加载天线制造技术

在本发明专利技术中定义了一种新颖的加载天线，该加载天线的辐射部件由两个不同的部分组成：一个导电表面以及一个加载结构。借助于这种配置，该天线能提供一种小型和多频段性能，因此，它在不同的频段中，都以类似的性能为特征。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
加载天线
本专利技术涉及一种新颖的加载天线，它同时工作于几个频段，并且相对于现有技术的各种天线来说，以尺寸较小为其特征。该新颖的加载天线的辐射部件由两个不同部分组成：一个具有多角形、空间填充或多层形状的导电表面；以及一个加载结构，其包括被连接到所述第一导电表面的一组金属带(strip)。本专利技术属于一种新型的加载天线，它主要适用于移动通信，或者一般来说，适用于任何其他应用项目，在这些应用项目中，重要的是，将通信系统或应用项目整合到一个单独的小天线中去。
技术介绍
通信部门的成长，特别是，个人移动通信系统的扩展正在推动着工程方面的努力去研制多业务(多频率)和小型的系统，这些系统需要各种多频率和小型的天线。因此，使用能提供最大数目的业务覆盖的、具有多频段和/或宽带性能的多系统小天线，在今天来说，具有引人注目的兴趣，因为它能使电信运营商们降低他们的成本，并且使对环境的影响最小化。已报道的大多数多频段天线的解决方案都为每一个频段或每一种业务使用一个或多个辐射器或分支。在标题为“用于移动电话的多频段、多分支天线”的美国专利第09/129176号中，就能找到这样的实例。当寻找具有多频段和/或小尺寸性能的天线时，一种令人特别感兴趣的可供选择的方案就是多层天线(见标题为“多层天线”的专利WO 0122528)以及小型空间填充天线(见标题为“小型空间填充天线”的专利WO 0154225)。在现有技术中，可以找到多种用于缩小天线尺寸的技术。在1886-->年，出现了加载天线的第一个实例；那就是，赫兹为了验证马克斯维尔方程而建立的加载偶极子。作者A.G.Kandoian(A.G.Kandoian，“三种新的天线类型及其应用”，《无线电工程师学会会刊》，第34卷，第70W-75W页，1946年2月)介绍了加载天线的概念，并且说明了如何通过在辐射器的顶部添加一个导电的圆盘来缩短四分之一波长单极子的长度。其后，Goubau提出一种天线结构，在顶部加载几个由电感元件互联的电容性圆盘，这样就能提供较小的尺寸以及更宽的带宽，见标题为“在自由端具有电抗的天线结构”的美国专利第3,967,276号。最近，标题为“顶部加载的三角形印制天线”的美国专利第5,847,682号公开了一种三角形印制天线，其顶部被连接到一根矩形的金属带。该天线以低矮的外观和宽带性能为特征。然而，在这些天线构造中，没有一种能提供多频段的性能。在授予本专利技术人的标题为“多层天线”的另一件专利WO 0122528中，有一个顶部加载电感回路的天线的特例，它被用来使双频工作的天线小型化。同样，W.Dou和W.Y.M.Chia(W.Dou和W.Y.M.Chia，“小型宽带堆叠式平面单极天线”，《微波与光学技术通讯》，第27卷，第288-289页，2000年11月)提出了具有宽带性能的从顶部加载的天线的另一个特殊先例。该天线是用一个矩形臂从顶部加载的矩形单极天线，上述矩形臂被连接到该矩形的每一个尖端。每一个矩形臂的宽度处于与馈电部件的宽度相当的量级，但本专利技术不是这样的情形。
技术实现思路
本专利技术的要点在于天线的辐射部件的形状，该天线由两个主要部分组成：一个导电表面和一个加载结构。所述导电表面具有多角形、空间填充或多层形状，该加载结构包括被连接到所述导电表面的一根导电金属带或一组金属带。根据本专利技术，至少一根加载金属带必须被直接连接到所述导电表面的周界线上的至少一点。同样，圆形或椭圆形也被包含在所述导电表面的可能的几何形状的集合之中，因为它们-->可以被认为是边数非常多的多边形结构。由于添加了加载结构，该天线就具有小型和多频段性能的特征，有时还同时具有多频段和宽带的性能。而且，通过修改负载和/或导电表面的几何形状，就能调整加载天线的多频段特性(频段的数目，频段之间的间隔，匹配水平，等等)。这种新颖的加载天线允许获得多频率性能，在几个频段上获得相似的无线电参数。该加载结构可以包括例如一根单独的导电金属带。在这个特例中，所述加载金属带必须令其两端之一被连接到该导电表面的周界上的一点(即，各顶点或各边)。在某些实施例中，所述金属带的另一端不连接，而在其他各实施例中，它也被连接到所述导电表面的周界上的一点。该加载结构不仅可以包括一个单独的金属带，而且还可以包括位于沿着其周界上不同位置处的多根加载金属带。根据本专利技术的可以被连接到导电表面的负载的几何形状为：a)由最少两段和最多9段组成的一根曲线，各段以这样一种方式被连接：每一段都跟相邻的各段形成一个角度，即，不会有相邻线段对定义一条较长的直线段。b)一根直的线段或金属带c)一根具有多边形形状的直的金属带d)一根空间填充曲线，见标题为“小型空间填充天线”的专利PCT/ES00/00411。在某些实施例中，上述加载结构被连接到导电表面，而在其他实施例中，多根加载金属带的尖端被连接到其他各金属带。在将一根新的加载金属带添加到先前的加载金属带的那些实施例中，所述附加的负载可以有一个尖端不连接，或者所述尖端被连接到先前的加载金属带，或者两根金属带都被连接到先前的金属带，或者一个尖端被连接到先前的加载金属带，而另一个尖端则被连接到导电表面。-->有3种类型的几何形状可以用于根据本专利技术的导电表面：a)一个多边形(即，三角形，方形，梯形，五边形，六边形等，甚至可以采用圆形或椭圆形，作为边数非常多的多边形的一个特例)。b)一种多层结构，见标题为“多层天线”的专利WO 0122528。c)一个具有空间填充周界的立体表面。在某些实施例中，所述导电表面的中央部分甚至被去除，以便进一步地缩小天线的尺寸。而且，本领域的技术人员清楚，可以使用在配置b)和c)中的多层或空间填充设计来近似，例如，理想的不规整的形状。图1和图2表示用于根据本专利技术的加载天线的辐射部件的一些实例。在子图1至3中，导电表面是梯形，而在子图4至7中，所述表面是三角形。从这些实例中可以看出，使用具有不同长度、不同方向以及环绕梯形周界的不同位置的不同金属带来对导电表面进行加载，见图1。此外，在这些实例中，该负载可以有一端或两端被连接到导电表面，见图2。这种新颖的加载天线的主要优点是分为可折叠的两段：●该天线的特征是具有一种多频段或宽带性能，或者二者的组合。●给定辐射部件的物理尺寸，所述天线可以工作在比大多数现有技术的各种天线的频率更低的频率上。附图说明图1表示使用相同结构但以3种不同方式加载的一组梯形天线；特别是，一根直的金属带。在情形1中，在梯形的每一个尖端，即导电表面(1c)上都添加了一根直的金属带，即加载结构(1a)和(1b)。情形2跟情形1相同，但是使用长度较短的金属带，并且位于环绕导电表面周界的不同位置上。情形3是一个更一般的情形，其中，在导电表面的两个不同位置上，添加了几根金属带。子图4是非对称的加-->载结构的实例，子图5表示一个部件，其中，在导电表面的顶部只添加了一根倾斜的金属带。最后，情形6和7是用具有不同方向的三角形和矩形的金属带进行加载的几何形状的实例。在这些情形中，各种负载都仅有一端被连接到导电表面。图2表示一种不同的特殊结构，其中，各负载是由最多为9段构成的各种曲线，且每一段都跟相邻的各段形成一个角度，如上面已经说明的那样。而且，在子图8至12中，负载的两端都被连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加载天线，其特征在于，辐射部件包括至少两部分，第一部分包括至少一个导电表面，第二部分为一个加载结构，所述加载结构包括至少一根导电金属带（ｓｔｒｉｐ），其中，至少一根所述的金属带被连接到所述第一导电表面的边沿上的至少一点，并且其中，所述金属带或（各）金属带的最大宽度均小于第一导电表面的最长边的四分之一。

【技术特征摘要】
1.一种加载天线，其特征在于，辐射部件包括至少两部分，第一部分包括至少一个导电表面，第二部分为一个加载结构，所述加载结构包括至少一根导电金属带(strip)，其中，至少一根所述的金属带被连接到所述第一导电表面的边沿上的至少一点，并且其中，所述金属带或(各)金属带的最大宽度均小于第一导电表面的最长边的四分之一。2.根据权利要求1所述的加载天线，其特征在于，辐射部件包括至少两部分，第一部分包括一个导电表面，第二部分为一个加载结构，所述加载结构包括至少一根导电金属带，其中，至少一根导电金属带的两个尖端被连接到所述第一导电表面的周界上的两点。3.根据权利要求1或2所述的加载天线，其中，所述第一导电表面以及第二加载结构都位于相同的平面或曲面之上。4.根据权利要求1，2或3所述的加载天线包括一个导电表面，以及至少一个第一和一个第二金属带，其中，所述第一金属带被连接到所述导电表面的周界上的至少一点，并且其中，所述第二金属带至少借助于它的一个尖端被连接到所述第一导电金属带。5.根据权利要求1，2，3或4所述的加载天线，其中，该天线包括至少一个第二导电表面，所述第二表面以其面积小于第一导电表面为特征，并且其中，至少一根导电金属带的一端被连接到第一导电表面，其另一端被连接到第二导电表面。6.一种加载天线包括根据权利要求1，2，3，4或5所述的一个导电表面和一个加载结构，其中，所述导电表面的周界的形状从以下集合中选出：三角形，方形，矩形，梯形，五边形，六边形，七边形，八边形，圆形或椭圆形。7.一种加载天线包括根据权利要求1，2，3，4或5所述的一个导电表面和一个加载结构，其中，所述导电表面的至少一部分是多层结构。-->8.一种加载天线包括根据权利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一个导电表面和一个加载结构，其中，至少一根加载金属带的形状是由最少两段和最多9段组成的一根曲线，各段以这样一种方式被连接：每一段都跟相邻的各段形成一个角度，即，不会有相邻线段对定义一条较长的直线段。9.一种加载天线包括根据权利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一个导电表面和一个加载结构，其中，该加载结构包括至少一根直的金属带，所述金属带有一端被连接到所述导电表面的边沿上的一点。10.一种加载天线包括根据权利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一个导电表面和一个加载结构，其中，至少一根加载金属带的形状是一根空间填充曲线。11.一种加载天线包括根据权利要求1，2，3，4，5，6或7所述的一个导电表面和一个加载结构，其中，至少一根加载金属带是一根具有多边形形状的直的金属带。12.一种加载...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔斯匹安特巴利阿达，卓迪索勒尔卡斯塔尼，
申请(专利权)人：弗拉克托斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：ES[西班牙]