單頻或多頻天線制造技術

本發明專利技術涉及一種具有一個或多個特定工作頻率的發射／接收天線，包括：面向地平面（３）設置或要設置的至少一個金屬元件（２），以提供電容功能；電感元件（５），其特征在于，所述金屬元件（２）和所述電感元件（５）的整體尺寸小于λ／１０，其中λ是工作波長，所述金屬元件（２）和所述電感元件（５）共同限定在相應于所述工作波長的所述頻率上諧振的電路，金屬元件（２）具有不連續點，在工作過程中，所述不連續點是輻射損耗的起源。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種單頻或多頻天線，更具體地，涉及可被安裝在便攜式通信 設備中的天線。
技術介紹
天線是便攜式通信設備不可缺少的元件。移動無線應用的發展以及新電信標準的發展意味著能被安裝在不同類型 的硬件上的天線的有用性。因此，人們尋求天線的解決方案，特別是在尺寸、容量和重量方面的解決 方案。近年來，天線的微型化已在科學界和工業界引起風靡。現有已知的天線的解決方案是具有平面形金屬輻射結構(planar metal radiant structure)的所謂的"貼片(patch)"天線。尤其知道折疊式"貼片" 天線或者具有槽的"貼片"天線。然而，這些結構中的金屬模型具有典型的尺寸，該尺寸是操作波長(例如 半波結構，四份之一波結構，等等)的一部分，從而這些天線仍然保持著特別 大的體積。
技術實現思路
本專利技術提出一種天線的解決方案，其可具有多頻微型結構，且能夠以簡單 方式及低成本進行制作。本專利技術提出一種具有一個或多個特定工作頻率的發射/接收天線，該發射/ 接收天線包括面向地平面設置或要設置的至少一個金屬元件，以提供電容功 能；電感元件，其特征在于，所述金屬元件和所述電感元件的整體尺寸小于 xyio， 其中X是工作波長，所述金屬元件和所述電感元件共同限定在相應于 所述工作波長的所述頻率上諧振的電路，金屬元件具有不連續點，在工作過程 中，所述不連續點是輻射損耗的起源。本專利技術還涉及一種包括至少該種所述發射/接收天線的通信設備。此外，本專利技術提出一種制造發射/接收天線的方法，該天線包括面向地 平面設置或要設置的至少一個金屬元件，以提供電容功能；電感元件，其特征 在于，金屬元件和電感元件的整體尺寸小于A/10, 其中X是工作波長，在同 一個金屬箔中的單獨部分中切割出所述金屬元件和所述電感元件。 附圖說明通過下面的描述本專利技術的其他特征和優點將變得更加清楚，下面的描述是 純說明性的和非限定性的，并且應該參考附圖閱讀下面的描述，其中 圖1說明有三個諧振電路的天線的電路圖2說明三頻天線與透明(transparente )的激4^笨頭的適應性響應；圖3說明三頻天線與具有電力效應的激勵探頭的適應性響應；圖4說明根據本專利技術的單頻天線；圖5說明單頻天線的幾個示例性解決方案；圖6說明具有三個諧振器/三頻率的天線示例；圖7說明具有頻率捷變的三頻天線的電路圖8說明對于第一組參數具有頻率捷變的單頻天線的適應性響應；圖9說明對于第二組參數具有頻率捷變的單頻天線的適應性響應；圖IO說明具有頻率捷變的單頻天線；圖11說明根據第一實施例的三頻天線；圖12說明根據第二實施例的三頻天線；圖13說明根據本專利技術的三頻天線在2.36GHz的適應性和傳l番時的響應曲線；圖14說明根據本專利技術的三頻天線在5.04GHz的適應性和傳播時的響應； 圖15說明根據本專利技術的三頻天線在8.31GHz的適應性和傳^番的響應。 具體實施例方式靴結構/模型設計 '圖l說明合理的天線解決方案的電路圖。該天線包括n個輻射諧振器(n是大于或等于1的整數)，每個諧振器由 一些定位(localized)元件構成，這些定位元件共同限定像RLC諧振器一樣模型化的結構。當n大于1時，這些諧振器是并聯的。此時，如圖1示，其是一個三頻天 線，包含并聯的三個RiLiCi諧振器(i=l， 2, 3)。更確切地，每個諧振器包括定位金屬元件，定位金屬元件與地平面形成電 容效能Ci (i= 1, 2, 3)。地平面構成電容元件的參考極板(reference plate )。定位金屬元件有這樣的特性在表面是不輻射的，但具有不連續點 (discontinuites )(例如在邊緣上)，不連續點是是輻射損耗的起因。在附圖1中，由電阻R i (i=l, 2， 3)模擬金屬元件具有的不連續點上 的"輻射損耗"功能。此外，每個諧振器還包括限定電感功能的一個或多個定位元件。特別地，在如圖1所示具有多個諧振器的結構的情況下，不同的諧振器包 括公共的電感部分(電感功能L),該電感部分與專用于每個諧振器的不同的 電感部分串聯(電感功能Li-L,其中，Li相應于諧振器i的電感值)。諧振器由激勵探頭(excitation probe )供電。在多個諧振器并聯的情況下，通過公共電感部分L將該探頭與專用于每 個諧振器的電感部分Li-L連接。特別要選擇接點P，以使天線與實際的參考 阻抗值Z0匹配，并且該匹配適用于天線的所有工作頻率。注意，由此得到的 ZO必需小于(Ri)中的最小值。在圖1中通過值為Lsonde的電感元件建立模型的情況下，激勵探頭可以 產生額外的電感效應。當圖1中的天線匹配時，三個RiLiCi電路(i= 1， 2， 3)以與其諧振頻率 接近的頻率工作。本領域普通技術人員知道，并聯RiLiCi電路的諧振頻率通過1/(2兀(LiCi) 1/2)給出，其中，Li和Ci分別是以亨利(Henry) (H)表示的電感值和以法 拉(Farad) (F)表示的電容(電容器)值。此處，由于公共電感部分L， 三個諧振電路沒有完全被分離，因此它們 的工作頻率并不正好是專用于每個諧振器的諧振頻率。圖2表明圖1所示的天線在工作頻率為2.45GHz (ml )、 5.15GHz (m2)和8.00GHz (m3)下的適應性響應。參考阻抗Z0被定為50Q。電容器的值為 Cl=0.55pF、 C2=0.20pF和C3=0.15pF,電感元件的值為Ll-L=5.58nH、 L2-L=3.65nH，L3-L=2.10nH和L=1.95nH，電阻元件的4直為R1=750Q， R2=850Q,和R3:950Q。在該示例中，激勵探頭具有通過電感量Lsonde=0.00nH模擬的零電效應， 因此探頭是電可透過的，所以在天線的輸入處沒有增加任何電力元件。然而實際上，激勵探頭可以引起非零的電感效應。當激勵探頭引起非零的電感效應時(這里Lsonde=1.00nH),圖3中給出 了三頻天線的適應性響應。通過調節各元件的值，使工作頻率與圖2中的頻率相同。得出圖3結果的 天線各元件的值為Cl=0.55pF、 C2=0.22pF、 C3=0.28pF、 Ll-L=5.55nH、 L2-L=3.00nH、 L3-L=0.90nH、 L=2.25nH、 R1=750Q、 R2=850Q和R3=800Q。應該注意，匹配不是完全與圖2中的天線獲得的匹配一致，參數Sll的 值(反射系數的模數)稍微不同。單頻錢的情況圖4示出符合上述原理的單頻天線的示例。 ^容樹沐絲通過設置由介電介質(空氣或任意其它的介電材料)分開的相對的兩個金 屬極板獲得電容功能Ci。這些極板中的一個(極板2 )形成具有不連續點(在該情況下，為邊緣) 的金屬元件，這些不連續點是輻射損耗的源頭。因此，輻射現象是由不連續點引起的，在不連續點處于電容元件的周界的 情況下，通過與電容Ci并聯的所見電阻Ri來構建該源頭。輻射與開放的傳導結構上的不連續點的存在相關聯，由于周圍介質附近的 耦合電磁場(典型地自由空間)，這些不連續點將會是在該結構上的損耗處。這些極板中的另一個(極板3 )構成地平面，被視為電容元件的參考才及板。電容功能的尺寸參數是極板形狀(2D表面、3D形狀)、它們的尺寸、它 們的間距以及介于它們之間的介電介質(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
具有一個或多個特定工作頻率的發射／接收天線，該發射／接收天線包括：　.面向地平面（３）設置或要設置的至少一個金屬元件（２），以提供電容功能；　.電感元件（５），　其特征在于，所述金屬元件（２）和所述電感元件（５）的整體尺寸 小于λ／１０，其中λ是工作波長，所述金屬元件（２）和所述電感元件（５）共同限定在相應于所述工作波長的所述頻率上諧振的電路，金屬元件（２）具有不連續點，在工作過程中，所述不連續點是輻射損耗的起源。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：讓菲利普庫佩，
申請(專利權)人：電訊集團學校國際電訊學院恩斯特布列塔尼，
類型：發明
國別省市：FR[法國]