專利名稱：加載天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新穎的加載天線，它同時工作于幾個頻段，并且相對于現(xiàn)有技術(shù)的各種天線來說，以尺寸較小為其特征。
該新穎的加載天線的輻射部件由兩個不同部分組成一個具有多角形、空間填充或多層形狀的導(dǎo)電表面；以及一個加載結(jié)構(gòu)，其包括被連接到所述第一導(dǎo)電表面的一組金屬帶(strip)。
本發(fā)明屬于一種新型的加載天線，它主要適用于移動通信，或者一般來說，適用于任何其他應(yīng)用項目，在這些應(yīng)用項目中，重要的是，將通信系統(tǒng)或應(yīng)用項目整合到一個單獨(dú)的小天線中去。
背景技術(shù)：
通信部門的成長，特別是，個人移動通信系統(tǒng)的擴(kuò)展正在推動著工程方面的努力去研制多業(yè)務(wù)(多頻率)和小型的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)需要各種多頻率和小型的天線。因此，使用能提供最大數(shù)目的業(yè)務(wù)覆蓋的、具有多頻段和/或?qū)拵阅艿亩嘞到y(tǒng)小天線，在今天來說，具有引人注目的興趣，因為它能使電信運(yùn)營商們降低他們的成本，并且使對環(huán)境的影響最小化。
已報道的大多數(shù)多頻段天線的解決方案都為每一個頻段或每一種業(yè)務(wù)使用一個或多個輻射器或分支。在標(biāo)題為“用于移動電話的多頻段、多分支天線”的美國專利第09/129176號中，就能找到這樣的實例。
當(dāng)尋找具有多頻段和/或小尺寸性能的天線時，一種令人特別感興趣的可供選擇的方案就是多層天線(見標(biāo)題為“多層天線”的專利WO 0122528)以及小型空間填充天線(見標(biāo)題為“小型空間填充天線”的專利WO 0154225)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，可以找到多種用于縮小天線尺寸的技術(shù)。在1886年，出現(xiàn)了加載天線的第一個實例；那就是，赫茲為了驗證馬克斯維爾方程而建立的加載偶極子。
作者A.G.Kandoian(A.G.Kandoian，“三種新的天線類型及其應(yīng)用”，《無線電工程師學(xué)會會刊》，第34卷，第70W-75W頁，1946年2月)介紹了加載天線的概念，并且說明了如何通過在輻射器的頂部添加一個導(dǎo)電的圓盤來縮短四分之一波長單極子的長度。其后，Goubau提出一種天線結(jié)構(gòu)，在頂部加載幾個由電感元件互聯(lián)的電容性圓盤，這樣就能提供較小的尺寸以及更寬的帶寬，見標(biāo)題為“在自由端具有電抗的天線結(jié)構(gòu)”的美國專利第3,967,276號。
最近，標(biāo)題為“頂部加載的三角形印制天線”的美國專利第5,847,682號公開了一種三角形印制天線，其頂部被連接到一根矩形的金屬帶。該天線以低矮的外觀和寬帶性能為特征。然而，在這些天線構(gòu)造中，沒有一種能提供多頻段的性能。在授予本發(fā)明人的標(biāo)題為“多層天線”的另一件專利WO 0122528中，有一個頂部加載電感回路的天線的特例，它被用來使雙頻工作的天線小型化。同樣，W.Dou和W.Y.M.Chia(W.Dou和W.Y.M.Chia，“小型寬帶堆疊式平面單極天線”，《微波與光學(xué)技術(shù)通訊》，第27卷，第288-289頁，2000年11月)提出了具有寬帶性能的從頂部加載的天線的另一個特殊先例。該天線是用一個矩形臂從頂部加載的矩形單極天線，上述矩形臂被連接到該矩形的每一個尖端。每一個矩形臂的寬度處于與饋電部件的寬度相當(dāng)?shù)牧考墸景l(fā)明不是這樣的情形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的要點(diǎn)在于天線的輻射部件的形狀，該天線由兩個主要部分組成一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)。所述導(dǎo)電表面具有多角形、空間填充或多層形狀，該加載結(jié)構(gòu)包括被連接到所述導(dǎo)電表面的一根導(dǎo)電金屬帶或一組金屬帶。根據(jù)本發(fā)明，至少一根加載金屬帶必須被直接連接到所述導(dǎo)電表面的周界線上的至少一點(diǎn)。同樣，圓形或橢圓形也被包含在所述導(dǎo)電表面的可能的幾何形狀的集合之中，因為它們可以被認(rèn)為是邊數(shù)非常多的多邊形結(jié)構(gòu)。
由于添加了加載結(jié)構(gòu)，該天線就具有小型和多頻段性能的特征，有時還同時具有多頻段和寬帶的性能。而且，通過修改負(fù)載和/或?qū)щ姳砻娴膸缀涡螤?，就能調(diào)整加載天線的多頻段特性(頻段的數(shù)目，頻段之間的間隔，匹配水平，等等)。
這種新穎的加載天線允許獲得多頻率性能，在幾個頻段上獲得相似的無線電參數(shù)。
該加載結(jié)構(gòu)可以包括例如一根單獨(dú)的導(dǎo)電金屬帶。在這個特例中，所述加載金屬帶必須令其兩端之一被連接到該導(dǎo)電表面的周界上的一點(diǎn)(即，各頂點(diǎn)或各邊)。在某些實施例中，所述金屬帶的另一端不連接，而在其他各實施例中，它也被連接到所述導(dǎo)電表面的周界上的一點(diǎn)。
該加載結(jié)構(gòu)不僅可以包括一個單獨(dú)的金屬帶，而且還可以包括位于沿著其周界上不同位置處的多根加載金屬帶。
根據(jù)本發(fā)明的可以被連接到導(dǎo)電表面的負(fù)載的幾何形狀為a)由最少兩段和最多9段組成的一根曲線，各段以這樣一種方式被連接每一段都跟相鄰的各段形成一個角度，即，不會有相鄰線段對定義一條較長的直線段。
b)一根直的線段或金屬帶c)一根具有多邊形形狀的直的金屬帶d)一根空間填充曲線，見標(biāo)題為“小型空間填充天線”的專利PCT/ES00/00411。
在某些實施例中，上述加載結(jié)構(gòu)被連接到導(dǎo)電表面，而在其他實施例中，多根加載金屬帶的尖端被連接到其他各金屬帶。在將一根新的加載金屬帶添加到先前的加載金屬帶的那些實施例中，所述附加的負(fù)載可以有一個尖端不連接，或者所述尖端被連接到先前的加載金屬帶，或者兩根金屬帶都被連接到先前的金屬帶，或者一個尖端被連接到先前的加載金屬帶，而另一個尖端則被連接到導(dǎo)電表面。
有3種類型的幾何形狀可以用于根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電表面a)一個多邊形(即，三角形，方形，梯形，五邊形，六邊形等，甚至可以采用圓形或橢圓形，作為邊數(shù)非常多的多邊形的一個特例)。
b)一種多層結(jié)構(gòu)，見標(biāo)題為“多層天線”的專利WO 0122528。
c)一個具有空間填充周界的立體表面。
在某些實施例中，所述導(dǎo)電表面的中央部分甚至被去除，以便進(jìn)一步地縮小天線的尺寸。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，可以使用在配置b)和c)中的多層或空間填充設(shè)計來近似，例如，理想的不規(guī)整的形狀。
圖1和圖2表示用于根據(jù)本發(fā)明的加載天線的輻射部件的一些實例。在子圖1至3中，導(dǎo)電表面是梯形，而在子圖4至7中，所述表面是三角形。從這些實例中可以看出，使用具有不同長度、不同方向以及環(huán)繞梯形周界的不同位置的不同金屬帶來對導(dǎo)電表面進(jìn)行加載，見圖1。此外，在這些實例中，該負(fù)載可以有一端或兩端被連接到導(dǎo)電表面，見圖2。
這種新穎的加載天線的主要優(yōu)點(diǎn)是分為可折疊的兩段●該天線的特征是具有一種多頻段或?qū)拵阅埽蛘叨叩慕M合。
●給定輻射部件的物理尺寸，所述天線可以工作在比大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的各種天線的頻率更低的頻率上。


圖1表示使用相同結(jié)構(gòu)但以3種不同方式加載的一組梯形天線；特別是，一根直的金屬帶。在情形1中，在梯形的每一個尖端，即導(dǎo)電表面(1c)上都添加了一根直的金屬帶，即加載結(jié)構(gòu)(1a)和(1b)。情形2跟情形1相同，但是使用長度較短的金屬帶，并且位于環(huán)繞導(dǎo)電表面周界的不同位置上。情形3是一個更一般的情形，其中，在導(dǎo)電表面的兩個不同位置上，添加了幾根金屬帶。子圖4是非對稱的加載結(jié)構(gòu)的實例，子圖5表示一個部件，其中，在導(dǎo)電表面的頂部只添加了一根傾斜的金屬帶。最后，情形6和7是用具有不同方向的三角形和矩形的金屬帶進(jìn)行加載的幾何形狀的實例。在這些情形中，各種負(fù)載都僅有一端被連接到導(dǎo)電表面。
圖2表示一種不同的特殊結(jié)構(gòu)，其中，各負(fù)載是由最多為9段構(gòu)成的各種曲線，且每一段都跟相鄰的各段形成一個角度，如上面已經(jīng)說明的那樣。而且，在子圖8至12中，負(fù)載的兩端都被連接到導(dǎo)電表面。子圖8和9是從側(cè)面對導(dǎo)電表面進(jìn)行加載的兩個實例。在情形13和14這兩個情形中，用一根具有上述形狀的一端開路的曲線從頂部加載于一個矩形(導(dǎo)電表面)之上，連接點(diǎn)位于矩形的一個尖端。各加載金屬帶的最大寬度小于導(dǎo)電表面的最長邊的四分之一。
圖3表示用3根不同的空間填充曲線從頂部加載于一個方形的結(jié)構(gòu)。在情形16中，用以加載方形幾何形狀的曲線是眾所周知的希爾伯特曲線。
圖4表示頂部加載天線的3個實例，其中，由兩個不同負(fù)載構(gòu)成的負(fù)載被添加到導(dǎo)電表面。在子圖19，由3段構(gòu)成的第一負(fù)載被添加到一個梯形之上，然后，一個第二負(fù)載被添加到第一負(fù)載之上。
圖5包括加載天線的某些實例，其中，甚至去除了導(dǎo)電表面的中央部分，以便進(jìn)一步地縮小天線的尺寸。
圖6所示的加載天線跟在圖1中所說明的相同，但是在這個情形中，導(dǎo)電表面采用一種多層結(jié)構(gòu)。
圖7表示加載天線的另一個實例，跟在圖2中所說明的相同。在這個情形中，導(dǎo)電表面由多層結(jié)構(gòu)組成。子圖31，32，34和35使用不同的形狀來加載，但在所有情形中，負(fù)載的兩端都被連接到導(dǎo)電表面。情形33是將一個一端開路的負(fù)載添加到一個多層導(dǎo)電表面的實例。
圖8表示類似于圖3和4所描繪的加載天線的某些實例，但是使用多層結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)電表面。子圖36，37和38都包括一根空間填充的頂部加載曲線，而其余的各子圖則表示具有幾個加載層次的頂部加載天線的3個實例。子圖40是將3個負(fù)載添加到多層結(jié)構(gòu)的一個實例。更精確地說，首先用曲線(40a)，然后用曲線(40b)和(40c)對導(dǎo)電表面進(jìn)行加載。曲線(40a)的兩端被連接到導(dǎo)電表面，曲線(40b)的兩端被連接到先前的負(fù)載(40a)，而由兩段形成的負(fù)載(40c)，其一端被連接到負(fù)載(40a)，另一段則被連接到負(fù)載(40b)。
圖9表示3個情形，其中，相同的多層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電表面的中央部分已被去除，用3種不同類型的負(fù)載進(jìn)行加載；它們是一段空間填充曲線，一段最少為兩段、最多為9段的曲線以上述方式被連接，最后是一個具有兩個相似層次的負(fù)載。
圖10表示加載天線的兩種配置，其中包括3個導(dǎo)電表面，它們中的一個比其他兩個大。子圖45表示一個三角形的導(dǎo)電表面(45a)，它經(jīng)由導(dǎo)電金屬帶(45d)和(45e)被連接到兩個較小的圓形導(dǎo)電表面(45b)和(45c)。子圖46類似于子圖45的配置，但是較大的導(dǎo)電表面是一個多層結(jié)構(gòu)。
圖11表示加載天線的其他特例。它們由含有一個導(dǎo)電或超導(dǎo)的接地平面(48)的一個多極天線組成，接地平面(48)上有一個開口，用以分配一根同軸電纜(47)，同軸電纜(47)的外導(dǎo)體被連接到所述接地平面，其內(nèi)導(dǎo)體則被連接到加載天線?？蛇x地，可以將加載的輻射器放置在一個支撐電介質(zhì)(49)之上。
圖12表示用相同于圖11的天線的配置進(jìn)行安裝的一個頂部加載的多角形輻射部件(50)?？蛇x地，可以將輻射部件放置在一個支撐電介質(zhì)(49)之上。下方的子圖表示一種配置，其中，輻射部件被印在電介質(zhì)基板(49)的一面，該負(fù)載的一個導(dǎo)電表面被印在基板的另一面(51)。
圖13表示加載天線的特殊配置，它由一對偶極子組成，其中，兩臂中的每一個都包括兩根直的金屬帶負(fù)載。小三角形頂點(diǎn)的兩根線(50)表示輸入端點(diǎn)。兩份子圖顯示相同的基本偶極子的不同配置；在下方的子圖中，輻射部件被一塊電介質(zhì)基板(49)所支撐。
圖14在上方的子圖中表示用兩根金屬帶從側(cè)面加載的相同的偶極子天線的一個實例，但其饋電方式則如同一個孔徑天線。下方的子圖為相同的加載結(jié)構(gòu)，其中，導(dǎo)電體定義了加載幾何形狀的周界。
圖15表示一組貼片天線，其中，在上方子圖中，輻射部件是用兩個金屬帶狀臂從頂部加載的多層結(jié)構(gòu)。同樣，該圖示出了一個孔徑天線，其中，孔徑(59)被建立在一個導(dǎo)電或超導(dǎo)結(jié)構(gòu)(63)之上，所述孔徑被形成為一個加載的多層結(jié)構(gòu)。
圖16表示一個頻率選擇表面，其中，形成該表面的各部件被形成為一個多層的加載結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
加載天線的一個優(yōu)選的實施例是一種多極配置，如圖11所示。該天線包括一個導(dǎo)電或超導(dǎo)的地網(wǎng)或接地平面(48)。一部手持電話的外殼，甚至一部汽車或火車的金屬結(jié)構(gòu)的一部分都可以起到這樣一種接地地網(wǎng)的作用。借助于，例如，一根傳輸線(47)，如同通常在現(xiàn)有技術(shù)的單極天線那樣，對接地或單極臂(這里，用加載結(jié)構(gòu)(26)來表示該臂。但是，也可以代之以任何一種上述的加載天線結(jié)構(gòu))進(jìn)行激勵。所述傳輸線由兩種導(dǎo)電體構(gòu)成，導(dǎo)電體之一被連接到接地地網(wǎng)，而另一個則被連接到導(dǎo)電或超導(dǎo)的加載結(jié)構(gòu)上的一點(diǎn)。在圖11中，同軸電纜(47)已經(jīng)被用來作為傳輸線的一個特殊情形，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都清楚，其他各種傳輸線(例如一個微帶臂)也可以被用來對單極天線進(jìn)行激勵，可選地，并且遵循剛才說明的方案，可以將加載的單極天線印在電介質(zhì)基板(49)之上。
加載天線的另一個實施例是一種單極配置，如圖12所示。天線的組件(饋電電路，接地平面等)都相同于在圖11中所說明的實施例。在本圖中，還有加載天線的另一個實例。更精確地說，它包括一個用上述各種曲線其中之一從頂部加載的梯形部件。在這種情形中，主要差別之一就是，天線的邊沿擠進(jìn)電介質(zhì)基板，它還包括位于電介質(zhì)另一面(51)的一個導(dǎo)電表面，它具有負(fù)載的形狀。此項優(yōu)選配置使天線小型化，同時允許調(diào)整該天線的多頻段參數(shù)，例如介于各頻段之間的間隔。
圖13描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。構(gòu)建了一個雙臂的天線偶極子，它包括兩個導(dǎo)電或超導(dǎo)的部分，每一部分都是一個側(cè)面加載的多層結(jié)構(gòu)。為了簡明起見，以及不失一般性，這里已經(jīng)選擇加載天線(26)的一個特殊情形，也可以代之以，例如，在圖2，3，4，7和8中所說明的其他結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電表面以及加載結(jié)構(gòu)二者都處于相同的表面上。兩個臂的兩個最靠近的尖端形成偶極子的輸入端子(50)。各端子(50)已經(jīng)被描繪為導(dǎo)電或超導(dǎo)的導(dǎo)線，但是正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所清楚的那樣，只要這些端子相對于工作波長來說為足夠小，它們就可以按照任何其他圖案來形成。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將注意到，偶極子的兩臂可以按照不同的方式旋轉(zhuǎn)或折疊，以便精細(xì)地修正天線的輸入阻抗或各項輻射特性，例如，極化。
加載偶極子的另一個優(yōu)選實施例示于圖13，其中，導(dǎo)電或超導(dǎo)的加載臂被印在電介質(zhì)基板(49)上；當(dāng)所施加的負(fù)載的形狀在一個小區(qū)域中占有很長的長度時，以及當(dāng)導(dǎo)電表面含有大量的多邊形(正如在多層結(jié)構(gòu)中所遇到的那樣)時，這個方法在成本和機(jī)械牢固性方面顯得特別適宜。任何已知的印制電路制造技術(shù)都可以被用來將加載結(jié)構(gòu)形成于電介質(zhì)基板之上。所述電介質(zhì)基板可以是，例如，一塊玻璃纖維板，一塊以聚四氟乙烯為基材的基板(例如Cuclad)或者其他標(biāo)準(zhǔn)的射頻或微波基板(例如Rogers 4003或Kapton)。若該天線準(zhǔn)備安裝在機(jī)動交通工具，例如一部汽車，一列火車，或一部飛機(jī)之中，用以發(fā)送或接收無線電廣播、電視、蜂窩電話(GSM 900，GSM1800，UMTS)或者其他通信業(yè)務(wù)電磁波，則電介質(zhì)基板可以是窗玻璃的一部分。當(dāng)然，一個平衡—不平衡變換器網(wǎng)絡(luò)可以被連接或集成在偶極子的各輸入端子上，以便使兩個偶極子臂的電流分布趨于平衡。
在圖14的實施例(26)中，包括一個使用多層幾何形狀作為導(dǎo)電表面的加載天線的孔徑配置。饋電技術(shù)可以是通常用于常規(guī)的孔徑天線的各種技術(shù)其中之一。在所示的圖中，同軸電纜(53)的內(nèi)導(dǎo)體被直接地連接到下方的三角形部件，其外導(dǎo)體則被連接到導(dǎo)電表面的其余部分。其他饋電配置，例如電容耦合，也是可能的。
加載天線的另一個實施例就是一個開有縫隙的加載單極天線，如圖14下方的子圖所示那樣。在圖中，加載結(jié)構(gòu)形成一個縫隙或間隙(54)，它們被施加到一個導(dǎo)電或超導(dǎo)片(52)之上。這樣的片可能是，例如，在一塊電介質(zhì)基板上采用印制電路板配置的片，一塊透明的導(dǎo)電薄膜，例如那些被噴鍍在一塊玻璃窗之上，用以保護(hù)車內(nèi)免受紅外熱輻射的薄膜，或者甚至可能是一部手持電話，一部汽車，火車，輪船或飛機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)的一部分。饋電電路可能是在常規(guī)的縫隙天線中眾所周知的任何一種，并且它不會成為本發(fā)明的一個重要部分。在圖14所述的兩份子圖中，一根同軸電纜已經(jīng)被用來向天線饋電，導(dǎo)電體其中之一被連接到導(dǎo)電片的一側(cè)，另一個導(dǎo)電體則被連接到跨越縫隙的片的另一側(cè)。例如，可以使用一根微帶傳輸線來取代一根同軸電纜。
另一個實施例示于圖15。它由一個貼片天線組成，它具有以加載結(jié)構(gòu)為特征的導(dǎo)電或超導(dǎo)貼片(58)(這里已經(jīng)采用了加載結(jié)構(gòu)(59)的特殊情形，但是顯而易見，可以使用任何其他上述的結(jié)構(gòu)來加以取代)。貼片天線包括一個導(dǎo)電或超導(dǎo)的接地平面(61)或地網(wǎng)，以及導(dǎo)電或超導(dǎo)貼片，后者平行于所述接地平面或地網(wǎng)。介于貼片以及接地平面之間的間隔典型地小于(但不限于)四分之一波長?？蛇x地，一塊低損耗電介質(zhì)基板(60)(例如玻璃纖維)，一塊聚四氟乙烯基板(例如，Cuclad)或者其他市售材料(例如Rogers 4003)都可以被放置在介于所述貼片以及接地地網(wǎng)之間。天線饋電電路可以采用通常用于現(xiàn)有技術(shù)的貼片天線的各種已知方案當(dāng)中的任何一種，例如一根同軸電纜，其外導(dǎo)體被連接到接地平面，其內(nèi)導(dǎo)體則在所需的輸入電阻點(diǎn)上被連接到該貼片(當(dāng)然，典型的修改包括在環(huán)繞同軸連接點(diǎn)上的貼片上的一個電容性間隙，或者一塊電容性板，它被連接到被放置在與該貼片相平行的一段距離上的同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體上，等等)；一根微帶傳輸線跟天線共用相同的接地平面，其金屬帶跟貼片之間為電容性耦合，并且位于在貼片下方的一個距離上，或者在另一個實施例中，該金屬帶被放置在接地平面的下方，并通過一個縫隙被耦合到該貼片，以及甚至一根微帶線，其金屬帶與該貼片共面。所有這些機(jī)制在現(xiàn)有技術(shù)中都是眾所周知的，并且不構(gòu)成本發(fā)明的一個重要部分。本發(fā)明的重要部分就是天線的加載形狀，它有助于使輻射器以小尺寸同時工作于幾個頻段的性能獲得改進(jìn)。
同一個圖15描述了加載天線的另一個優(yōu)選實施例。它由一個孔徑天線組成，所述孔徑天線的特征在于，其負(fù)載被添加到一個多層結(jié)構(gòu)，所述孔徑天線被施加到一個導(dǎo)電的接地平面或接地地網(wǎng)，所述接地平面包括，例如，一個波導(dǎo)或諧振腔的壁，或者一部機(jī)動交通工具(例如一部汽車，一部卡車，一架飛機(jī)或一輛坦克)的結(jié)構(gòu)的一部分。可以用任何一種常規(guī)技術(shù)來向孔徑饋電，僅舉數(shù)例例如一根同軸電纜(61)，或者一根平面微帶，或者帶狀傳輸線。
圖16描述另一個優(yōu)選實施例。它包括一個頻率選擇表面(63)。頻率選擇表面實質(zhì)上是一些電磁濾波器，在某些頻率上，它們完全反射能量，而在其他頻率上，它們又是完全透明的。在這個優(yōu)選實施例中，形成表面(63)的選擇部件(64)使用加載結(jié)構(gòu)(26)，但是也可以代之以上述的各種加載天線結(jié)構(gòu)。在選擇部件(64)中，至少有一種具有與上述加載輻射部件相同的形狀。除了這個實施例以外，另一個實施例也是可取的，這就是，一個加載天線，其中，借助于下列數(shù)學(xué)算法中的一種或一個組合來形成導(dǎo)電表面或加載結(jié)構(gòu)、或者二者迭代函數(shù)系統(tǒng)，多降階復(fù)制機(jī)(Multi Reduction Copy Machine)，聯(lián)網(wǎng)的多降階復(fù)制機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種加載天線，其特征在于，輻射部件包括至少兩部分，第一部分包括至少一個導(dǎo)電表面，第二部分為一個加載結(jié)構(gòu)，所述加載結(jié)構(gòu)包括至少一根導(dǎo)電金屬帶(strip)，其中，至少一根所述的金屬帶被連接到所述第一導(dǎo)電表面的邊沿上的至少一點(diǎn)，并且其中，所述金屬帶或(各)金屬帶的最大寬度均小于第一導(dǎo)電表面的最長邊的四分之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加載天線，其特征在于，輻射部件包括至少兩部分，第一部分包括一個導(dǎo)電表面，第二部分為一個加載結(jié)構(gòu)，所述加載結(jié)構(gòu)包括至少一根導(dǎo)電金屬帶，其中，至少一根導(dǎo)電金屬帶的兩個尖端被連接到所述第一導(dǎo)電表面的周界上的兩點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加載天線，其中，所述第一導(dǎo)電表面以及第二加載結(jié)構(gòu)都位于相同的平面或曲面之上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的加載天線包括一個導(dǎo)電表面，以及至少一個第一和一個第二金屬帶，其中，所述第一金屬帶被連接到所述導(dǎo)電表面的周界上的至少一點(diǎn)，并且其中，所述第二金屬帶至少借助于它的一個尖端被連接到所述第一導(dǎo)電金屬帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4所述的加載天線，其中，該天線包括至少一個第二導(dǎo)電表面，所述第二表面以其面積小于第一導(dǎo)電表面為特征，并且其中，至少一根導(dǎo)電金屬帶的一端被連接到第一導(dǎo)電表面，其另一端被連接到第二導(dǎo)電表面。
6.一種加載天線包括根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4或5所述的一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)電表面的周界的形狀從以下集合中選出三角形，方形，矩形，梯形，五邊形，六邊形，七邊形，八邊形，圓形或橢圓形。
7.一種加載天線包括根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4或5所述的一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)電表面的至少一部分是多層結(jié)構(gòu)。
8.一種加載天線包括根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)，其中，至少一根加載金屬帶的形狀是由最少兩段和最多9段組成的一根曲線，各段以這樣一種方式被連接每一段都跟相鄰的各段形成一個角度，即，不會有相鄰線段對定義一條較長的直線段。
9.一種加載天線包括根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)，其中，該加載結(jié)構(gòu)包括至少一根直的金屬帶，所述金屬帶有一端被連接到所述導(dǎo)電表面的邊沿上的一點(diǎn)。
10.一種加載天線包括根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)，其中，至少一根加載金屬帶的形狀是一根空間填充曲線。
11.一種加載天線包括根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)，其中，至少一根加載金屬帶是一根具有多邊形形狀的直的金屬帶。
12.一種加載天線包括根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)，其中，加載結(jié)構(gòu)包括至少兩根金屬帶，第一金屬帶的一個尖端不連接，或者被連接到第二金屬帶，或者兩個尖端都被連接到第二金屬帶，或者一個尖端被連接到第二金屬帶，而另一個尖端被連接到導(dǎo)電表面。
13.一種加載天線包括根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)，其中，該加載結(jié)構(gòu)包括兩根以上的金屬帶，它們被連接到所述導(dǎo)電表面的周界上的幾個點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5，6或7所述的加載天線，其中，至少第二導(dǎo)電表面包括根據(jù)權(quán)利要求8，9，10，11，12，或13所述的一個加載結(jié)構(gòu)。
15.一種加載天線包括根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，或14所述的一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)，其中，導(dǎo)電表面的中央部分被去除。
16.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14或15所述的加載天線，其中，該天線是一根單極天線，所述單極天線包括一個接地平面或接地地網(wǎng)以及一個輻射部件，所述部件包括至少一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14或15所述的加載天線，其中，該天線是含有兩個臂的偶極子，所述各臂包括至少一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的一個加載天線，其中，該輻射部件被印在一個電介質(zhì)基板的兩面中的一面，并且該負(fù)載在基板的另一面具有一個導(dǎo)電表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14或15所述的加載天線，其中，該天線是一根微帶貼片天線，并且其中，所述天線的輻射貼片包括一個導(dǎo)電表面和一個加載結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的加載天線，其特征在于，該天線具有一種多頻段特性，一種寬帶特性，或者二者的組合。
21.根據(jù)前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的加載天線，其特征在于，該天線短于中心工作波長的四分之一。
22.一種加載天線，其中，該天線是一個孔徑或縫隙天線，其特征在于，孔徑或縫隙的形狀相同于在前述各項權(quán)利要求中所描述的各加載天線的各輻射部件的任何一種形狀。
23.一種在前述各項權(quán)利要求中的任何一項所述的加載天線輻射部件，其形狀被用于頻率選擇表面上的至少一個選擇部件。
24.根據(jù)前述各項權(quán)利要求中的任何一項所述的加載天線，其特征在于，借助于以下數(shù)學(xué)算法中的一種或一個組合來形成導(dǎo)電表面或加載結(jié)構(gòu)、或者二者的幾何形狀迭代函數(shù)系統(tǒng)，多降階復(fù)制機(jī)，聯(lián)網(wǎng)的多降階復(fù)制機(jī)。
全文摘要
在本發(fā)明中定義了一種新穎的加載天線，該加載天線的輻射部件由兩個不同的部分組成一個導(dǎo)電表面以及一個加載結(jié)構(gòu)。借助于這種配置，該天線能提供一種小型和多頻段性能，因此，它在不同的頻段中，都以類似的性能為特征。
文檔編號H01Q5/00GK1559093SQ01823716
公開日2004年12月29日 申請日期2001年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月16日
發(fā)明者卡爾斯·匹安特·巴利阿達(dá), 卓迪·索勒爾·卡斯塔尼, 卡爾斯 匹安特 巴利阿達(dá), 索勒爾 卡斯塔尼 申請人:弗拉克托斯股份有限公司