双频天线制造技术

一种双频天线，该双频天线允许通过调整天线元件的尺寸来独立地优化每个频带。例如，天线可以具有两个不同的驱动器，一个用于高频，并且一个用于低频。通过使用正交地连接到低频驱动器的元件，低频驱动器可以用作高频驱动器的反射器和低频驱动器，而不会影响天线在高频中的性能。天线还可以具有寄生元件。例如，可以配置平行于高频带驱动器的寄生引向器以提高高频带中的性能。附加寄生引向器对可以正交地连接到这些引向器。可以调整这些对的尺寸以提高低频带中的性能，同时对高频带中的性能影响最小。最小。最小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双频天线
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月26日提交的美国专利申请16/727631的优先权，该专利申请的内容通过引用整体并入本文。


[0003]本公开涉及用于无线接收或传输系统(包括无线麦克风、Wi
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Fi应用或蜂窝电话)的天线。

技术介绍

[0004]现代无线通信网络经常需要设备在多个频带中操作。例如，使用Wi
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Fi标准的无线局域网(WLAN)通常利用2.4GHz和5GHz下的频带。这些频带中的每一个将具有某一宽度，例如在100MHz与150MHz之间。随着这些网络变得更大，多个问题显现出来。例如，当信号在无线设备处接收或从无线设备接收时，在非无线网络设备之间延伸的长电缆会减弱信号。作为另一实例，无线传输的信号由于遮蔽区域和来自附近源的干扰而被减弱，这些附近源是例如在相同频带中操作的其他Wi
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Fi网络、计算机或产品。为了克服这些问题，经常使用具有高增益的天线，增益是天线的定向性和电效率的量度。然而，当前用于双频应用的天线的实例(例如，印刷偶极子天线或缝隙单极子天线)具有全向辐射图。相反，许多定向双频天线针对一个频带进行优化而牺牲了另一频带。因此，需要一种针对每个频带进行优化的定向双频天线。

技术实现思路

[0005]以下提出本公开的简化概述以提供对本公开的一些方面的基本理解。该概述不是本公开的广泛综述。它不旨在标识本专利技术的关键或重要元素或描绘本专利技术的范围。以下概述仅以简化形式呈现本公开的一些概念，作为对下面提供的更详细描述的序言。
[0006]本公开的各方面涉及一种用于在两个不同频带中操作的无线系统的天线，该两个不同频带包括诸如用于Wi
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Fi或蜂窝电话的工业、科学和医用(ISM)无线电频带。频带还可以包括超高频(UHF)频带和用于数字增强无绳电信(DECT)的频带。
[0007]根据本公开的另一方面，可以独立地优化双频天线的每个频带中的性能。例如，通过基于感兴趣的频率调整天线的某些元件的尺寸，可以在一个频带中提高天线的性能，同时在另一频带中对天线的性能具有最小的影响。
[0008]根据本公开的另一方面，天线可以被设计成在两个不同频带中操作，同时仅需要单个馈送线。这允许无线设备在具有单个天线的两个不同频带中操作。
[0009]根据本公开的另一方面，天线可以被设计成无源的，这意味着天线不具有任何需要电源的组件。这允许带有收发器的无线设备使用单个天线并且在传输与接收之间改变，而无需任何电子切换。
附图说明
[0010]通过参照考虑附图的以下描述，可以获得对本公开及其优点的更完整的理解，在附图中，相同的附图标记指示相同的特征，并且其中：
[0011]图1A示出了根据本公开的一个方面的示例天线的俯视图的示意图；
[0012]图1B示出了图1A的示例天线的仰视图的示意图；
[0013]图2示出了根据本公开的一个方面的另一示例天线的俯视图的示意图；
[0014]图3图示了图1A的示例天线的电压驻波比图表；
[0015]图4A图示了图1A的示例天线在2.45GHz下的极坐标图表；
[0016]图4B图示了图1A的示例天线在5.775GHz下的极坐标图表；
[0017]图5A图示了图1A的示例天线在2.45GHz下的辐射图；以及
[0018]图5B图示了图1A的示例天线在5.775GHz下的辐射图。
具体实施方式
[0019]在以下描述中，参考了附图，这些附图形成本文的一部分，并且在附图中通过图示示出了可以实践各方面的各种实例。对“实施例”、“实例”等的引用指示如此描述的本专利技术的实施例或实例可以包括特定的特征、结构或特性，但是并非每个实施例或实例都必须包括特定的特征、结构或特性。可以设想某些实施例或实例可以具有针对其他实例描述的特征中的一些、全部或不具有这些特征。并且应当理解，可以利用其他实施例和实例，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下做出结构改变和功能改变。
[0020]除非另有规定，否则用于描述元件的诸如“第一”、“第二”、“第三”等连续形容词的使用仅用于指示可以是类似元件的不同元件。但是这种连续形容词的使用并不旨在暗示必须以给定的顺序，或者在时间上、在空间上、在等级上或者以任何其他方式来提供元件。
[0021]而且，术语“前”、“后”、“侧”、“顶部”、“底部”、“平行”、“垂直”、“水平”、“竖直”等以及关于轴线的描述可以用于本说明书，以描述各种示例特征和元件。但是本文使用这些术语是为了方便起见，例如，基于附图中所示的示例取向和/或典型使用中的取向。本说明书中的任何内容都不应被解释为要求结构的特定三维或空间取向以落入权利要求的范围内。
[0022]图1A示出了示例天线101的俯视图的示意图，而图1B示出了同一天线的仰视图的示意图。天线101是印刷平面天线。这些类型的天线通常印刷在由低损耗电介质(例如，FR
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4)制成的电路板(PCB)上。这种类型的构造的一个优点是能够制造尺寸更小和成本更低的天线。
[0023]在图1A中，天线101以x轴对称。为了清楚起见，具有相同编号的元件彼此电连接(例如，109V和109H)。具有后缀“V”的元件垂直于x轴，而具有后缀“H”的元件与x轴平行。就元件被完全放置在x轴的上方或下方(例如，元件105)而言，匹配元件出现在x轴的相对侧上。除非特别指出，否则本说明书将仅提及列举的元件而不提及匹配元件，但是该描述适用于列举的元件及其匹配元件。
[0024]在图1A中，接地结构部分地由导电元件105、107、108、109V和109H形成。这些元件经由主导电元件或主线108连接到同轴连接器102的屏蔽层。在该实例中，主线108为12.5mm宽。当图1B中的导电元件或馈送线103在空隙106下穿过时，这些元件被其驱动。图1A中的PCB的顶部上的天线101的元件与馈送线103分开PCB的厚度，在该实例中PCB的厚度为
1.6mm。馈送线103连接到同轴连接器102的中心导体。这种类型的耦合通常被称为缝隙耦合，并将导电元件105、107、108、109V和109H转换成受驱动元件或“驱动器”。馈送线103的宽度由PCB的介电常数和厚度确定，以便获得期望的传输线阻抗。在该实例中，期望的传输线阻抗为50欧姆，并且馈送线103为2.5mm宽。在馈送线末端处的“钩”宽度104为6mm。空隙106是元件107与其匹配元件之间横跨x轴的距离。空隙106的尺寸被优化以减小天线输入阻抗的电抗分量。在该实例中，空隙106为1.5mm。
[0025]元件105及其匹配元件用作偶极子。元件105是高频带的驱动器元件，这意味着该元件负责促进高频带的接收或传输。在该实例中，如果高频带为5.5GHz，则元件105具有11.5mm的长度和2.5mm的宽度。元件107用作到馈送元件105的传输线，并且还用于在元件105与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种天线，包括：主导电元件；导电馈送元件；连接在所述主导电元件的相对侧上的第一对导电元件；连接到所述主导电元件的第一端的第二对导电元件，其中所述第二对导电元件平行于所述第一对导电元件；第三对导电元件，所述第三对导电元件远离所述主导电元件地连接到所述第二对导电元件，其中所述第二对导电元件和所述第三对导电元件被配置成在第一频带中操作；第四对导电元件，所述第四对导电元件靠近所述主导电元件地连接到所述第二对导电元件；连接到所述第四对导电元件的第五对导电元件，其中所述第五对导电元件平行于所述第二对导电元件，并且其中所述第五对导电元件被配置成在第二频带中操作；第一单个导电元件，所述第一单个导电元件被远离所述主导电元件地放置，并且与所述第五对导电元件分开一定距离，其中所述第一单个导电元件平行于所述第五对导电元件；第二单个导电元件，所述第二单个导电元件被与所述第一单个导电元件分开一定距离地放置，其中所述第二单个导电元件平行于所述第一单个导电元件，并且其中所述第一单个导电元件在所述第五对导电元件与所述第二单个导电元件之间；以及第六对导电元件，其中所述第六对导电元件中的每个导电元件连接到所述第二单个导电元件的相对端。2.根据权利要求1所述的天线，还包括多个附加导电元件，其中所述多个附加导电元件中的每个导电元件包括：附加单个导电元件，所述附加单个导电元件被与所述天线的其他导电元件分开一定距离地放置，其中所述附加单个导电元件平行于所述第一单个导电元件；以及连接到所述附加单个导电元件的相对端的附加一对导电元件。3.根据权利要求1所述的天线，还包括第七对导电元件，所述第七对导电元件远离所述主导电元件地连接到所述第一对导电元件。4.根据权利要求1所述的天线，其中所述第二对导电元件垂直地连接到所述第三对导电元件。5.根据权利要求4所述的天线，其中所述第六对导电元件中的每个导电元件垂直地连接到所述第二单个导电元件的相对端。6.根据权利要求2所述的天线，其中所述附加一对导电元件中的每个导电元件垂直地连接到所述附加单个导电元件的相对端。7.根据权利要求3所述的天线，其中所述第七对导电元件中的每个导电元件垂直地连接到所述第一对导电元件。8.一种方法，包括：
制造天线，其中所述天线包括：主导电元件；导电馈送元件；连接在所述主导电元件的相对侧上的第一对导电元件；连接到所述主导电元件的第一端的第二对导电元件，其中所述第二对导电元件平行于所述第一对导电元件；第三对导电元件，所述第三对导电元件远离所述主导电元件地连接到所述第二对导电元件，其中所述第二对导电元件和所述第三对导电元件被配置成在第一频带中操作；第四对导电元件，所述第四对导电元件靠近所述主导电元件地连接到所述第二对导电元件；连接到所述第四对导电元件的第五对导电元件，其中所述第五对导电元件平行于所述第二对导电元件，并且其中所述第五对导电元件被配置成在第二频带中操作；第一单个导电元件，所述第一单个导电元件被远离所述主导电元件地放置，并且与所述第五对导电元件分开一定距离，其中所述第一单个导电元件平行于所述第五对导电元件；第二单个导电元件，所述第二单个导电元件被与所述第一单个导电元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA肯克尔，
申请(专利权)人：舒尔阿奎西什控股公司，
类型：发明
国别省市：