间接馈电天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种间接馈电天线。在一实施方式中，耦合器被电性耦合到馈电部。该耦合器电容耦合到谐振元件且该谐振元件电性耦合到接地面。该系统改进了带宽，并允许在天线设计中单独地调整谐振频率、天线带宽、史密斯圆图中卷曲位置和相关阻抗匹配网络。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术通常涉及适于用在无线电子装置中的天线和天线馈电排列。
技术介绍
适于接收无线信号的现代装置具有存在分歧的要求。一方面，在减小装置尺寸和降低装置成本方面存在不断的压力。另一方面，在改善性能方面存在不断的期望。天线已经被证实是面临对这些方面进行优化的挑战的一个领域。包括天线的装置的生产希望天线在一系列环境条件下都能有效工作，同时尺寸小且制作成本低。已经开发了一些技术使天线具有期望的谐振频率，因此天线可以在期望的频率上(例如，850MHz或2. 3GHz)有效工作，但天线元件的尺寸仍然是一个主要问题。从性能的观点来看，也希望配置天线使其能在一系列频率(例如，具有足够的频率带宽)内有效工作。特别是对于发射信号的天线，具有足够的阻抗带宽是有益的，因为发射到外部的合适频率范围会造成反射功率的增加，这对于馈电部或发射机是有害的。一种解决天线阻抗带宽的方法是增加到接地面的距离。然而对于天线可利用的空间体积经常是有限的。由于现有的用于提高天线阻抗带宽的技术，在天线设计中必然经常需要妥协。因此应该重视进一步改进天线设计。
技术实现思路
天线系统的实施方式包括谐振元件，其与接地面电性耦合。该谐振元件还被配置为与耦合器电容耦合，该耦合器电性耦合到馈电部，该馈电部被配置为电耦合到发射器 (其也可以是收发器)。这样，该谐振元件间接耦合到馈电部。当该耦合器通过该馈电部、 耦合器元件和谐振元件两者间的电容耦合以及耦合器和接地面之间的电容耦合接收到来自发射器的信号时，提供了一种与使用同等尺寸的谐振元件和直接馈电的天线系统相比提高了带宽的天线系统。附图说明通过参考下面的说明并结合附图，本技术的结构组成和操作方式及其目的和优点将被更好的理解。在下列附图中相同的附图标记表示相同元件，其中图1是高阻抗间接馈电狭槽天线的实施方式的透视图；图2是图1所示天线实施方式的电路图；图3A是说明在阻抗匹配之前图1的天线的阻抗特性的史密斯圆图；图;3B是说明在阻抗匹配之后图1的天线的阻抗特性的史密斯圆图；图4是说明直接馈电天线的阻抗特性的史密斯圆图；图5A是低阻抗间接馈电狭槽天线的实施方式的透视图；图5B是低阻抗间接馈电狭槽天线的替代实施方式的透视图；图6A是图5A所示天线的电路图；图6B是图5B所示天线的电路图；图7A是说明在阻抗匹配之前图5A的天线的阻抗特性的史密斯圆图；图7B是说明在阻抗匹配之后图5A的天线的阻抗特性的史密斯圆图；图8是说明直接馈电天线的阻抗特性的史密斯圆图；图9是低阻抗间接馈电狭槽天线的替代实施方式的透视图；图10是低阻抗间接馈电狭槽天线的替代实施方式的透视图；图11是低阻抗间接馈电狭槽天线的替代实施方式的透视图；图12是低阻抗间接馈电狭槽天线的替代实施方式的透视图；图13是低阻抗间接馈电狭槽天线的替代实施方式的透视图；图14是低阻抗间接馈电狭槽天线的替代实施方式的透视图；图14A是图14的低阻抗间接馈电狭槽天线的截面图；图14B是例如图14所示的低阻抗间接馈电狭槽天线的实施方式的放大截面图；图15是包括低阻抗狭槽馈电天线和提供寄生谐振元件的高阻抗狭槽馈电天线的天线的实施方式的透视图；图16是图15所示的天线实施方式的阻抗匹配网络的电路图；图17A是说明在低频范围内图15的天线的天线阻抗的史密斯圆图；图17B是说明在高频范围内图15的天线的天线阻抗的史密斯圆图；以及图18是描述图15的天线的频率范围隔离的曲线平面图。具体实施方式对示例性的实施方式的具体描述不是对清楚公开的组合的限制。因此，除非另外说明，在此公开的特征可以结合在一起形成其他组合，为了简练的目的不再另外描述。示出的实施方式提供了一种新型天线，其在给定的天线体积中改善了阻抗带宽。 高阻抗狭槽馈电天线(HISFA)和低阻抗狭槽馈电天线(LISFA)允许使用对天线馈电的新技术。由于在移动通信装置中天线占用空间有限，天线在移动通信装置中是可用的。这些 HISFA和LISFA也具有允许不同特性的天线系统单独调节的能力，这可以对发展循环提供重大改进，因为调整系统的一个方面不会对其它系统特性产生大的影响。图1示出了第一种实施方式，其为高阻抗狭槽馈电天线(HISFA)IO。该HISFA与电路板12相连接，该电路板12提供了接地面13和收发器15。该HISFA10包括通过接地臂 16与接地面13连接的谐振元件14和与电路板12和谐振元件14分离的耦合器18。馈电部20经由传输线15a电连接到收发器15且该馈电部20可以包括电路元件21 (其可以是允许收发器15和天线10之间更好的阻抗匹配的一个或多个元件)，且馈电部20提供允许天线10发射信号的输入端。图1中示出了电路板12的一部分。电路板12的尺寸及接地面13 (其用虚线示出)和收发器15 (其可以经由传输线1 耦合至接地面13)的位置和配置可以根据特定装置的设计参数改变。收发器经常是安装在电路板12上的模块，其集成了发射和接收能力。然而，虽然典型的收发器集成了接收和发送功能，需要说明的是，这里使用的收发器这个词更广泛地表示提供接收和发射能力的功能模块，而不论其是否是直接集成了发射和接收部件的一个部件。进而，收发器具有耦合到馈电部的传输路径和耦合到接地面的第二传输路径。典型地在电路板12的一层或多层上提供接地面13，同时为说明目的以点线方式示出了作为分离面积(discrete area)的接地面13，接地面13经常基本上延伸穿过整个电路板同时提供多个空置区以允许信号迹线延伸通过接地面。例如，在示出的实施方式中， 希望在沿电路板12的接近谐振元件14位置的大部分区域上提供接地面13，并希望接地面 13能够延伸到电路板的边缘。在电路板上使用接地面是本领域已知的，因此为了简练的目的将省略特定接地面设计的整个形状和尺寸的更多的讨论，可以认识到在特定电路板设计中可以适当的使用不同的接地面配置。接地面13包括边缘22，该边缘在一实施方式中可以延伸到由相对两端部Ma，24b之间的距离定义的长度。谐振元件14通过接地臂16连接到电路板12，接地臂16耦合到电路板12的接地面13上。示出的谐振元件14是平面的长方形且包括相对的自由端部Ma，Mb。谐振元件 14的长度定义为端部2 和24b之间的距离。谐振元件14与接地面13的边缘22分离。 另外，谐振元件14位于电路板12所在平面之上。在实施方式中，谐振元件14可以距离电路板12的边缘22大约3mm且位于电路板12之上大约5mm。谐振元件14可以由适于作为谐振元件的任何可取导电材料形成。示出的接地臂16是L形的且最好是短的以最小化电感，其包括第一部分沈和第二部分观，但接地臂16也可以是其它希望的形状(例如弹簧或弹簧夹)。接地臂16的第一部分沈从电路板12延伸且基本上垂直于电路板12。第二部分28包括相对的第一端29a 和第二端四13。第二部分观的第一端四3固定在第一部分沈的上端。第二部分观基本上与第一部分26垂直地延伸。谐振元件14在第二部分观的第二端29b处固定在接地臂 16的第二部分观上。接地臂16也可以由可取的导电材料形成，其可以是与谐振元件14使用的材料相同或不同的。为了提供对谐振元件的性能的更多控制，可以与谐振元件14串联放置电感器25，在一实施方式中可以在接地臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种间接馈电天线，其特征在于，包括：接地面，其具有一边缘；谐振元件，其具有主体部和支撑臂，所述主体部沿所述边缘延伸，所述支撑臂将所述主体部电性耦合到所述接地面；馈电部，其被配置为从发射机接收信号；及耦合器，其沿所述边缘布置且电性耦合到所述馈电部并与所述谐振元件电性隔离，所述耦合器被配置为电容耦合到所述谐振元件的所述主体部且电容耦合到所述接地面。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥勒·雅盖尔斯基，西蒙·斯文森，
申请(专利权)人：莫列斯公司，
类型：实用新型
国别省市：US