结合极性液体的天线制造技术

一种新颖的天线结构，包括：极性液体；容器，由绝缘材料制成并且容纳极性液体；以及馈电线，连接至容纳在容器中的极性液体。于是，极性液体起到辐射器的作用。宽带天线包括由具有对应于唯一共振频率的电气共振长度的导体构成的辐射器。辐射器在一端具有连接至外电路的馈电线。由绝缘材料制成的容器在其中容纳辐射器的至少一部分，或者被设置为接近辐射器的一部分，并且容纳在容器内部的极性液体影响辐射器的电磁流，以改变辐射器的唯一共振频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天线，更具体地，涉及一种结合了诸如水的极性液体以容易地实现宽带中的共振频率的新颖的天线概念。
技术介绍
通常，天线由电介质体或磁体以及在该电介质体或磁体上布图的导体构成。这种天线具有由导体结构和电介质体的介电常数确定的唯一(unique)共振频率。众所周知，对于确定了特殊性质的导体或电介质材料，除非改变导体的几何形状，否则不能调节共振频率。新近的移动通信终端需要一种紧凑的天线，其中共振频率可以在宽带中调节和/或调节到低带。作为一种方法，试图通过使用具有最小化的阻抗的磁性材料来制造低带宽的紧凑型天线。然而，当安装在仅为天线提供有限空间的移动通信终端中时，仍然难以达到用于天线的足够的共振长度。图1示出具有微带结构的传统片状天线10。参照图1，具有微带结构的片状天线10包括电介质块11和曲折线形式的导体布图(conductor pattern)15。这种片状天线10具有由导体布图15的共振长度确定的唯一共振频率。为了调节共振频率，必须改变导体布图15的几何形状和长度。由于必须增加导体布图15的尺寸来降低共振频率的带宽，因此有限的空间使之困难。尽管典型的天线通常仅覆盖较窄带宽，但是在一些情况下即使增益较少，宽带宽也是更优选的。理想地，如果天线可以覆盖所有带宽同时保持高增益，可能是最有利的。然而，这样的优点在采用导电辐射器(radiator，辐射体)的传统天线中几乎无法实现。如上所述，由于诸如片状天线的传统天线采用用作辐射器的导体，因此既不能容易地调节共振频率，也不能将天线应用于宽带和/或低带用途。
技术实现思路
做出了本专利技术来解决现有技术的上述问题，因此本专利技术的特定实施例的目的在于提供一种新颖的天线，其采用极性液体作为新颖的辐射器来代替传统导体，以容易地调节宽带中的共振频率。本专利技术的另一目的在于提供一种新颖的天线，其具有与导电辐射器结合的极性液体以调节共振频率，而不用扩展或改变导体结构。根据为了实现该目的的本专利技术的一个方面，提供了一种天线，包括极性液体；容器，由绝缘材料制成，容器容纳极性液体；以及馈电线，连接至容纳在容器中的极性液体，由此，极性液体起到辐射器的作用。优选地，可在本专利技术中采用的极性液体可以包括选自包括水、甲醇、乙醇、丁醇、乙腈、丙酮、SAR溶液、及其混合物的组中的一种。为了引入附加电磁影响(electromagnetic influence)，极性液体可以包括其中溶解了具有至少一种电解质的电解质溶液，并且分别地或者共同地可以包含可被磁力吸引的导体粉末，其中，导体粉末可以包括Fe。根据为了实现该目的的本专利技术的另一方面，提供了一种宽带天线，包括辐射器，由具有对应于唯一共振频率的电气共振长度(electrical resonant length)的导体构成，辐射器在一端具有连接至外电路的馈电线；容器，由绝缘材料制成，容器在其中容纳辐射器的至少一部分，或者被设置为接近辐射器的一部分；以及容纳在容器内部的极性液体，极性液体影响辐射器的电磁流(electromagneticflow)，以改变辐射器的唯一共振频率。可选地，可以将辐射器的全部设置在容器内部。根据本专利技术的实施例，辐射器可以是螺旋状的，其中，极性液体使得天线能够具有高于辐射器的唯一共振频率的共振频率。根据本专利技术的另一实施例，辐射器可以具有单极(monopole)构造，其中，极性液体使得天线能够具有高于辐射器的唯一共振频率的共振频率。根据本专利技术的另一实施例，宽带天线可以为片状天线，其中，容器形成为围绕片状天线的至少一部分。此外，片状天线的辐射器可以形成为容器表面上的导体布图。附图说明本专利技术的上述和其他目的、特征和其他优点将通过后面结合附图的详细描述而变得更加易于理解，在附图中图1是示出传统片状天线的示意性透视图；图2是示出根据本专利技术的结合了液体辐射器的天线的示意性透视图；图3a至图3c是示出根据图2所示的天线的填充条件的反射系数特性的仿真曲线图；图4a和图4b是示出根据本专利技术的耦合了液体的单极和螺旋状天线的示意性透视图；图5是示出根据本专利技术实施例的单极天线和螺旋状天线的组合的示意性透视图；图6是示出根据本专利技术实施例的四分之一波长微带天线的示意性透视图；图7a至图7c是示出根据本专利技术制造的每个天线的反射系数特性的曲线图，用于测量其共振频率特性；图8a至图8c是示出根据本专利技术制造的每个天线的辐射图(radiation pattern)的曲线图，用于测量其共振频率特性； 图9a和图9b是示出根据本专利技术的使用碳酸水作为极性液体的天线的反射系数特性和辐射图的曲线图；图10a和图10b是示出构造为与图4a所示的单极天线类似的单极天线的反射系数特性的曲线图；图11a和图11b是示出构造为与图4b所示的螺旋状天线类似的螺旋状天线的反射系数特性的曲线图；以及图12a至图12c是示出与图6所示的天线类似的根据本专利技术的天线的反射系数特性的曲线图。具体实施例方式下面将参考示出本专利技术的优选实施例的附图来更全面地描述本专利技术。图2是示出根据本专利技术的结合了液体辐射器的天线20的示意性透视图。参照图2，天线20包括极性液体29；绝缘容器27，用于容纳极性液体29；以及馈电线22，连接至容纳在容器27内部的极性液体29。在本专利技术中用作新颖的辐射器的极性液体29具有较大介电常数和较小库仑力，因此比诸如己烷、戊烷、和苯的非极性溶液更容易被电离。极性液体29还具有与溶质相互作用的强倾向以及大的溶解能，因此可以容易地溶解溶质。本专利技术的极性液体29的实例可以包括但不限于水、甲醇、乙醇、丁醇、乙腈、丙酮、SAR溶液、及其混合物。极性液体29具有低的但是均匀的电导率以及高的介电常数，因此具有不同的电流分布。结果，极性液体29可以通过经由馈电线22提供的电流起到特殊共振频率的辐射器的作用。例如，已知水具有约80的介电常数以及约3S/m的电导率，它们是不同于典型电介质材料和金属导体的独特电磁特性。本专利技术已经注意到，诸如水的极性液体实现了不可能由传统天线实现的宽带和/或低带用途。此外，极性液体29能够溶解特殊类型的电解质，以增加离解的离子，从而提高电导率。于是，可以通过这种溶解电解质的简单处理来容易地调节频率。可选地，类似的效果可以通过往液体中混合可被磁力吸引的导体粉末代替电解质来获得。这种导体的示意性实例可以包括诸如Fe的金属。图3a至图3c是用于解释本专利技术的操作和效果的仿真结果。图3a示出通过计算如图2所示的与馈电线连接的圆柱形容器的反射系数而获得的结果。这里，圆柱形容器仅充满空气。如果如图3a所示填充物仅由空气(εr＝1)组成，则共振频率约为4.1GHz，并且不超过-10dB的反射系数范围为3.4至4.4GHz，具有约1GHz的带宽。图3b示出通过将具有类似于水的介电常数(εr＝80)的固体电介质材料填充到相同圆柱形容器中，然后通过以相同方法计算反射系数而获得的结果。在图3b中，共振频率约为2.1GHz，并且不超过-10dB的反射系数范围为2.07至2.11GHz，具有约0.04GHz的带宽。接着，假设将诸如具有介电常数(εr＝80)和电导率(0.8s/m)的SAR溶液的材料填充到相同圆柱形容器中，计算反射系数。根据图3c中的结果，共振频率约为0.87GHz，并且不超过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线，包括：极性液体；容器，由绝缘材料制成，所述容器容纳所述极性液体；以及馈电线，连接至容纳在所述容器中的所述极性液体，由此，所述极性液体起到辐射器的作用。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金钟来，金东炫，金贤学，朴一焕，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]