使用包括两个辐射器的天线结构时，所述两个辐射器至少在部分相同的频率范围内匹配，至少一个辐射器是与几个频率范围相匹配的上述沟槽平面天线，在所述辐射器之间提供了相当大的隔离。从而这种天线结构包括至少一个接地平面、位于离所述接地平面具有一定距离之处的至少第一和第二辐射器，以及在所述接地平面和所述辐射器之间的隔离层，所述两个辐射器被配置为提供至少一个谐振频率，以便提供至少一个频带。
所述天线结构还包括用于至少两个辐射器的各自的馈送点，由接地点把所述辐射器接地到至少某个接地平面，并且至少所述第一辐射器是沟槽平面天线，其被配置为提供至少两个频带，优选至少一个低频带和至少一个高频带，所述频带中的至少一个与由所述第二辐射器提供的至少一个频带至少部分地重叠。使用在上述天线结构中的这种沟槽平面天线在所述辐射器之间产生非常有力的隔离，以致基本上避免至少在部分重叠的频率范围内所述辐射器的互相耦合。
依照测量结果，在所述辐射器之间的隔离至少在所述部分重叠频率范围内基本上在10dB以上，优选在20dB以上。
依照本发明实施例的无线电设备包括用于递送射频信号的上述天线结构，借此在所述无线电设备中，在所述第一和第二辐射器之间区分至少在部分重叠频率范围内同时发生的发射和接收射频信号。
此外，在上述天线结构中，在所述辐射器之间的偏振基本上是正交的，以致至少在所述辐射器之间的分集比在所述部分重叠频率范围内基本上接近于零。依照本发明的优选实施例，那么可以利用上述天线结构来实现在无线电设备中的分集接收，所述无线电设备包括用于递送射频信号的上述天线结构，借此同时接收射频信号被配置为借助于所述第一和第二辐射器来作为分集接收来执行，其中至少在所述部分重叠频率范围内发生所述同时接收射频信号。
本发明提供了相当多的优点。本发明天线结构的优点是在所述辐射器之间的隔离是相当有力的，这意味着从一个辐射器到另一个辐射器几乎没有功率损耗发生。然而，所述辐射器的辐射功率即使在重叠频率范围内也极其好。利用本发明天线结构的无线电设备提供了以下优点，可以在不同的辐射器之间区分发生在重叠频率范围内的射频信号的同时发射和接收，这能够实现更小的结构和更小的功率消耗。另一方面，本发明天线结构的优点是由于在所述辐射器之间的分集比至少在部分重叠频率范围内非常小，所以优选地是，所述天线结构使得能够实现分集接收。本发明优选实施例的优点是支持WCDMA系统的无线电设备的双工滤波器特别可以由更简单解决方法代替，其会产生更小的损失。


现在结合优选实施例并且参考附图更详细地描述本发明，其中图1示出了依照本发明优选实施例的天线结构；图2是示出依照本发明优选实施例的发射和接收前端的框图；图3a和3b示出了在图2的布置中所安排的图1的天线结构的辐射器的频率特性；图4示出了图1的天线结构的模拟电流分布；图5a和5b是示出依照本发明一些优选实施例的发射和接收前端的框图；和图6示出了依照本发明优选实施例的分集接收布置。
具体实施例方式
参照图1，在下面将要描述本发明的优选实施例。图1示出了被称作PIFA(平面反相F天线)天线结构的平面天线结构100，包括接地平面110、第一辐射器120和第二辐射器130。辐射器120、130位于与所述接地平面110一定的距离，以致在所述接地平面110和所述辐射器120、130之间提供了空气或另一介质材料作为隔离材料。所述第一辐射器120是“沟槽平面天线”，其由接地点122连接到所述接地平面110，并且从馈送点124向该第一辐射器120供给辐射功率。构成接地线路的接地点122基本上位于所述辐射器120的边缘。可以把所述馈送点124实现为同轴馈送例如作为来自所述接地平面的引线，以致其与所述辐射器边缘存在相当大的距离。还可以通过采用与接地点类似的方式把馈送点124放置在辐射器120的边缘，来实现所述馈送点124。
所述平面辐射器120具有第一沟槽126和第二沟槽128，所述沟槽是不包含导电材料的分段。这种沟槽平面天线结构适于在一个以上的频率范围内使用。第一沟槽126的开端位于在所述接地点122和所述馈送点12之间、所述辐射器12的边缘120a。第二沟槽128的开端位于在所述馈送点124和所述边缘120b之间、所述辐射器120的边缘120a。第二沟槽128通过把右侧分支与所述辐射器分开来生成低频范围，而存在于接地点122和馈送点124之间的第一沟槽126还把所述辐射器120分成两个不同的分支，即面向接地点的元件和面向馈送点的元件，这两个分支负责生成高频范围。为了按要求操作所述沟槽平面天线，所述第一沟槽126被放置在接地点122和馈送点124之间的辐射器中，以致在所述接地点122和所述馈送点124之间提供的线段与第一沟槽126交叉，借此在所述特定线段的沟槽126的开端一边，即在边缘120a的一边提供了沟槽126的一小部分。整个沟槽126的表面区域的第一沟槽126的小部分的比例在其最大时也只有百分之几左右的数量级。
可以通过改变所述辐射器120的尺寸，例如通过改变所述沟槽的形状、长度和宽度和/或通过改变所述馈送点或接地点的位置，按要求设计沟槽平面天线的特性；这种改变始终影响由所述辐射器生成的谐振频率和辐射功率。至于本发明，要点是把所述沟槽平面天线配置为至少在一个低频范围内和在一个或多个高频范围内辐射。结合本申请，大体上在1GHz以下的频率(近似800到1000兆赫兹)被认为是低频范围，而基本上为2GHz(近似1700到2200兆赫兹)的频率被认为是高频范围；通常由不同的移动通信系统来使用这些频率范围。然而，本发明的天线结构不只局限于这些频率，而是还可以应用于其它频率，尤其是大体上在2GHz以上的频率。欧洲专利申请1 202386详细地讨论了沟槽平面天线的实现，和与其不同的实施例有关的细节。
第二辐射器130是狭窄的平面辐射器，在该实施例中，其表面面积基本上小于所述第一辐射器120的表面面积。第二辐射器130还包括把辐射器130连接到接地平面110的接地点132，和供给辐射功率的馈送点134。构成接地线路的接地点132基本上位于所述辐射器130的边缘。可以把所述馈送点134实现为同轴馈送例如作为来自所述接地平面的引线，以致其与所述辐射器边缘存在相当大的距离。还可以通过采用与接地点类似的方式把馈送点134放置在辐射器120的边缘，来实现所述馈送点134。把所述第二辐射器配置为在与所述第一辐射器的至少一个频率范围—优选是高频范围—至少部分地重叠的频率范围内辐射。至于涉及本发明的操作，所述第二辐射器130相对于所述第一辐射器120的形状或位置是无关的；唯一要点是两个辐射器都具有它们自己的馈送点，并且优选而并非必要地，具有共同的接地平面。
优选地是，可以把图1的天线结构配置为作为多频移动站的天线结构来操作。多频移动站的例子是被配置为支持EGSM 900(880到960兆赫兹)、GSM 1900(1850到1990兆赫兹)、WCDMA 2000(1920到2170兆赫兹)系统和频率范围的移动站。那么所述GSM 1900和WCDMA2000频率范围会部分地重叠。在使用US-WCDMA 1900(1850到1990兆赫兹)和GSM 1900(1850到1990兆赫兹)频率范围或US-WCDMA1700/2100(Tx 1710到1770兆赫兹，Rx 2110到2170兆赫兹)和GSM 1800(1710到1880兆赫兹)系统的移动站中也会出现类似的情况。如上所述，为了移动站的大小并使损失最小化，在这种移动站中使用包括两个天线的天线结构并且在不同的天线之间划分在所述WCDMA系统中的发射和接收往往更为有益。这使得能够避免大的、易遭受损失的双工滤波器而由两个简单的低耗滤波器来代替，根据所述情况，所述两个简单的低耗滤波器可以是低通、高通或带通滤波器。
这使得能够使用例如图2的天线结构。在图2的框图中，天线A1相当于图1的第一辐射器120，并且类似地，天线A2相当于图1的第二辐射器130。经由开关S，依照所有上述系统把所述天线A1配置为接收(RX)数据发射。另外，经由所述开关S，把所述天线A1配置为发射(TX)信号，所述信号由放大器组件Amp1在两个GSM频率即EGSM900和GSM 1900放大。当移动站使用任何一个GSM频率范围时，所述开关S用于控制在所述特定的频率范围内分时出现交替的发射和接收。另一方面，如果使用WCDMA 2000系统，那么始终切断所述开关S并且借助于带通滤波器BPF1来把所接收的信号过滤为正确的频带。只把所述天线A2配置为发射将要经由放大器Amp2和带通滤波器BPF2馈送的WCDMA 2000信号。从而在不同的天线之间划分在所述WCDMA 2000系统中的发射和接收。
如上所述，可以通过改变辐射器的尺寸，按要求设计沟槽平面天线的特性，这种改变始终影响由所述辐射器生成的谐振频率和辐射功率。如果把图1的天线结构布置在图2的结构中以便相对于使用的频带来优化所述天线的辐射性特性，那么对于辐射器120和130，依照图3a的匹配和依照图3b的辐射效率将生成。辐射效率指的是辐射器的效率，其中已经考虑所述辐射器的匹配。
在图3a中，由曲线图S11指定第一辐射器120的匹配，并且由曲线图S22指定第二辐射器130的匹配。如在图3a中可以看出，第一辐射器120的第一匹配(低频范围)基本上位于900到1000兆赫兹的频率范围内，峰值在近似930兆赫兹的值。此外，第一辐射器120的第二匹配(高频范围)基本上位于1900到2020兆赫兹的频率范围内，峰值在近似1980兆赫兹的值。把第二辐射器130基本上配置在1800到2100兆赫兹的频率范围内，峰值在近似1960兆赫兹的值。在图3b中可以看出，当用50％的效率(-3dB)考虑时，第一辐射器120的频带停留在近似880到980兆赫兹和1820到2030兆赫兹的范围之内。类似地，所述第二辐射器130的频带停留在近似1780到2120兆赫兹的范围内。从而第一辐射器120的第二匹配范围和高频带基本上与第二辐射器130的匹配范围和频带重叠。
然而，就本发明的天线结构而言，要点是在辐射器120和130之间的隔离，这由在图3a中的曲线图S21指定。这示出了在GSM 1900和WCDMA 2000的1920到1990兆赫兹的重叠频率范围内和在该频率范围周围，在所述辐射器120和130之间的隔离基本上在20dB以上。换句话说，所述隔离是非常有力的，这意味着从一个辐射器到另一个辐射器的功率传输即损耗是最小的。优选地是，这还减少了功率消耗和热损失，而且增加了移动站的操作时间。
图4示出了当WCDMA天线(辐射器130)在2083兆赫兹的频率是有源之时，图1的天线结构的模拟电流分布。GSM/WCDMA天线(辐射器120)是无源的；其既不发射也不接收信号。由于有源的WCDMA天线(辐射器130)，电流流到在第一沟槽126的闭端周围的GSM/WCDMA天线(辐射器120)。然而所述电流具有相反的方向(依照相反方向的箭头)，这意味着它们互相抵销。在这种情况下，事实上根本没有功率从所述辐射器130传播到所述辐射器120，这使得在所述辐射器120和130之间实现了非常有力的隔离。就生成有力隔离而言，第二辐射器130相对于第一辐射器120的形状和位置是无关的；要点是两个辐射器具有它们自己的馈送点，而且把所述第二辐射器配置为在与所述第一辐射器的至少一个高频范围至少部分重叠的频率范围内辐射。
图4的电流分布举例说明了本发明的基本思想当使用天线结构时，其中两个辐射器与相同的接地平面耦合并且其中所述辐射器具有它们自己的馈送点并且被配置为至少在部分相同的频率范围内辐射，并且其中至少一个辐射器是沟槽平面天线，那么在所述辐射器之间提供了相当强有力的隔离。通过修改所述沟槽平面天线的不同尺寸可以调整沟槽平面天线的工作范围和匹配；这例如在欧洲专利申请1202386中有所描述。然而，就实现本发明而言，要点是把所述沟槽平面天线配置为至少在两个频率范围内辐射，其中一个范围优选为高频范围，至少部分地处在与第二辐射器的频率范围相同的频率范围内。从而例如在图2描述的天线结构中，可以利用在所述辐射器之间提供的有力隔离，图2描述的天线结构接下来又能够实现方便地简化移动站并且节省功率。
从本发明的上述基本思想中可以明显看出，本发明不只局限于图1的天线结构，而是类似的隔离现象出现在满足上述要求的所有天线结构。因此，可以这样实现所述天线结构例如以致两个辐射器都是沟槽平面天线。例如这可以被实现为另外与上述天线结构相似的天线结构，除所述第二辐射器被沟槽平面天线代替之外。通过提供具有能够实现所希望频率范围的结构的两个沟槽平面天线，可以表明在重叠频率范围内，在所述沟槽平面天线之间的隔离基本上在20dB以上，这产生从一个辐射器到另一个辐射器的最小功率传输，即损耗。
在上述例子中，通过实现GSM频率的发射和接收以及用一个天线来进行WCDMA接收这二者来利用本发明的天线结构，而另一个天线只用于WCDMA发射。然而本发明不局限于这种结构，但是就依照实施例的大部分天线结构而言，唯一要点是在不同的天线之间区分同时出现的发射和接收，而在这样情况下，有益的天线结构能够在发射和接收天线之间实现足够的隔离。
因此例如，可以把图5a的实施例用作为天线结构，其中所述结构在其他方面与图2的结构相似，除了WCDMA发射和WCDMA接收交换了位置。同样在该结构中，当所述移动站使用任何一个GSM频率范围时，开关S用于控制在特定的频率范围内发射和接收交替按照分时发生。当使用WCDMA 2000系统时，始终切断开关S，并且由放大器Amp2放大的、并且经由带通滤波器BPF2过滤为正确频率范围的WCDMA 2000信号被发射。只把天线A2配置为接收由带通滤波器BPF1过滤的所接收的信号。同样在该结构中，在不同的天线之间划分在所述WCDMA 2000系统中的发射和接收。
此外，本发明不局限于这样的天线结构，其中第二天线A2只作为WCDMA发射或接收天线操作，但是例如可以在所述第二天线A2中配置一些GSM功能。因此，例如可以把图5b的实施例用作为天线结构，其中把GSM 1900系统的功能(发射和接收)连同WCDMA 2000系统接收一起移到所述第二天线A2。在这种情况下，如上所述，应该结合所述第二天线A2提供开关S，以便控制所使用的系统的发射和接收。
还可以借助于双工滤波器在一个天线A1中配置所有的GSM功能，并且类似地，在另一个天线A2中配置所有的WCDMA功能(发射和接收)。当然，虽然提供避免使用双工滤波器没有优点，但是在天线之间有力的隔离还是降低了在这种结构中在所述天线之间的功率损耗；优选地是，这同样减少了所述移动站的热损失和功率消耗。
此外，依照实施例，还可以在分集接收中利用所公开的天线结构，其中经由几个天线分支接收多路传播的信号，这使得能够减少由衰减和干扰所导致的组合信号的噪声和干扰。于是还可以使用低功率的信号来执行接收，这又增强了用户系统的能力。此外，高质量接收的信号使得能够增加数据速率。分集接收一般用于基站接收，因为在移动站的已知天线解决办法中，在天线之间的隔离和分集比一般很差，这意味着为了增强信号从分集接收的潜在增益一直也是最小的。作为替代，在本公开的天线结构中，在天线之间的隔离相当有力，而分集比是相当小的，这使得能够在移动站的分集接收中也有效地利用所述天线结构。
例如，在图1的天线结构的第一和第二辐射器之间的偏振几乎是正交的。那么在所述辐射器之间的分集比也非常小。例如在1950兆赫兹的频率下，其中第一辐射器的效率基本上是50％而第二辐射器的效率基本上是75％，那么在所述辐射器之间的分集比基本上是0.02。从而这种结构极其适合在分集接收中利用。
图6是示出用于实现分集接收的优选实施例的框图。在图6的框图中，天线A1相当于图1的第一辐射器120，并且类似地，天线A2相当于图1的第二辐射器130。经由开关S，把天线A1配置为依照两个GSM频率来接收(RX)数据发射。另外，经由所述开关S，把所述天线A1配置为发射(TX)信号，所述信号由放大器组件Amp1在两个GSM频率即EGSM 900和GSM 1900放大。此外，所述天线A1作为在WCDMA2000系统的接收中的第一分集分支(RX1)操作，其主要负责WCDMA 2000接收。当移动站使用任何一个GSM频率范围时，所述开关S用于控制在所述特定的频率范围内分时地出现交替的发射和接收。另一方面，如果使用WCDMA 2000系统，那么始终切断所述开关S并且借助于带通滤波器BPF1来把所接收的信号过滤为正确的频带。
把天线A2配置为发射将要经由放大器Amp2馈送的WCDMA 2000信号。另外，所述天线A2作为在WCDMA 2000系统的接收中的第二分集分支(RX1)操作，其辅助负责WCDMA 2000接收。由于把所述天线A2配置为所述WCDMA 2000系统的发射和接收，所以在发射分支和接收分支之间要求双工滤波器DPF。然而该双工滤波器的特性与在所述天线A2中提供WCDMA 2000系统的所有功能(RX/TX)的情况下几乎不一样关键。因而优选地是，可以使用具有较不复杂的滤波特性的小型双工滤波器来实现所述分集接收，而同时可以实现分集接收的上述优点。优选地是，还可以在GSM系统中实现分集接收，而在这样情况下所述GSM接收经由两个天线A1和A2发生。
为了说明性的原因，把不同的GSM和WCDMA系统用作为在上述实施例中的例子，其优选地是可以结合本发明的天线结构来应用。然而，对本领域内技术人员来说显而易见的是，还可以结合任何其它无线数据传送来利用由本发明天线结构实现的相当有力的隔离，在所述无线数据传送中发射和接收在相同的或邻近的频率范围内基本上同时发生。因此优选地是，例如利用扩频技术可以把本发明的天线结构应用于无线局域网系统IEEE 802.11b，利用时分技术可以把本发明的天线结构应用于无线蓝牙系统，二者都在2400到2483.5兆赫的频率范围内操作。不管所述频率范围的重叠特性，优选地是，可以把这两个系统与本发明的天线结构耦合。此外，在用来GPS卫星定位的天线和不同的蜂窝式移动通信系统的天线之间将提供有力的隔离，不过所述GPS系统(1227/1575)的频率范围并不与通常使用的蜂窝式移动通信系统重叠。
对本领域内技术人员来说显而易见的是随着技术的发展，可以采用许多不同的方式来实现本发明的基本思想。从而本发明及其实施例不局限于上述例子，而是可以在权利要求范围内改变。
权利要求
1.一种天线结构(100)，包括至少一个接地平面(110)、位于离所述接地平面具有一定距离之处的至少第一辐射器和第二辐射器(120，130)，以及在所述接地平面和所述辐射器之间的隔离层，所述两个辐射器被配置为提供至少一个谐振频率，以便提供至少一个频带，其特征在于所述天线结构还包括用于至少两个辐射器的各自的馈送点(124，134)，由接地点(122，132)把所述辐射器接地到接地平面，和至少第一辐射器被配置为提供至少两个频带，至少一个所述频带与由所述第二辐射器提供的至少一个频带至少部分地重叠，并且在所述天线结构中，至少所述第一辐射器是沟槽平面天线，以致基本上避免了所述辐射器互相至少在所述部分重叠频率范围内的耦合。
2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于在所述辐射器之间的隔离至少在所述部分重叠频率范围内基本上在10dB以上，优选地是在20dB以上。
3.如权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于在所述辐射器之间的偏振基本上是正交的，以致在所述辐射器之间的分集比至少在所述部分重叠频率范围内基本上几乎为零。
4.如前面任何一个权利要求所述的天线结构，其特征在于所述第一辐射器被配置为提供至少三个频带，包括至少一个低频带和至少两个高频带。
5.如前面任何一个权利要求所述的天线结构，其特征在于所述第一辐射器的至少一个高频带被配置为与由所述第二辐射器提供的至少一个频带至少部分地重叠。
6.一种包括用于递送射频信号的天线结构(100)的无线电设备，所述天线结构包括至少一个接地平面(110)、位于离所述接地平面具有一定距离之处的至少第一辐射器和第二辐射器(120，130)，以及在所述接地平面和所述辐射器之间的隔离层，所述两个辐射器被配置为提供至少一个谐振频率，以便提供至少一个频带，其特征在于所述天线结构还包括用于至少两个辐射器的各自的馈送点(124，134)，由接地点(122，132)把所述辐射器接地到接地平面，和至少第一辐射器被配置为提供至少两个频带，至少一个所述频带与由所述第二辐射器提供的至少一个频带至少部分地重叠，并且至少第一辐射器是沟槽平面天线，以致基本上避免所述辐射器至少在部分重叠频率范围内互相耦合，并且在所述第一辐射器和第二辐射器之间区分至少在所述部分重叠频率范围内发生的射频信号的同时发射和接收。
7.如权利要求6所述的无线电设备，其特征在于至少在所述部分重叠频率范围内同时发射和接收的射频信号被配置为由带通滤波器、高通滤波器或低通滤波器来过滤。
8.如权利要求6或7所述的无线电设备，其特征在于所述第一辐射器被配置为用于发射和接收诸如GSM信号之类的时分射频信号，并且用于接收诸如WCDMA信号之类的频分射频信号，并且所述第二辐射器被配置为发射诸如WCDMA信号之类的频分射频信号。
9.如权利要求6或7所述的无线电设备，其特征在于所述第一辐射器被配置为用于发射和发射诸如GSM信号之类的时分射频信号，并且用于发射诸如WCDMA信号之类的频分射频信号，并且所述第二辐射器被配置为用于接收诸如WCDMA信号之类的频分射频信号。
10.如权利要求8或9所述的无线电设备，其特征在于所述第二辐射器也被配置为用于发射和接收诸如GSM信号之类的时分射频信号。
11.如权利要求6到10中任何一个所述的无线电设备，其特征在于所述无线电设备包括耦合装置，用于耦合时分射频信号和频分射频信号的发射和接收。
12.一种包括用于递送射频信号的天线结构(100)的无线电设备，所述天线结构包括至少一个接地平面(110)、位于离所述接地平面具有一定距离之处的至少第一辐射器和第二辐射器(120，130)，以及在所述接地平面和所述辐射器之间的隔离层，所述两个辐射器被配置为提供至少一个谐振频率，以便提供至少一个频带，其特征在于所述天线结构还包括用于至少两个辐射器的各自的馈送点(124，134)，由接地点(122，132)把所述辐射器接地到接地平面，至少第一辐射器被配置为提供至少两个频带，至少一个所述频带与由所述第二辐射器提供的至少一个频带至少部分地重叠，至少第一辐射器是沟槽平面天线，以致基本上避免所述辐射器至少在部分重叠频率范围内互相耦合，并且至少在所述部分重叠频率范围内发生的射频信号的同时接收被配置为借助于所述第一和第二辐射器来执行为分集接收。
13.如权利要求6或12所述的无线电设备，其特征在于在所述辐射器之间的偏振基本上是正交的，以致在所述辐射器之间的分集比至少在所述部分重叠频率范围内基本上几乎为零。
14.如权利要求6到13中任何一个所述的无线电设备，其特征在于所述无线电设备是一个移动站，其中以下至少一个被配置为由移动站和辐射器的频带支持的系统EGSM 900(880到960兆赫兹)、GSM 1800(1710到1880兆赫兹)、GSM 1900(1850到1990兆赫兹)、WCDMA 2000(1920到2170兆赫兹)、US-GSM 850(824到894兆赫兹)、US-WCDMA 1900(1850到1990兆赫兹)和US-WCDMA 1700/2100(Tx 1710到1770兆赫兹，Rx 2110到2170兆赫兹)。
全文摘要
一种无线电设备和一种天线结构(100)，包括接地平面(110)、至少第一(120)和第二(130)辐射器，所述两个辐射器被配置为用于提供至少一个谐振频率以便提供至少一个频带。所述天线结构还包括两个辐射器的各自的馈送点(124，134)，所述两个辐射器与所述接地平面接地(122，132)。至少第一辐射器被配置为提供至少两个频带，至少一个所述频带与由所述第二辐射器提供的至少一个频带至少部分地重叠，另外，至少所述第一辐射器是沟槽平面天线，以致基本上避免所述辐射器互相至少在所述部分重叠频率范围内耦合。
文档编号H01Q9/04GK1706070SQ200380101862
公开日2005年12月7日 申请日期2003年10月22日 优先权日2002年10月24日
发明者O·塔维提, I·彭基纳霍 申请人:诺基亚有限公司