一种包括电容性元件和电感性元件的天线，电感性元件具有第一端和第二端，电感性元件的第一端在第一连接点处电连接到馈电点和电容性元件两者，电感性元件的第二端在第二连接点处电连接到电容性元件，第二连接点相对于第一连接点有空间位移，其中第一连接点和第二连接点处的电信号彼此异相。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及天线，并且更具体地涉及低频天线。
技术介绍
以下专利文献被认为代表了本领域的当前状态U. S. 6，097，349 和 U. S. 7，375，695。
技术实现思路
本专利技术试图提供一种用于在无线通信设备中使用的、具有增强的工作带宽和辐射效率的低频天线。因此，根据本专利技术的优选实施例提供了一种包括电容性元件和电感性元件的天线，所述电感性元件具有第一端和第二端，电感性元件的第一端在第一连接点处电连接到馈电点和电容性元件两者，电感性元件的第二端在第二连接点处电连接到电容性元件，第二连接点相对于第一连接点有空间位移，其中，第一连接点和第二连接点处的电信号彼此异相。根据本专利技术的优选实施例，第一连接点和第二连接点处的电信号之间的相位差显著大于与第一连接点和第二连接点之间的直线位移相关联的相位差。根据本专利技术的另一个优选实施例，电感性元件包括空间分布且相位分布(spatially-and phase distributed)的馈电兀件。优选地，电感性元件具有包括天线的工作波长的非平凡部分的电长度。另外地或替选地，电容性元件具有包括天线的工作波长的非平凡部分的电长度。根据本专利技术的又一个优选实施例，天线被形成在印刷电路板(PCB)的介电表面上，该PCB优选地包括接地面区域。优选地，电感性元件和电容性元件包括PCB表面上的印刷元件。替选地，电感性元件和电容性元件包括三维元件。优选地，电感性元件包括圆柱形线圈。优选地，电容性元件包括由介电材料分隔开的两个平行导电板。根据本专利技术的优选实施例，平行导电板具有基本相同的长度，由此使天线的单个工作带的带宽变宽。优选地，工作带包括2. 3-3. 7GHz ο根据本专利技术的另一个优选实施例，平行导电板具有基本不同的长度，由此使天线的多个工作带的带宽变宽。优选地，所述多个工作带包括GSM 900和GSM 1800。优选地，天线还包括调谐部件。优选地，调谐部件包括可变电容器和射频开关中的至少一个。优选地，使用表面安装技术方法将调谐部件安装在天线上。优选地，天线还包括另外的辐射元件。附图说明 根据以下结合附图的详细描述，将会更全面地了解和理解本专利技术，在附图中图IA和IB是根据本专利技术的优选实施例构造和工作的天线的简化的各自的透视图和顶视图；以及图2A和2B是根据本专利技术的另一个优选实施例构造和工作的天线的简化的各自的透视图和顶视图。具体实施例方式现在，参照图IA和图IB，图IA和图IB是根据本专利技术的优选实施例构造和工作的天线的简化的各自的透视图和顶视图。如图IA和图IB所示，提供了包括电感性元件102和电容性元件104的天线100。按照使得电感性元件102和电容性元件104的物理尺寸和有效电长度包括天线100的工作波长的非平凡部分的方式，优选地各自在物理上实现电感性元件102和电容性元件104。通过示例的方式，电感性元件102和电容性元件104可以具有大约等于天线100的工作波长的六分之一和八分之一的各自的有效电长度。天线100由具有这样的非平凡的物理和电长度的电感性元件和电容性元件形成与由无线设备传统上采用的天线结构和阻抗匹配网络内的小集总元件型电感器和电容器的典型使用直接对比。较大的物理和电尺寸的电抗性元件的使用通过允许电感性元件102用作电容性元件104的空间分布且相位分布的馈电元件而使得天线100具有显著的操作优点，如下面将更详细说明的。在图IA和图IB示出的实施例中，电感性元件102被示出为三维柱面螺旋线，电容性元件104被示出为平行板电容器，该平行板电容器优选地包括内电容器板106、外电容器板108和介电核110。然而，应理解电感性元件102和电容性元件104的其它实施例也是可以的，包括平面的、喇叭形的、锥形的、螺旋形的或弯曲的(meandered)电感结构以及交错或同轴电容结构。电感性元件102和电容性元件104优选地被安装在印刷电路板(PCB) 112的公共表面上。电感性元件102和电容性元件104优选地被形成为三维元件，其通过介电载体被机械地定位并附接到PCB 112的表面上。替选地，电感性元件102和电容性元件104可以印刷在PCB 112的表面上的介电基底上。PCB 112优选地还包括接地面区域114。天线100优选地通过馈电点116馈电,该馈电点116优选地与导电馈电干线118邻接并连接到导电馈电干线118。天线100优选地与50欧姆的RF输入阻抗相容，但是应理解天线100可以被配置成与其它输入阻抗相容。电感性元件102的第一端优选地在连接点120处与馈电点116和内电容器板106两者电接触。连接点120优选地位于导电馈电干线118上，如在图IA的横截面A-A处最清楚看出的。电感性元件102的第二端优选地在连接点122处与外电容器板108电接触，如在图IA的横截面B-B处最清楚看出的。优选地，借助于位于电容器板106和108之间的通孔124来避免电感性元件102的第二端与内电容器板106之间的接触，电感性元件102通过该通孔124。在天线100的操作中，内电容器板106和外电容器板108优选地用作优选地经由 连接点120和连接点122通过馈电点116馈电的单极辐射元件。连接点120和122优选地在空间上分布，并且由于在电感性元件102的相对端处的它们各自的位置而接收或辐射彼此异相的射频(RF)信号。优选地，连接点120和122处的RF信号之间的相位差实质上大于与点120和122之间的直线位移相关联的相位差。因此，将理解，电感性元件102由于它的尺寸以及它的连接点120和122的布置而用作电容性元件104的空间分布且相位分布的馈电元件。还将理解，电感性元件102、电容性元件104和馈电点116的上述布置有点类似于由交流源驱动的分布式并联电感器-电容器(LC)电路，其中，电感性元件102和电容性元件104 (两者优选地在天线100的工作波长方面具有显著的物理和电尺寸)的电抗结合起来产生明显不同于与小集总元件电感器和电容器相关联的典型谐振响应的分布式谐振响应。在工作中，由电感性元件102和电容性元件104的净电抗引起的分布式谐振响应补充内电容器板106和外电容器板108的固有的单极谐振响应，从而导致天线100的总谐振响应的显著增强，由此提高了辐射效率并使天线100的带宽变宽。此外，电感性元件102和电容性元件104与馈电点116之间的电连接产生天线100与天线100可连接到的收发器之间的任何频率的RF信号的低阻抗路径。这使得天线100区别于传统的增强带宽天线，在传统的增强带宽天线中，非电连接的天线元件之间的较高RF阻抗趋于最小化传导到收发器的低频信号能量的部分。因此，天线100对于低频无线应用是特别有利的。如在图IA和图IB中看到的，内电容器板106和外电容器板108优选地具有基本相同的长度并且在很大程度上重叠。该结构增强了辐射效率并且在关注的单个相对宽的带上使天线100的工作带宽变宽。例如，可以设计图IA和图IB的天线实施例以改进WiMax工作带的从2. 3到3. 7GHz的整个范围的辐射效率。天线100的可实现带宽和辐射效率可以通过调整与电感性元件102和电容性元件104相关联的各种几何参数来进行修改，由此可以调整它们的电抗从而调整分布式谐振。用于调本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.02 US 61/280,3661.一种天线，包括 电容性元件；以及 具有第一端和第二端的电感性元件， 所述电感性元件的所述第一端在第一连接点处电连接到馈电点和所述电容性元件两者， 所述电感性元件的所述第二端在第二连接点处电连接到所述电容性元件，所述第二连接点相对于所述第一连接点有空间位移， 其中，所述第一连接点和所述第二连接点处的电信号彼此异相。2.根据权利要求I所述的天线，其中，所述第一连接点和所述第二连接点处的所述电信号之间的相位差显著大于与所述第一连接点和所述第二连接点之间的直线位移相关联的相位差。3.根据权利要求I所述的天线，其中，所述电感性元件包括空间分布且相位分布的馈电元件。4.根据权利要求I所述的天线，其中，所述电感性元件具有包括所述天线的工作波长的非平凡部分的电长度。5.根据权利要求4所述的天线，其中，所述电容性元件具有包括所述天线的所述工作波长的非平凡部分的电长度。6.根据权利要求I所述的天线，其中，所述天线被形成在印刷电路板(PCB)的介电表面上。7.根据权利要求6所述的天线，其中，所述PCB包括接地面区域。...
【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂夫·克鲁帕，
申请(专利权)人：盖尔创尼克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。