用于电路及天线应用的光可发射谐振器制造技术

提供用于电路及天线应用的光可发射谐振器，及用于具有非平面透明谐振器的电子设备的电路。透明谐振器安装在所述电路上，以至少部分地占用该电路的另一部件的覆盖区。透明谐振器在所述电路上形成光路径的部分，以将光发射到所述另一部件或者从所述另一部件发射光。还提供一种透明介质谐振器天线(DRA)用于光学应用。由于DRA是透明的，所以它能够让光穿过自身，因而光能够被系统或设备的光学部分利用。透明DRA可被放置在太阳能电池的顶部。由于DRA不阻挡光，因此光能够到达太阳能电池板且能够为系统或设备生成电力。这样获得的系统或设备非常小巧，因为DRA在系统或设备内不需要额外的覆盖区。在需要自我保持电力设备的小巧无线应用中，它能够得到应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于电路及天线应用的光可发射谐振器(lighttransmissible resonator)，尤其涉及一种具有光可发射的介质谐振器元件的介质谐振器天线，该介质谐 振器元件优选成形为使照射到所述谐振器元件的表面上的光聚焦。
技术介绍
谐振器已经普遍用于例如微波和毫米波电路(诸如滤波器、振荡器和天线等)。这 些部件包括许多无线系统及设备的重要部分，尽管它们的使用不限于无线应用设备。介质谐振器(DR)能够用作振荡器和滤波器电路中的电路元件或者作为目前一般 称为DR天线(DRA)的有效辐射器是已知的。在过去二十年里，由于DRA提供的诸多优点 (诸如其小尺寸、低损耗、低成本、重量轻和易于激发)，已经对DRA进行了广泛研究。DRA是 用于微波频率的陶瓷或其它介质媒质的小型化天线。DRA全部由低损耗介质材料制造并且 典型地安装在地平面上。它们的辐射特性是在DRA中所激发的操作模式的一个函数。该模 式一般基于操作需求进行选择。DRA提供优于其它天线的若干优点，诸如小尺寸、高辐射效 率和用于各种传输线的简化的耦合方案。通过谐振器的介电常数和物理参数的选择，可以 将带宽控制在较宽的范围。利用介质谐振器(DR)，天线的尺寸可以大致通过1/▲的因数按比例地缩小，其中 ε γ是DR元件材料的介电常数。这在缩减天线尺寸方面尤其是在无线通信应用方面非常 有用。现今，在发展无线通信设备和系统、支持多功能部件的发展以使设备和系统小型化方 面，小巧已经成为最重要的头等大事之一。结果，就有一种将若干微波功能塞进单个模块中 (例如，组合若干微波谐振器以提供多功能)的趋势。还显示设计微带单谐振器巴伦-滤波 器。此外，最近还显示了利用单DR设计天线和滤波器。此外，已经证明了 DRA能够与振荡 器电路集成。随着超宽带和毫米波时代的到来，在现代通信系统中组合微波和光学电路变得愈 加正常了。已经在研究透明微带天线，以进行光学应用，但是具有高导电透明薄膜仍是一 个挑战性的问题。由于导电透明薄膜( 5Xl(fS/m)的导电性与金属的导电性相比相对 低，所以迄今为止所报导的多数透明平面天线具有小于OdBi的天线增益。已经提出将导电 膏应用到透明微带天线的缝隙边缘，以提高辐射效率。利用这种技术，将天线的增益从大 约-5dBi增加到 OdBi，但是这是以减小天线的透明度为代价。之前也报导过关于平面天线和太阳能电池板的集成的若干研究。微带天线和太阳 能电池板的集成通常会使天线增益显著地降低，尽管近来的努力已经将增加微带天线的集 成太阳能电池板(金属的)的天线增益的技术提升到 1.05dBi。然而，这样仍然低于金属 微带天线 6dB。而且，由于引进了不透明微带天线，太阳能电池板的有效照明面积在某种 程度上减小了。为了解决上述问题，已经提出使用缝隙天线，但是这样需要移除不需要的部 分太阳能电池板。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的一个目的在于提供一种电路，该电路包括安装在电路中的透明谐振器部 件，从而在允许照射到谐振器上的光到达所述另一个部件的同时，占用电路的至少一部分 或者与另一部件相同的覆盖区(footprint)。本专利技术的另一个目的在于提供一种光可发射介质谐振器天线，例如光发射或透明 DRA。本专利技术的另一个目的在于在某种程度上减轻或排除与已知透明微带天线相关联 的一或多个问题。本专利技术的另一个目的在于在某种程度上减轻或排除与已知谐振器部件或电子设 备或包括有诸如谐振器部件的电路相关联的一或多个问题。本专利技术的另一个目的在于提供一种电子设备，其将太阳能电池等设备与光可发射 DRA相集成或相组合。本专利技术的另一个目的在于提供一种双功能天线，其额外提供用于聚光的透镜功 能。本专利技术的另一个目的在于改善无线通信系统和设备。本领域技术人员将根据下述说明得出本专利技术的其它目的。因此，目的的前述陈述 不是详尽的，而仅仅示出了本专利技术多个目的中的一些目的。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于具有透明谐振器的电子设备的电路。透明谐振器可以安装 在所述电路上，从而至少部分地占用该电路的另一个部件的覆盖区。透明谐振器可以安装 在所述电路上，使得它包括所述另一个部件的光路径的一部分，从而允许照射(impinging) 到所述谐振器部件上的光到达另一个部件或者允许由所述另一个部件生成的光远离所述 另一个部件发射。在一个特定实施例中，提供同时用作天线和太阳能电池的聚焦透镜的双 功能透明、成形(优选为半球形)DRA。为了使系统小巧，太阳能电池被放置在DRA之下，以 节省地平面或DRA的接地基板上的覆盖区。DRA也能够充当用于太阳能电池的保护覆盖件。 共形带(conformal strip)或馈线带用于在其主TE111模式中激发透明、成形DRA。由于其 聚焦效应，成形DRA能够增加太阳能电池的输出电压和电流。能够采用太阳能电池来为电 子设备诸如无线通信系统(例如个人数字助理(PDA)、移动电话)提供动力，尽管也能够设 想其它无线使能设备(诸如远程控制器等)。也能够在其它更基础重要的通信设备诸如无 线通信基站中采用集成有DRA或与DRA组合的太阳能电池。在本专利技术的第一主要方面中，提供一种用于具有非平面透明谐振器的电子设备的 电路，其中，该透明谐振器安装在所述电路上，从而至少部分地占用该电路的另一个部件的 覆盖区，并且其中，所述透明谐振器在所述电路上形成光路径的部分，以将光发射到所述另 一个部件或者从所述另一个部件发射光。该另一个部件是光学部件，该光学部件布置为经 由该光路径生成用于发射的光或者经由所述光路径处理在那里接收到的光。优选地，该谐振器元件成形为使照射到其表面上的光聚焦。优选地，包括有谐振器 元件的材料对于处于和/或超过光学频率(optical frequency)(即可见光和/或不可见光的频率)的光而言是透明的。更优选地，该谐振器元件的材料包括硼硅酸盐玻璃。优选 地，该玻璃是硼硅酸盐冕玻璃，一般通过商标“Pyrex (派热克斯)”或“K9”为人所知。所述谐振器元件可成形为使得照射到所述谐振器元件表面上的光通过该谐振器 元件聚焦。谐振器元件可以是半球形的且限定半球形的表面包括有光照射表面，尽管可以 利用起聚光作用的任何适合的透镜形状。所述谐振器元件成形为使得照射到所述谐振器元 件表面上的光通过该谐振器元件朝向该谐振器元件的另一表面的选择区聚焦。该谐振器元 件是介质谐振器天线(DRA)的谐振器元件，所述DRA包括布置在DRA阵列或DRA反射阵列 中的多个DRA其中之一。天线阵列是用于增加天线系统增益的天线的矩阵。在本专利技术的第二主要方面中，提供一种介质谐振器天线(DRA)，包括介质谐振器 (DR)元件；地平面；以及用于该DR元件的带馈线(strip feedline)，其中，包括有DR元件 的材料包括可发射(transmissable)处于和/或超过光学频率(即可见光和/或不可见光 的频率)的光的材料。提出透明DRA以避开与已知的透明微带天线相关的问题，因为本专利技术的透明DRA 不需要任何导电部分来进行谐振。更重要的是，它能够提供跨越其整个通频带的大于4dBi 的天线增益，这对于透明天线而言是新的成就。优选地，包括有DR元件的材料对于处于和/或超过光学频率(即可见光和/或不 可见光的频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于具有非平面透明谐振器的电子设备的电路，其中，该透明谐振器安装在所述电路上，从而至少部分地占用该电路的另一个部件的覆盖区，并且其中，所述透明谐振器形成光路径的部分，以将光发射到所述另一个部件或者从所述另一个部件发射光。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁国华，林影福，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：HK