本发明专利技术描述了利用使用复合复合左右手(CRLH)和平衡-非平衡转换器结构的平衡天线直接对非平衡传输线进行馈送的设计和技术。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平衡超材料 天线装置优先权和相关申请本申请要求于2009年3月3日提交的题为“BALANCED METAMATERIAL ANTENNA DEVICE”的序列号No. 61/157，132的美国临时专利申请以及于2009年7月8日提交的题为 "VIRTUAL GROUND BALANCED METAMATERIAL ANTENNA DEVICE” 的序列号 No. 61/223，911 的美国临时专利申请的权益。以上申请的公开内容通过引用合并于此作为本申请的说明书的一部分。
技术介绍
无线通信系统中的平衡线可以包括导电传输线对，导电传输线对中的每条导电传输线在结构上对称，并且沿它们相应的长度方向具有相等但反向的电流。因此，由于平衡线中的相消效应，沿传输线不会出现辐射，从而使平衡线对于抑制外部噪声而言是理想的。例如，无线系统中平衡线的一种实现方式包括偶极天线。相反，被设计为具有连接到地的回路导线(return conductor)的非平衡线(如， 同轴线缆)，或者其回路导线实际接地的电路，可以在同轴线缆内具有电流差，从而使传输线辐射。可以使用平衡-非平衡转换器(balim)装置来实现平衡线与非平衡线之间的阻抗兼容。此外，平衡-非平衡转换器可以用作各自具有不同阻抗特性的源和装置之间的接口。 在射频(RF)应用中，例如，平衡_非平衡转换器装置可以用于实现诸如平衡天线之类的平衡系统与诸如同轴线缆之类的非平衡系统之间的兼容。存在多种配置在天线装置应用中实现平衡-非平衡转换器装置。附图说明图1-3示出了根据示例实施例的基于四个单位单元的一维复合左右手超材料传输线的示例；图4A示出了根据示例实施例的图2所示一维复合左右手超材料传输线等效电路的双端口网络矩阵表示；图4B示出了根据示例实施例的图3所示一维复合左右手超材料传输线等效电路的双端口网络矩阵表示；图5示出了根据示例实施例的基于四个单位单元的一维复合左右手超材料天线；图6A示出了根据示例实施例的一维复合左右手超材料天线等效电路的双端口网络表示，类似于如图4A所示的传输线的情况；图6B示出了根据示例实施例的一维复合左右手超材料天线等效电路的双端口网络表示，类似于如图4B所示的TL的情况；图7A和7B是根据示例实施例的分别考虑平衡和非平衡情况的图2所示单位单元的色散曲线；图8示出了根据示例实施例的基于四个单位单元的具有截小地的一维复合左右手超材料传输线；图9示出了根据示例实施例的图8所示具有截小地的一维复合左右手超材料传输线的等效电路；图10示出了根据示例实施例的基于四个单位单元的具有截小地的一维复合左右手超材料天线的示例；图11示出了根据示例实施例的基于四个单位单元的具有截小地的一维复合左右手超材料传输线的另一示例；图12示出了根据示例实施例的图11所示具有截小地的一维复合左右手超材料传输线的等效电路；图13A和13B分别示出了根据示例实施例的平衡MTM天线装置的顶层的俯视图和底层的俯视图；图14A示出了根据示例实施例的图13A-13B所示平衡MTM天线装置的过孔线取向；图14B示出了根据示例实施例的图13A-13B所示平衡MTM天线装置的曲折过孔线配置；图14C示出了根据示例实施例的图13A-13B所示平衡MTM天线装置的非对称曲折线形式的过孔线；图15示出了根据示例实施例的图13A-13B所示平衡MTM天线装置的等效电路示意图；图16A和16B分别示出了根据示例实施例的与图13A和13B所示的平衡MTM天线装置相关联的顶层和底层的电流流动图；图17示出了根据示例实施例的图13A-13B所示平衡MTM天线装置的制造模型的俯视图；图18示出了根据示例实施例的平衡MTM天线装置的第一接地场景(情况1)；图19示出了根据示例实施例的针对自由空间的情况(基准)(由虚线表示)和针对未接地GND的情况(情况1)而测量的回波损耗图；图20示出了根据示例实施例的针对自由空间的情况(基准)而测量的效率图；图21示出了根据示例实施例的针对自由空间(基准)的情况在2. 44GHz下的增益和辐射图的图示；图22示出了根据示例实施例的针对图18所示情况1在2. 44GHz下的增益和辐射图；图23示出了根据示例实施例的天线装置的另一接地示例(情况2)；图24示出了根据示例实施例的针对图23所示情况2天线装置在2. 44GHz下的增益和辐射图；图25示出了根据示例实施例的天线装置的另一接地示例(情况3)；图26示出了根据示例实施例的针对图25所示情况3天线装置在2. 44GHz下的增益和辐射图； 图27A-27B示出了根据示例实施例的天线装置的另一接地示例(情况4)；图28示出了根据示例实施例的针对图27A-27B所示情况4天线装置在2. 44GHz下的增益和辐射图；图29A-29B示出了根据示例实施例的 与地断开的平衡天线装置的顶层的俯视图和底层的俯视图；图29C示出了根据示例实施例的图29A-29B所示平衡MTM天线装置的等效电路示意图；图30示出了根据示例实施例的图29所示平衡天线装置的底层的电场分布图；图31和32分别示出了根据示例实施例的针对图29A-29B所示虚地情况在 2. 44GHz下的仿真回波损耗和辐射图结果；图33A-33C分别示出了根据示例实施例的虚接地双频段天线装置的结构细节，包括顶层的俯视图、底层的俯视图和这两层的透视图；图34示出了根据示例实施例的与图33A-33B所示平衡MTM天线装置相关联的锥形设计；图35示出了根据示例实施例的图33A-33C所示平衡MTM天线装置中的电流流动的示意图；图36A-36B分别示出了根据示例实施例的平衡MTM天线装置的制造模型的俯视图和仰视图；图37示出了根据示例实施例的针对2. 4GHz频段而测量的回波损耗图；图38示出了根据示例实施例的双频段平衡MTM天线装置的针对2. 4GHz频段而测量的效率；图39示出了根据示例实施例的平衡MTM天线装置的针对2. 4GHz频段而测量的峰值增益；图40示出了根据示例实施例的针对自由空间的情况在2. 4GHz下的增益和辐射图；图41示出了根据示例实施例的平衡MTM天线装置的针对5GHz频段而测量的回波损耗；图42示出了根据示例实施例的双频段平衡MTM天线装置的针对5GHz频段而测量的效率；图43示出了根据示例实施例的针对5GHz频段而测量的峰值增益；图44示出了根据示例实施例的针对自由空间的情况在5GHz下的增益和辐射图；图45A-45C示出了根据示例实施例的虚接地、高增益、宽带宽平衡MTM天线装置；图46示出了根据示例实施例的图45A-45C所示平衡MTM天线装置的制造模型；图47示出了根据示例实施例的图45A-45C所示平衡MTM天线装置的所测量的回波损耗图；图48示出了根据示例实施例的图45A-45C所示平衡MTM天线装置的所测量的效率；图49示出了根据示例实施例的图45A-45C所示平衡MTM天线装置的所测量的峰值增益；图50示出了根据示例实施例的图45A-45C所示平衡MTM天线装置在自由空间情况下的增益和辐射图51A-51B分别示出了根据示例实施例的平衡MTM天线装置的顶层的俯视图和底层的俯视图；图52A-52B示出了根据示例实施例的平衡MTM天线装置的另一示例，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄维，弗拉基米尔·佩内瓦，瓦尼特·帕萨克，格雷戈里·普瓦拉斯纳，
申请(专利权)人：雷斯潘公司，
类型：发明
国别省市：
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