CN105075005B - 节省空间的多频带天线 - Google Patents

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Abstract

公开了一种多频带天线设备，包括被配置成在接地点电连接到导电接地层，以及在馈电点电连接到无线电发射机/接收机的导电细长形天线元件。天线元件包括第一部分和第二部分。第一部分被配置成沿着接地层的第一外缘在第一方向上延伸，然后沿着接地层的第二外缘在第二方向上延伸。天线元件的第二部分被配置成紧挨着第一部分沿着接地层的第二外缘在第三基本上相反的平行方向折回，然后沿着接地层的第一外缘在第四方向上折回。天线元件的第二部分与高阻抗部分端接，而天线元件的高阻抗部分被定位在接地层的第一边缘和天线元件的第一部分之间，以便形成电磁耦合天线元件的第一和第二部分的窄隙。

Description

节省空间的多频带天线
技术领域
本发明的各实施例涉及能够在多个频率范围中工作的节省空间的多频带天线。具体而言，但不排他地，本发明的各实施例提供节省空间的天线，该节省空间的天线可以被定位在无线电通信设备的一个角落，而仍提供多频带操作。
背景技术
近来手持式通信设备的从简单移动电话到更为复杂的多功能智能电话的演进已发现设备中的某些组件的尺寸的显著的增大。具体而言，液晶显示器(LCD)的尺寸增长了以使得用户能够可视化更多信息、更大的图片和视频，并且使得显示器可以更容易地作为触摸屏操作。电池的尺寸也已扩大，以便提供足够的电能来驱动更大的LCD、更快的微处理器、以及其他组件。
同时，设备中的其他组件的尺寸被缩小，以便容纳更面向消费者的组件，诸如更大的LCD和电池。具体而言，在小型化终端与无线电基站(蜂窝)、卫星(GPS)、热点(WiFi)及其他终端进行通信所使用的天线方面有着持续的进展。
蜂窝天线的小型化带来显著的技术挑战，特别是因为对天线的工作需求常常增大。新的、小型化的天线被期望维持或者甚至增大工作频率范围，以便能够涵盖不同频带中的越来越多的通信协议。长期演进(LTE)标准的引入对蜂窝天线的要求提出进一步的需求。在一些国家，LTE要求使用698MHz到798MHz频带。此频率范围的对应的波长很大，且通常将需要较大的天线，这与对于小型化天线的要求形成鲜明的对比。此外，LTE标准要求多输入多输出(MIMO)天线***，该天线***要求使用具有类似性能级别的、在相同频带工作的多个天线。因此，LTE标准要求将至少两个蜂窝天线装在支持LTE的手持终端中，这为每一个单一天线留下更小的空间。
图1示出了典型的现代的蜂窝手持式设备100的示意表示。终端示出了两个蜂窝天线元件102、101。第一天线元件102被置于包含电子组件的印刷电路板(PCB)104的底部。此布局最大化用于LCD显示器106和电池105的可用空间。第二天线元件101常常被沿着设备100的长边中的一个放置。然而，由于可用的空间有限(由于大显示器106和电池105的缘故)，与第一天线102相比，第二天线101通常具有较差的性能，并通常只用于分集接收，而不适合用于完整的MIMO应用。第二天线101的性能也会被其位置妨碍，因为第二天线101可能会在设备100的正常使用过程中被用户的手覆盖。通常使设备100的顶部的天线空闲区域108保持没有天线元件，因为将第二天线置于此区域可能会在用户的头部产生高电磁场，因此，会导致设备100不能通过法规遵从性测试(例如，特定吸收率(SAR)和助听器兼容性(HAC)测试)。
从US 2011/0199267已知一个实用的天线布局，其中，两个L形天线被置于手持电信设备的相邻角落处。此布局通过最小化设备的PCB上的电磁电流来缩小用户对天线特征的影响，其中PCB通常充当天线的接地层。然而，如果希望在低频时(<1GHz)使用类似的概念，此布局会存在严重的限制。事实上，从D.Manteuffel、A.Bahr、D.Heberling、以及I.Wolff所著的“Design considerations for integrated mobile phone antennas”(集成移动电话天线的设计考虑)，发表于Proc.11th Int.Conf.Antennas Propagat.,2001,第252-256页)已知，为了在低频时使用手持式设备中的紧凑天线来实现足够的带宽，天线必须能够在终端的大导电部件(PCB、LCD，或底盘)上激励电磁电流，使得天线可以充当高效的、低Q辐射器。在US 2011/0199267中，天线看起来不会在终端的导电部件上激励足够大的电磁电流以便能够在低频时作为高效的、宽频带天线来操作。使用在US 2011/0199267中所公开的天线参数来执行的电磁仿真示出了其最低共振频率大约1730MHz，如图2所示。扩展US 2011/0199267的天线以便它能够在低于1GHz时操作将导致带有窄带行为的大得不切实际的天线。
发明内容
从第一方面来看，提供了一种多频带天线，包括被配置成在接地点电连接到导电接地层，并在馈电点电连接到无线电发射机/接收机的的导电细长形天线元件，其特征在于，所述天线元件包括第一部分和第二部分，所述第一部分被配置成沿着所述接地层的第一外缘在第一方向上延伸，然后沿着所述接地层的第二外缘在第二方向上延伸，以及，所述天线元件的所述第二部分被配置成紧挨着所述第一部分沿着所述接地层的所述第二外缘在第三基本上相反的平行方向上折回，然后沿着所述接地层的所述第一外缘在第四方向上折回，所述天线元件的所述第二部分与高阻抗部分端接，而所述天线元件的所述高阻抗部分被定位在所述接地层的所述第一边缘和所述天线元件的所述第一部分之间，并形成电磁耦合所述天线元件的所述第一和第二部分的窄隙。
天线元件可以在两个平面延伸，每一平面都基本上垂直于接地层。平面也可以基本上彼此垂直(例如，其中接地层的第一和第二外缘基本上彼此成直角，并在拐角处会合)。接地点和馈电点通常彼此靠近；在这样的布局中，接地点在馈电点附近提供并联电感，该并联电感补偿天线的电容行为，并在天线阻抗中产生近似的共振。阻抗匹配电路也可以被***在天线元件的馈电点和无线电发射机/接收机之间。
天线设备的此特定布局的用途是在远离角落并更靠近接地层的第一边缘的中间的位置具有天线元件的高阻抗部分，以便高阻抗部分在典型的使用条件下远离用户的手。此特征缩小了用户的手对天线的操作的影响。天线元件的高阻抗部分的特征在于，受手组织的比较高的电容率的影响的高电场。相反，磁场在天线元件的较低阻抗部分占支配地位，但是磁场分布不太受用户的手的存在的影响，因为组织的导磁率接近于空气的导磁率。
天线元件可以被置于接地层的轮廓内，例如高于接地层的内缘。然而，如果使用此布局，在天线元件正下方必须去除接地层的导电部件的一部分。去除接地层的导电部件的一部分防止天线带宽的显著缩小。
馈电点和接地点可以安置为馈电点更靠近接地层的角落，或接地点更靠近接地层的角落。
在某些实施例中，可以给天线元件提供在其他平面中延伸的额外的部分。此布局可以提供天线元件的延伸的有效电长度，这实现天线元件的较低的最小共振频率。延伸的部分可以被定位为和接地层的第一或第二边缘成一直线。延伸的部分可以基本上平行于接地层，例如在高于接地层的平面中，或可以基本上垂直于接地层，或两者。
在某些实施例中，天线设备被配置成通过使天线元件横跨接地层边缘，容纳在手机(诸如智能电话)内，以便天线元件的一部分伸出诸如电池和LCD之类的手机的其他组件。
在某些实施例中，天线元件可以通过阻抗元件(诸如电感器或电容器)连接到接地层，提供允许天线的最小共振的频率被调节或更改的优点。可另选地，阻抗元件可以被替换为以电子方式进行控制的可变阻抗(例如，变容二极管)，或在不同类型或值的两个或更多阻抗元件之间转换的射频(RF)开关。
天线设备的各实施例适合于MIMO应用，因为两个类似的(但是镜像)天线元件可以被安置在接地层的相邻拐角处，例如在手机PCB的下边缘。
附图简述
在下文中，参考各个附图，进一步描述本发明的各实施例，其中：
图1示出了典型的现代的蜂窝式手持式设备的示意表示；
图2示出了在US 2011/0199267中所公开的类型的天线的阻抗匹配图；
图3a、3b、3c、3d以及3e示出了带有细长形导电天线元件的天线设备；
图4示出了本发明的天线设备的尺寸的示例；
图5示出了图4的天线设备的阻抗匹配图；
图6示出了导电接地层的一部分被去除的天线设备；
图7示出了带有互换的接地点和馈电点的天线设备；
图8示出了带有天线元件上的延伸部分的天线设备；
图9示出了带有天线元件上的不同的延伸部分的天线设备；
图10示出了与智能电话中的其他组件相比的天线设备的小厚度；
图11示出了通过阻抗元件连接到接地层的天线元件；
图12示出了通过可变的阻抗元件连接到接地层的天线元件；
图13示出了天线元件；
图14示出了被定位在智能电话的相对的角落处的两个天线设备；
图15示出了被定位在智能电话的相对的角落处的两个天线设备的替代的视图；
图16示出了图14和15中所公开的天线对的典型的耦合系数；
图17示出了图14和15中所公开的天线对的包络交叉相关系数；
具体实施方式
需要非常紧凑的蜂窝天线结构，该天线结构被容易地容纳在诸如智能电话之类的手持终端内，而不会缩小诸如显示器和电池之类的其他组件的可用空间。
图3示出了本申请的天线设备200的基本实施例。参考各个部分描述了天线元件210。天线元件通过馈电点212和接地点214连接到接地层202。接地点214和馈电212点通常彼此靠近；在这样的布局中，接地点214在馈电点212附近提供并联电感，该并联电感补偿天线元件210的电容行为，并在天线阻抗中产生近似的共振。阻抗匹配电路(未示出)也可以被***在天线元件210的馈电点212和无线电发射机/接收机201之间。接地层202可以是智能电话或其他大导电结构的印刷电路板(PCB)或LCD导电框架或金属底盘。天线元件210的第一部分218、220沿着接地层202的第一外缘203延伸，并围绕由接地层202的第一外缘203和第二外缘204所定义的拐角205弯曲，并进一步沿着接地层202的第二外缘204延伸。天线元件的第二部分222、224在第一部分作为U形弯头221折回，使得天线元件210的第二部分222、224靠近接地层202。第二部分沿着接地层的第二外缘204在第三基本上相反的平行方向延伸，并围绕接地层边缘的拐角205延伸，然后，沿着接地层202的第一外缘203延伸。天线元件210与被配置成在天线元件210的第一部分218、220和第二部分222、224之间产生窄隙226的高阻抗部分224端接。窄隙226电磁耦合天线元件210的第一和第二部分。
图3示出了其中接地层202是矩形平面结构的本发明的实施例。其他接地层形状也是可以的。
高阻抗部分224在天线元件210的第一部分和接地层202的第一边缘203之间端接天线元件210，并产生高电场。当天线设备200位于手持终端或智能电话的上半部或下半部时，高阻抗部分224位于天线设备200的顶部，远离用户的手在使用中通常所在的区域。天线的高阻抗部分224的特征在于与天线的磁场占支配地位的较低阻抗部分相比，高电场更容易受到手的组织的相对来说比较高的电容率的影响。磁场分布不太受用户的手的存在的影响，因为手的组织的导磁率接近于空气的导磁率。因此，将天线200的高阻抗部分224远离用户的手，从接地层202的拐角205凹陷，并靠近第一边缘203的中间，大大地改善了使用时的天线性能。
虽然接地层202被示为带有尖角205，但是也可以使用带有倒角或圆角的接地层202，或带有内圆角的接地层202。在某些实施例中，需要小心，使得在天线元件210正下方甚至在角落205处没有接地层202。
图4示出了当前天线设备的特定示例。天线元件210沿着接地层202的第一边缘203延伸大致20mm，在由接地层202的第一边缘203和第二边缘204所定义的拐角205处弯曲，然后，沿着接地层202的第二边缘204延伸大致20mm，然后，在基本上相反的平行方向折回。通过从接地层202凸出的接地点214和馈电点212，天线元件210被提升高于接地层202大致6mm。应该指出的是，天线元件210的尺寸只是一个特定实施例的示例。天线的尺寸由天线的所要求的工作频率和带宽规定。
为了示出可以使用上文所描述的简单结构获得的非常明显的频率带宽，在图5中示出了带有如图4所描述的尺寸的天线的反射参数10*log10(|S11|2)。图4的天线具有带有大致120mm的高度和大致56mm的宽度的总的接地层。图6演示了在690MHz到960MHz和1700MHz到2780MHz之间的所有频带工作并带有好于-6dB的反射参数(或低于3:1的电压驻波比(VSWR))的天线。比较起来，当天线尺寸相同时，US 2011/0199267中所公开的天线具有大约1600MHz的最低工作频率。
如图3和4所示，天线元件210的大部分位于接地层202的轮廓外面。天线元件沿着接地层202的外缘203、204延伸。这是必需的，因为将天线元件210置于接地层202的正上方会由于在在接地层202上形成的天线元件210上的电流的镜像的产生而严重地缩小天线带宽。镜像电流具有相反的方向，并抵消天线上的电流。
图6示出了如何通过去除位于天线元件210正下方的、形成接地层202的导体的一部分以留出电介质衬底202'的一部分或者空闲空间来将天线置于接地层或接地结构202的轮廓内。此布局还可以缩小天线设备200的总体尺寸，因为天线元件210可以驻留在接地层202的轮廓内，被提升到高于导电材料被去除的区域。
图7示出了其中馈电点212和接地点214互换的实施例。互换馈电点212和接地点214会以适合于某些实现的方式影响共振频率和阻抗匹配。
图8示出了天线设备200，其中，天线元件210在大致平行于由接地层202所定义的平面的第三平面218'、224'中延伸。在此实施例中，天线元件210的平行于第一边缘204并靠近馈电点的第一部分在基本上平行于并被提升高于由接地层202所定义的平面的平面中延伸218'。端接天线元件的第二部分的高阻抗部分224也在第三平面中延伸224'，导致窄隙226'位于平行于接地层202的第三平面中。此布局允许增大天线元件210的电长度，因此，降低天线设备200的最小共振频率。
图9示出了这样的天线设备，其中天线元件210在基本上平行于由接地层202所定义的平面的第三平面中、在天线元件210中的其中天线元件沿着接地层202的第二边缘204延伸的部分中延伸220'。
图10示出了智能电话的组件相对于天线设备200的位置的布局。一般而言，当用于智能电话中时，天线设备200被置于电池一侧，以便使它远离用户的头部。可以通过将天线设备横跨接地层202，以便天线的一部分位于手机的LCD 236一侧，另一部分位于电池235一侧，来缩小天线设备的实际效厚度，如图10所示。这会导致设备的总的较薄的设计。图10示出了天线200的总高度小于由LCD 236、PCB 234、包含电子电路和电池235的屏蔽罩237形成的叠层。
本申请的天线设备的进一步的优点涉及可调整的最低共振频率。最小共振的频率可以通过阻抗元件213(例如，电感器或电容器)将天线元件210连接到接地层202来调整。图11示出了带有通过阻抗元件213连接到接地层202的接地点214的天线设备。如果阻抗元件213是电感器，则最小共振的频率被降低，而如果阻抗元件213是电容器，则频率增大。
图12示出了带有通过可变的阻抗元件213'连接到接地层202的接地点214的天线设备。利用这样的布局，可以通过使用以电子方式进行控制的可变的阻抗(诸如，变容二极管)，使天线设备可以电子方式调谐。可另选地，可变的阻抗元件213'可以是在不同类型或值的两个或更多阻抗元件(电感器和电容器)之间转换的以电子方式进行控制的射频(RF)开关，由此提供若干个对应于不同的带宽的不同的状态。例如，在一种状态下，天线的较低共振可以覆盖LTE700频率范围(698-798MHz)，而在第二状态下，可以覆盖GSM850/900范围(824-960MHz)。
在图3到12中所描述的天线设备在机械方面易于使用标准制造工艺来制造。这种类型的设备也可以嵌入在一结构内。例如，天线设备可以通过对柔性印刷电路(FPC)的蚀刻工艺来形成。然后，通过粘胶层将FPC附接到塑料载体(图13中的211)。到无线电收发器的连接和接地可以使用一对弹簧触点或弹簧探针(在本领域内被称为“pogo pin”)来完成。
在其他实施例中，天线设备可以由单片金属形成，该片金属被适当地切除，然后弯成某种形状。然后，使用热熔或其他工艺将天线设备附接到单独的塑料天线载体或直接附接到终端的塑料盒。
在替换实施例中，本发明的天线设备可以通过使用激光直接成型(LDS)过程来制造，其中天线设备的导电部件的形状使用激光器压印在塑料或电介质底座上，接着以这样的方式电镀底座，以使得只有底座的被激光器激活的部分被镀金属。塑料底座211可以是单独的天线载体智能电话的塑料盒的部件，并可以用于该用途而无需单独的载体，如图13所示。在FPC的情况中，到无线电收发器的连接和接地可以使用一对弹簧触点来完成。
与其最低操作频率和带宽相比，此天线的非常紧凑的特征的优点之一，它可以被容易地布置在小终端内的多个输入多个输出(MIMO)配置中。例如，图14示出了安置在终端或智能电话的底部的同一短边上的两个类似的天线200(一个是另一个的镜像)。图14示出了方便地位于两个天线设备200之间的多用途连接器206(例如，USB和电池充电点)。当从智能电话的LCD 236一侧查看与图15中的相同布局时，可以理解此天线布局如何允许使用大显示器。此外，由于低耦合(如图16所示，好于-10dB)，以及低包络交叉相关系数|ρ|2，如图17所示，此布局实现非常好MIMO性能。
对所属技术领域的专业人员显而易见的是，参考上文所描述的各实施例中的任何一个所描述的特征可以在不同的实施例之间可互换地适用。上文所描述的各实施例是示出了本发明的各个特征的示例。
在整个说明书和权利要求中，“包括”和“包含”等等措词表示“包括但不限于”，它们不旨在(并不)排除其他其他部分、添加物、组件、整体或步骤。在整个说明书和权利要求中，单数涵盖复数，除非上下文要求。具体而言，在使用不定冠词的情况下，说明书将被理解为设想复数以及单数，除非上下文要求。
结合本发明的特定方面、实施例或示例所描述的特征、整体、特征、化合物、化学部分或组将被理解为适用于此处所描述的任何其他方面、实施例或示例，除非不兼容。本说明书(包括任何附带的权利要求、摘要和附图)中所公开的所有特征，和/或所公开的任何方法或进程的所有步骤，可以以任何组合方式进行组合，但是，这样的特征和/或步骤中的至少某些是互相排斥的组合的情况除外。本发明不限于任何一个前述的实施例的细节。本发明可以扩展到本说明书(包括任何所附带的权利要求、摘要和附图)中所公开的任何新颖的特征，或任何新颖的特征的组合，或扩展到所公开的任何方法或进程的任何新颖的步骤或任何新颖的步骤的组合。
读者的注意力被指向与涉及本申请的本说明书同时或在本说明书之前提出的并且对外开放可以利用本说明书进行公共的检查的所有文件和文档，此处引用了所有这样的文件和文档的内容作为参考。

Claims (10)

1.一种多频带天线设备，包括被配置成在接地点电连接到导电接地层，以及在馈电点电连接到无线电发射机/接收机的导电细长形天线元件，其特征在于，所述天线元件包括第一部分和第二部分，所述第一部分被配置成沿着所述接地层的第一外缘在第一方向上延伸，然后沿着所述接地层的第二外缘在第二方向上延伸，以及，所述天线元件的所述第二部分被配置成紧挨着所述第一部分沿着所述接地层的所述第二外缘在第三相反的平行方向上折回，然后沿着所述接地层的所述第一外缘在第四方向上折回，所述天线元件的所述第二部分与高阻抗部分端接，而所述天线元件的所述高阻抗部分被定位在所述接地层的所述第一外缘和所述天线元件的所述第一部分之间，并形成电磁耦合所述天线元件的所述第一和第二部分的窄隙，所述天线元件的所述高阻抗部分被定位为远离用户的手。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述天线元件在两个平面延伸，每一平面都垂直于所述接地层。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述两个平面彼此垂直。
4.如前述权利要求1所述的设备，其特征在于，所述天线元件被配置成与所述接地层的拐角适配或吻合。
5.如前述权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接地点和所述馈电点彼此靠近，并在所述馈电点附近提供并联电感，所述并联电感补偿所述天线的电容行为，并在所述天线阻抗中产生近似的共振。
6.如前述权利要求1所述的设备，其特征在于，阻抗匹配电路被***在所述天线元件的所述馈电点和所述无线电发射机/接收机之间。
7.如前述权利要求1所述的设备，其特征在于，所述天线元件被定位在由所述接地层所定义的区域内，而所述接地层的导电部件的位于在所述天线元件的正下方的部分被去除。
8.如前述权利要求1所述的设备，其特征在于，给所述天线元件提供了天线扩展，所述天线扩展包括在平行于所述接地层的第三平面从所述天线元件延伸的额外的部分，以便增大所述天线元件的实际电长度。
9.如前述权利要求1所述的设备，其特征在于，所述天线元件通过阻抗元件连接到所述接地层，所述阻抗元件包括电感器或电容器。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述阻抗元件是电子控制的可变阻抗。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2509302B (en) 2012-11-08 2016-09-14 Microsoft Technology Licensing Llc Space saving multiband antenna
US9825655B2 (en) * 2013-06-28 2017-11-21 Nokia Technologies Oy Method and apparatus for an antenna
CN104078763B (zh) * 2014-06-11 2017-02-01 小米科技有限责任公司 Mimo天线和电子设备
US9853684B2 (en) 2014-10-09 2017-12-26 Blackberry Limited High radiation efficiency antenna systems
EP3007270B1 (en) * 2014-10-09 2020-09-23 NXP USA, Inc. Wide band antenna systems
US10243279B2 (en) * 2016-02-29 2019-03-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Slot antenna with radiator element
US11181757B1 (en) 2017-03-06 2021-11-23 Snap Inc. Heat management in wireless electronic devices
US10476167B2 (en) 2017-07-20 2019-11-12 Apple Inc. Adjustable multiple-input and multiple-output antenna structures
US10886607B2 (en) 2017-07-21 2021-01-05 Apple Inc. Multiple-input and multiple-output antenna structures
US10418709B1 (en) 2018-02-26 2019-09-17 Taoglas Group Holdings Limited Planar inverted F-antenna
US10957972B2 (en) * 2018-05-29 2021-03-23 Team Ip Holdings, Llc Audio device
CN109449566B (zh) * 2018-09-30 2021-07-20 深圳市沃特沃德股份有限公司 三合一天线组件及电子设备
CN110011025B (zh) * 2018-12-29 2021-03-26 瑞声科技(新加坡)有限公司 一种天线***及移动终端
CN113363705B (zh) * 2021-04-30 2022-08-16 荣耀终端有限公司 移动终端设备
US11876306B2 (en) * 2021-06-22 2024-01-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Chassis antenna

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2509741Y (zh) * 2001-10-29 2002-09-04 耀登科技股份有限公司 宽频隐藏式天线
CN101567483A (zh) * 2008-04-23 2009-10-28 宏碁股份有限公司 一种多频折叠环形天线
TW201010173A (en) * 2008-08-29 2010-03-01 Chi Mei Comm Systems Inc Antenna module and portable electronic device employing the same

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6049314A (en) * 1998-11-17 2000-04-11 Xertex Technologies, Inc. Wide band antenna having unitary radiator/ground plane
TWI258246B (en) * 2002-03-14 2006-07-11 Sony Ericsson Mobile Comm Ab Flat built-in radio antenna
CA2489837C (en) * 2002-06-21 2008-09-09 Research In Motion Limited Multiple-element antenna with parasitic coupler
JP2004201278A (ja) * 2002-12-06 2004-07-15 Sharp Corp パターンアンテナ
US6791500B2 (en) * 2002-12-12 2004-09-14 Research In Motion Limited Antenna with near-field radiation control
CA2435900C (en) * 2003-07-24 2008-10-21 Research In Motion Limited Floating conductor pad for antenna performance stabilization and noise reduction
US7109923B2 (en) * 2004-02-23 2006-09-19 Nokia Corporation Diversity antenna arrangement
US7893877B2 (en) * 2005-10-31 2011-02-22 Yageo Corporation Antenna for WWAN and integrated antenna for WWAN, GPS and WLAN
US7482984B2 (en) * 2006-12-22 2009-01-27 Flextronics Ap, Llc Hoop antenna
KR100910526B1 (ko) 2007-11-20 2009-07-31 삼성전기주식회사 안테나 및 이를 이용한 이동통신 단말기
WO2010028521A1 (en) 2008-09-11 2010-03-18 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Systems and methods employing coupling elements to increase antenna isolation
JP2010098683A (ja) * 2008-10-20 2010-04-30 Panasonic Corp アンテナ装置
CN101740868B (zh) * 2008-11-18 2013-11-06 深圳富泰宏精密工业有限公司 单极化天线
WO2010120218A1 (en) 2009-04-15 2010-10-21 Laird Technologies Ab Multiband antenna device and portable radio communication device comprising such an antenna device
US8072389B2 (en) * 2009-06-11 2011-12-06 Pao-Sui Chang Integrated multi-band antenna module
CN101938039B (zh) * 2009-07-01 2015-03-11 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及应用该天线结构的无线通信装置
US9136594B2 (en) * 2009-08-20 2015-09-15 Qualcomm Incorporated Compact multi-band planar inverted F antenna
JP2011066713A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Furukawa Electric Co Ltd:The 統合アンテナ
EP2381527B1 (en) 2010-04-22 2018-10-31 BlackBerry Limited Antenna assembly with electrically extended ground plane arrangement and associated method
EP2395602A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-14 Research In Motion Limited Low frequency dual-antenna diversity system
JP2012049783A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Smk Corp Ｌ字型折り返しモノポールアンテナ装置
GB2509302B (en) 2012-11-08 2016-09-14 Microsoft Technology Licensing Llc Space saving multiband antenna

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2509741Y (zh) * 2001-10-29 2002-09-04 耀登科技股份有限公司 宽频隐藏式天线
CN101567483A (zh) * 2008-04-23 2009-10-28 宏碁股份有限公司 一种多频折叠环形天线
TW201010173A (en) * 2008-08-29 2010-03-01 Chi Mei Comm Systems Inc Antenna module and portable electronic device employing the same

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WO2014074948A1 (en) 2014-05-15
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EP2917962A1 (en) 2015-09-16
US20150280323A1 (en) 2015-10-01
CN105075005A (zh) 2015-11-18
GB201220131D0 (en) 2012-12-26
US9608329B2 (en) 2017-03-28
GB2509302A (en) 2014-07-02

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