短路微带天线和包含该种天线的设备制造技术

根据本发明专利技术，一个微带天线包括一个由二条导电的窄带（Ｃ２，Ｃ１２）组成的复合的短路导体。将一条在所说的二条窄带之间的所说短路导体的平面中的垂直窄带（Ｃ３）连接到一条耦合线的中心导体（Ｃ１）上，该耦合线形成天线的一部分并且能和天线的一个谐振进行耦合，以便，例如，激励这种谐振。所说的短路导体和所说的垂直窄带对所说的天线构成两个终端，它们使天线能够很容易地连接到一个信号处理装置（８），如一个发射机。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
短路微带天线和包含该种天线的设备本专利技术涉及诸微带天线。这些天线典型地用于诸微波频率和诸射频频率。该种天线包括一个接线面，该接线面典型地是通过刻蚀一个金属层得到的。它称为一个微带接线面天线。微带技术是一种平面技术，用它制造诸信号传输线和制造在这些传输线和诸辐射波之间构成一个耦合的诸天线。它使用在一个薄的电介质基片的顶表面上形成的诸导电的接线面和/或诸窄带，该基片将它们和一个在基片的底表面上形成的导电的接地面层分隔开来。一个上述种类的接线面典型地要比一条上述种类的窄带宽，并且它的形状和诸尺寸构成天线的诸重要的特征。基片典型地有一个恒定厚度的矩形平片的形状。然而，这决不是必须履行的。特别是，我们知道在基片厚度中的一个指数型变化会使一个上述种类的天线的带宽增加，我们还知道平片的形状能够偏离矩形的形状。诸电力线通过在窄带或接线面和接地面层之间的基片延伸。上述的技术和其它的各种也使用在一个薄基片上的诸导电元件的技术不同，即：-带状线技术，在该技术中将一条窄带限制在底接地面层和一个顶接地面层之间，在一个天线的情形中该顶接地面层必须包括一个能实现和诸辐射波耦合的槽缝，-诸开槽线技术，在该技术中在一个导电层的两个部分之间建立起电场，该导电层是在基片的顶表面上形成的，并用一个槽缝将它的两个部分彼此分隔开来，在一个天线的情形中典型地必须将该槽缝开成一条较宽的开口，以便通过，例如，形成一个谐振结构，使和诸辐射波的耦合变得容易，和-共面线技术，在该技术中在基片的顶表面上和在一个中心导电窄带与在窄带的相对的二边上的两个导电区域之间对称地建立起电场，它们通过各自的槽缝从窄带分隔开来。在一个天线的情形中，典型地将窄带连接到一个较宽的接线面上，以便形成一个谐振结构，该谐振结构提供和诸辐射波的一个耦合。-->关于诸天线的制造，在必要的时候和为了简单起见将下面的描述限于一个和一个发射机连接的发射天线。但是我们必须懂得所描述的诸安排同样可以用于和一个接收机连接的诸接收天线。为了同一个简单化的目的，我们假定基片有一个水平平片的形式。广义地说，可以在微带技术中能够制造出来的二种基本类型的谐振结构之间做出一个区别。我们可将第一种类型称为一个“半波”结构。于是天线是一个“半波”或“电的”天线。假设接线面的一个尺寸构成一个长度并在一个纵方向上延伸，那么该长度基本上等于在由接地面平面，基片和接线面组成的传输线中，在那个方向上传播的一个电磁波的波长的一半。和诸辐射波的耦合发生在长度的二端，这二端位于基片中电场的振幅为最大的诸区域中。一个第二种类型的谐振结构能用相同的技术制成，我们可将它称为一个“四分之一波”结构。于是天线是一个“四分之一波”或“磁的”天线。它不同于一个半波天线，首先在于它的接线面有一个基本上等于波长四分之一的长度，而接线面的长度和波长如上规定，其次在于在接地面平面和接线面之间的长度的一端有一个硬的短路导体，以便加入一个四分之一波型的谐振，该谐振有一个由短路导体决定的电场的波节。和诸辐射波的耦合发生在长度的另一端，该端位于通过基片的电场的振幅为最大的区域中。在实践中，能够在这些天线中发生诸不同类型的谐振。它们特别地依赖于：-诸接线面的配置，诸接线面能够包括可能是诸辐射槽缝的诸槽缝，-任何诸短路导体及代表它们的诸电模型的存在和位置，尽管后者不能总是被认为等效于，甚至近似地等效于，有零阻抗的诸完美的短路导体，和-包括在这些天线中的诸耦合装置，用于将它们的诸谐振结构耦合到一个信号处理装置，如一个发射机，以及这些装置的位置。对于一个给定的天线配置，可以有多于一个的谐振模式，它们使天线能用于和诸谐振模式相对应的多个频率上。不仅通过包含在天线中的一个耦合装置而且通过一条天线外部的连接-->线，该连接线将耦合装置连接到一个信号处理装置，将一个上述类型的天线典型地耦合到一个信号处理装置，如一个发射机。考虑一个包括信号处理装置，连接线，耦合装置和谐振结构的全面的功能系统，耦合装置和连接线必须如此制成，使得系统在它的整个长度上都有一个均匀的阻抗，这就避免了使耦合变坏的诸杂散反射。在一个有一个谐振结构的发射天线的情形中，耦合装置，连接线和天线的各自的功能如下：连接线的功能是将一个射频或微波频率信号从发射机传送到天线的诸终端。沿着一条上述类型的连接线，信号以一个行波的形式传播，而它的诸特性没有任何重要的变化，至少在理论上是如此。耦合装置的功能是将通过连接线提供的信号变换到一种能够激励天线谐振的形式，即必须将携带信号的行波的能量传输给一个建立在天线中的驻波，该驻波的诸特性由天线规定。至于天线，它将能量从驻波传输给一个要被辐射到空间中去的波。所以由发射机提供的信号第一次从一个行波的形式变换到一个驻波的形式，然后第二次变换到一个辐射波的形式。在接收天线的情形中，信号在相同的诸装置中取相同的诸形式，但是以相反的方向，颠倒的顺序执行诸变换。能够用一种非平面的技术，例如以诸同轴线的形式，制造诸连接线。将诸平面技术天线用于诸不同类型的设备中。它们包括诸移动电话机，为诸移动电话机服务的诸基地台，诸汽车，诸飞机和诸导弹。在一个移动电话机的情形中，天线的底部接地面层的连续的性质意味着能容易地限制被该装置用户的身体拦截的辐射功率。在一个诸汽车的情形中，尤其是在一架飞机或一个导弹的情形中，其外表面是一个金属表面并有一种曲线的轮廓以便使阻力减至最小，可以将天线做得和那种轮廓一致，以便不会产生任何不希望有的附加的阻力。本专利技术更特别的是涉及有诸小尺寸的诸四分之一波天线。在T.D.Ormiston,P.Gardner和P.S.Hall的论文“Microstrip Short-Circuit Patch Design Equations”,Microwave and Optical TechnologyLetters,Vol.16,No.1,1997年9月，12-14页中描述了一个第一个四分之一波的微带天线。在上述论文的图1中，没有画出天线的基片和接地面层，但是暗示着-->在画出的接线面和微带下存在一个基片和一个接地面层。为了将四分之一波谐振加在天线上，接线面的一个边有一个短路导体，它是在基片的一个边表面上形成的一个导电层。该短路导体是一个复合的短路导体，即它包含两个有诸垂直窄带形式的导体。这些窄带横向地扩展到接线面宽度的各端，在它们之间有一个轴向间隙。该论文描述了用于从一个发射机向天线馈送信号的装置。用一个术语“微带”来表示它们，即它们采用微带技术。尽管在该论文中没有对此作出解释，但是微带装置提供了两个上面规定的耦合装置和连接线的功能是很清楚的。该论文的图1表示连接线是一条标准的微带线。该线的一个主导体是一条在接线面的平面内的窄带。该线的一个接地面导体是接地面层的一部分，在图中没有画出该接地面层，它对于该线，耦合装置和天线是共同的。关于耦合装置，它有一个水平纵向窄带的形式，它被表示为一条微带线的一部分，它延伸了连接线的窄带。可将这个窄带称为耦合带。它通过短路导体的边缘进入接线面的区域。然后它从在两个槽口之间的边缘延伸进入那个区域，并且在对于接线面来说是内部的一个连接点，即在接线面区域里面的一个点上将它和接线面连接起来。根据该论文，提供两个槽口以便使耦合带能够穿入到适当的连接点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个微带天线，它包括： －一个电介质基片（２），它有一个底表面（Ｓ１），一个顶表面（Ｓ２）和一个边表面（Ｓ３）， －一个导电的接地面平面（４），它在所说的底表面上， －一个导电的接线面（６），它在所说的顶表面上， －两个短路导体（Ｃ２，Ｃ１２），它们在所说的边表面上并将所说的接线面连接到所说的导电的接地面平面（４）上，和 －诸连接导体，它们用于在所说的天线和一个信号处理装置之间传输一个信号；所说的天线的特征在于诸连接导体包括一条共面线，该共面线有一个在基片的顶表面上的第一个部分（Ｆ４，Ｃ１，Ｆ１４）和一个在边表面上的第两个部分（Ｆ５，Ｃ３，Ｆ１５），并延伸第一部分而没有大的阻抗不连续性。

【技术特征摘要】
FR 1997-12-11 97156941．一个微带天线，它包括：-一个电介质基片(2)，它有一个底表面(S1)，一个顶表面(S2)和一个边表面(S3)，-一个导电的接地面平面(4)，它在所说的底表面上，-一个导电的接线面(6)，它在所说的顶表面上，-两个短路导体(C2,C12)，它们在所说的边表面上并将所说的接线面连接到所说的导电的接地面平面(4)上，和-诸连接导体，它们用于在所说的天线和一个信号处理装置之间传输一个信号；所说的天线的特征在于诸连接导体包括一条共面线，该共面线有一个在基片的顶表面上的第一个部分(F4,Cl,F14)和一个在边表面上的第两个部分(F5,C3,F15)，并延伸第一部分而没有大的阻抗不连续性。2．一个根据权利要求1的天线，它包括一个谐振结构，该谐振结构包括：-所说的电介质基片(2)，所说的基片有两个相对的主表面，它们在所说的天线中规定的并构成诸水平方向(DL和DT)的诸方向中扩展，所说的两个表面分别构成所说的底表面(S1)和所说的顶表面(S2)，进一步在所说的天线中规定另一个方向，该方向和所说的诸水平方向中的每一个成一个角度，所说的其它方向构成一个垂直方向(DV)，所说的边表面(S3)包含所说的垂直方向。-一个导电底层，它在所说的底表面上并构成所说天线的所说的接地面(4)，-一个导电顶层，它在所说的接地面平面上的所说的顶表面的一个区域上，构成所说的接线面(6)，所说的接线面有一种结构，有诸边线，一个长度和一个宽度，所说的长度和所说的宽度分别在构成一个纵方向(DL)和一个横方向(DT)的两个所说的水平方向中延伸，所说的边表面进一步包含所说接线面的一条边线(10)，所说的边线在所说的横方向(DT)中延伸，和-->-所说的短路导体(C2)，所说的短路导体在所说的垂直方向(DV)中延伸，并在所说的谐振结构上至少近似地加上一个四分之一波型的谐振，-所说的天线进一步包括一条耦合线，用于将一个在所说的耦合线中传播的行波和所说的谐振结构的谐振耦合起来，所说的耦合线包括：-一个主导体，它在一个内部连接点(18)处和所说的接线面(6)连接，和-一个接地面导体，它平行于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗格兰吉，查雷斯N库阿姆，劳伦斯劳西，让非利普库贝兹，弗郎索瓦莱佩奈，塞尔吉杜坦，
申请(专利权)人：阿尔卡塔尔公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]