具有平面结构形式的可调谐天线制造技术

一种改进的具有平面结构形式的可调谐天线，其特征在于以下特征：在垂直于辐射面（７）的俯视图中，可导电结构（１３，１１３）完全或部分覆盖辐射面（７），该可导电结构（１３，１１３）电气地或者电容地或者串行地和／或在中间连接至少一个电气部件（１２５）的情况下与接地面（３）耦合和／或连接，或者与置于一个电位或接地的底架（Ｂ）耦合和／或连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述的具有平面结构 形式的可调谐天线。
技术介绍
贴片天线或所谓的微带天线早已众所周知。它们通常包括可导电 的基本面、设置在该基本面上方的介电载体材料以及设置在该介电栽 体材料的上表面上的可导电辐射面。该上部的辐射面一般通过与前面 提到的平面和层垂直分布的馈电导线激励。作为连接电缆尤其是采用 同轴电缆，该同轴电缆的一个接头上的外部导体与地导体电连接，而 该同轴电缆的内部导体则与位于上部的辐射面电连接。可调谐的^:带天线例如由US4475108公开。在这种贴片天线中 采用集成的变容二极管来调谐频率。但是采用变容二极管来调谐天线的原理基本上也已由 IEEE"Transactions on Antennas and Propagation", September 1993， Rod B. Waterhouse:"Scan Performance of Infinite Arrays of Microstrip Patch Elements Loaded with Varactor Diodes",第1273-1280页公开。由 IEEE"Transactions on Antennas and Propagation", September 1993， A.S. Daryoush:"Optically Tuned Patch Antenna for Phased Array Applications", 1986，第361 -364页公开了采用光学 控制的PIN 二极管来调谐频率。该PIN 二极管位于贴片面 (Patchflache )的平面内，并且将该贴片面与附带的耦合面连接起来。就这点而言非常类似的原理基本上也已由US5943016A以及 US6864843B2公开。US6462271B2公开了只能采用置入的电容来调谐频率，这些电容例如被加工成贴片(Patch)。但是贴片天线的非常 费事的机械调谐还可以根据IEEE"Transaction on Antennas and Propagation", S.A.Bokhari， J-F Ziiricher: "A Small Microstrip Patch Antenna with a Convenient Tuning Option", 1996年9月，第48巻， 第1521 - 1528页已知地进行。与上述贴片天线无关地，具有平面结构形式的多层天线例如也已 作为所谓的"层叠"贴片天线公知。借助这种天线类型，可以提高这种 天线的带宽或保证在两个或更多频率范围中的谐振。通过这种天线还 可以改善天线增益。所有上述已知天线装置的缺点是构造开销比较大。由于在开头提到的已知的可调谐天线中 一般需要一 系列其它元 件，这些元件通常甚至必须直接集成到贴片天线中，因此这一般不仅 需要费事的开发，通常还导致高昂的制造成本。此外，上述用于实现可调谐贴片天线的措施通常不能用于或者不能转用于市场上常见的陶瓷贴片天线。最后上述公知的贴片天线还具有以下缺点它们虽然提出了用于 调谐频率的措施，但是上面提议的措施一般不能用于影响天线图。
技术实现思路
相应地，本专利技术要解决的技术问题是提供一种改进的、具有平面 结构形式的可调谐天线，其中以比较少的开销不仅可以调谐频率，而 且尤其是可以影响天线图。在此，本专利技术的天线优选可以采用市场上 常见的贴片天线来制造。该技术问题通过权利要求1的主题来解决。本专利技术的优选实施方 式在从属权利要求中给出。利用本专利技术的解决方案可以实现很多优点。作为主要的优点，利用该天线可以通过简单的方式影响天线图， 而不需要为可能制造复杂的附加部件付出很高的开销或者只需要细 微调谐。因此避免了昂贵的特殊开发或昂贵的附加部件的制造。但尤其是给出以下重要优点在本专利技术的范围内可以采用市场上常见的贴 片天线，尤其是市场上常见的陶瓷贴片天线。如果在本专利技术的范围内 采用这些贴片天线，它们不需要经过特别更改，而是只需要根据本发 明加以补充即可，由此给出了非常廉价的整体构造。在此在本专利技术的 范围内既可以调谐频率又可以影响天线图。更令人惊异的是，在贴片天线最上面的辐射结构可以具有纵向和 横向延伸，该辐射结构更大或至少部分覆盖该辐射结构下方的辐射面 的边缘并且延伸出该辐射面的边缘。因为在这种情况下本来位于最上 面的贴片面会对辐射图造成负面影响。在本专利技术的优选实施方式中，位于贴片天线上方的金属结构具有 在纵向和横向上都比位于下方的贴片天线更大的尺寸。至少还可以在 该金属结构中形成变形、冲孔等。甚至可以将该金属结构分为多个金 属结构单元和/或金属结构区域，这些金属结构单元和/或金属结构区 域例如不相互机械和/或电连接。但是根椐本专利技术，该金属结构至少通过电连接与接地面连接，其 中该电连接可以是电气连接、电容连接、串联和/或采用电气部件和电 气组件形成的连接。因此在本专利技术的优选实施方式中，至少可以将所 提到的导电或可导电的结构通过至少一个电连接在中间连接至少一 个电气部件的情况下与接地面相连接。接地面和贴片天线上方的金属 结构之间的电连接因此可以如上所述通过直接接触来实现，或者也可 以通过使用任意的电气部件来实现，以由此影响天线的特性。在此例 如考虑变容二极管，它是由电流控制的电容。由此可以调谐贴片天线 的频率。在本专利技术的非常优选的实施方式中，所提到的金属结构和接地面 之间的电连接利用支承架或支架来形成，在该支承架或支架上形成可 导电的导线或者该支承架或支架本身就是可导电的。优选地，支架或 者至少一个支架同样由金属结构形成，该金属结构例如与贴片天线上 方的金属结构一体化地连接，并且只能通过冲压和剪边制造。优选地，在金属结构的切线方向上设置多个支持装置，这些支持8装置必要时在采用其它电气组件和部件的情况下最好同时形成与接地面的电连接。在金属结构是n多边形结构的情况下优选设置n个支 架。因此，如果该金属结构形成为矩形或正方形，则优选在任意一边 的最好是中间区域中设置相应的、最好是可导电的支架。如果该金属 结构分为不同的子结构，则对于每个可导电的子结构优选至少同样地 设置一个支架，该支架最好也是可导电的。还可以设置总的来说不可导电的结构来代替该金属结构，例如以 介电体的形式，该介电体被覆盖上相应的导电层。在此在本专利技术的扩展中，例如通过在印刷电路板上的铜面形成可 导电的结构，也就是所谓的金属结构。在此，该印刷电路板的上表面 例如可以金属化，而其下表面则设置电气部件(例如变容二极管)。 优选设置为支承装置的支承架例如可以与上部的有边界的印刷电路 板金属化平面连接，并借助通孔引导到该电气部件。可替换地，该电 气部件还可以位于印刷电路板的上表面。因此，虽然本专利技术的贴片天线还具有离位于上部的辐射面有一定 距离的附加的导电结构，但是它不是常规意义上的"层叠"贴片天线， 因为在层叠贴片天线中设置在最上面的贴片面(也就是谈到的附加的 辐射面)不是通过导电连接与接地面接触的。附图说明下面借助附图详细解释本专利技术的实施例。在此详细示出图1:根据现有技术的市场上常见的贴片天线的示意性轴向横截面图2:根据图1的由现有技术已知的贴片天线的示意性俯视图； 图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有平面结构形式的可调谐天线，尤其是贴片天线，具有多个以相互之间存在或不存在侧向偏移地沿着一个轴（Ｚ）设置的层，具有以下特征：　－具有导电的接地面（３），　－具有导电的辐射面（７），该辐射面设置在离接地面（３）有一定侧向距离 处，并且基本上与该接地面平行，　－具有介电载体（５），该介电载体设置在接地面（３）和辐射面（７）之间，　－辐射面（７）与导电的馈电导线（９）电连接，　－可导电结构（１３，１１３）设置在辐射面（７）的与接地面（３）相对的一侧 离该辐射面（７）有一定侧向距离处，以及　－支承装置（１９）将该可导电结构（１３，１１３）保持在离该辐射面（７）有该侧向距离处，　其特征在于以下其它特征：　－在垂直于辐射面（７）的俯视图中，所述可导电结构（１３，１１３）完全 或部分覆盖辐射面（７），　－所述可导电结构（１３，１１３）在中间连接至少一个电气部件（１２５）的情况下电气地或者电容地或者串行地与接地面（３）连接，或者与置于一个电位或接地的底架（Ｂ）相连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G席尔迈尔，F米尔克，
申请(专利权)人：凯瑟雷恩工厂两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]