專利名稱:天線的制作方法
技術領域:
本發明與天線有關,具體說,是與小型疊層式片狀天線有關。
背景隨著數字和模擬元件集成化和小型化程度的不斷提高,移動無線終端也日漸變小。除了用戶界面這方面之外,天線是限制尺寸進一步減小的主要因素。目前天線是許多移動裝置外觀的一個最重要因素。從美學的觀點,我們希望天線很小。此外,小天線的制造成本一般都較低。
用于辦公室的無線本地網絡(LAN)正在迅速成為傳統的有線網絡的直接競爭對手。無線LAN的一個主要優點是它的可移動性。一臺計算機可在LAN覆蓋區內的任何地方與無線LAN相連接。無線LAN移動終端的天線一般都是安裝在一塊PC卡上,這就對天線的尺寸提出了限制。然而,天線的尺寸是與波長有關的。另外,天線的帶寬和輻射效率受到天線所占據的由波長確定的有效體積的限制。
對天線的另一個限制是其輻射模式。安裝在PC卡等處的無線LAN天線應該很小,而且主要是在水平面內輻射。室內波的傳播主要被限制在一個圍繞地平線為中心的狹窄角間隔內的入射角方向。天線還應具有全方向的輻射模式,也就是說,輻射模式應該基本上與方位角無關,以便能探測一個典型的多路傳播信道(這在室內的環境下是很常見的)的各種波分量。因此,無線LAN天線應該是寬帶,高效和基本上是全方位的。此外,還應該讓天線的體積得到最佳的利用,以便能將它裝入相應裝置的指定空間內。所以,打算安裝在PC卡上的無線LAN天線應該是平面的,而且橫截面很小,厚度小到可以忽略不計,同時天線的安裝方向還要考慮到計算機使用時的方位。
另外,室內用的無線LAN天線除了在水平方位角有基本不變的輻射模式的全方位輻射模式外,最好還在寬邊(垂直)方向具有零深度或者近似零深度。在寬邊方向的零深度或者近似零度之所以重要,是因為它能讓不同樓層上的不同無線LAN共存,而沒有什么交叉干擾。
迄今已提出過多種小型的小截面天線。其實例包括從由傳統單極天線為基礎演變而成的各種天線,到許多精心優化的天線(包括具有曲折線段和陶瓷材料材料以及各種類型的阻抗匹配方式的多層結構),可說是無所不包。大多數寬帶小截面天線具有半均質輻射模式,其最大輻射(或至少是顯著的輻射水平)是在寬邊(即垂直)方向。一種具有上述某些限制的天線類型是彎曲疊層槽型天線(BSSA)。BSSA天線的帶寬較寬,尺寸較小,同時利用中間片的中心窄條作為整體的阻抗匹配單元。歐洲專利申請EP795926描述了這類天線的一個具體實例。不過這種BSSA型天線對于某些應用還有不足之處,就是它的固有方位增益是變化的,而且帶寬也比較窄,因此希望有一種帶寬更寬的更加全方位的天線。
本發明的另一個目標是提供一種低成本的小截面天線,它適合于安裝在PC卡上。
本發明還有一個目標是提供一種小截面天線,當它水平安裝時,在該方位角方向具有基本上全方位的輻射模式,而且在寬邊方向至少有一個近似的零深度。
本發明通過采用疊層式片狀天線來實現上述目標。這種疊層式片狀天線準備安裝在一個接地面上。該天線由兩個疊層式金屬片構成。兩個片相互疊放。安裝在最靠近接地面的那一片(即中間片)的邊緣(或靠近邊緣)處至少有兩個導體,它們將與接地面相連,以將此片在兩個零電位區域接地。安裝在離接地面最遠的那一片(即頂片)的邊緣(或靠近邊緣)處至少有兩個導體,將兩個片電氣相連。最好將把兩片相互電連接在一起的導體在靠近中間片各零電位區處與中間片連接。還希望導體能為天線提供結構強度,并為兩個片提供安裝媒介和支撐。中間片在至少是靠近其幾何中心的饋電區被供電。中間片還包含至少兩個孔,它們完全處在中間片周邊之內。這些孔并不把中間片分成兩個或兩個以上的物理和(或)電氣上隔開的部分,也就是說,中間片還是一塊。最好這樣來安置這些孔,使得從在中間片上每個被接地的區域至少設有兩個到饋電區的通路,也就是說,每個孔將從供電區至相應的接地位置的一條直線截斷。在中間片供電區和每個零電位區之間總有至少一個物理/電連接點。因此,就能從由頂片邊緣和中間片邊緣所確定的槽,以及從中間片邊緣和接地面所確定的槽產生輻射。
上述目標在本發明中還可用一疊層式片狀天線來達到,此天線由兩個彼此疊放的金屬片構成。在(或靠近)中間片的邊緣至少有兩個導體,它們將與接地面相連,以將該片在兩個位置上接地。在(或靠近)頂片的邊緣至少有兩個導體,它們將兩個片相互電連接起來。中間片在最靠近其幾何中心的饋電區供電。中間片還至少包括兩個完全處在其周邊以內的孔,也就是說,每個孔都有一個相應的整體的周邊。因此就能從由頂片邊緣和中間片邊緣所確定的槽,以及從中間片邊緣和接地面所確定的槽產生輻射。
上述目標在本發明中還可通過一個小截面天線結構實現。此天線結構包含一個第一金屬片和一個第二金屬片,它們都堆積在一個接地面之上。第一片包含一個沿其邊緣的周邊。第二片包含一個沿其邊緣的周邊。第一片被安置在接地面和第二片之間。第一片至少在第一零電位區和第二零電位區通過與接地面的電連接而接地。第一片還在一個饋電區供電。第二片與第一片在電氣上相互連在一起。本發明中第一片至少包含一個第一孔和一個第二孔,它們完全處在第一片的周邊之內,也就是說,在第一片上電流可完全圍繞每個孔流動,而且是從供電區流到每個零電位區。由于兩個孔的存在,使得從供電區流向第一和第二零電位的電流流向第一片的邊緣。通過讓電流流近邊緣,可以從由第一片和第二片邊緣以及接地面所確定的槽中產生輻射。由于槽幾乎完全圍繞著天線轉,因而可獲得基本上是全方位的輻射模式。
本發明還可采用一種小截面天線結構來達到上述目標。此天線結構包括一個第一金屬片和一個疊放在第一片上面的第二金屬片。兩個片都將安裝在一個接地面之上。第一片包含一個圍繞其邊緣的周邊。第二片包含一個圍繞其邊緣的周邊。第一片被安置在第二片和接地面之間。第一片包含一個與接地面相連的第一零電位區和一個與接地面相連的第二零電位區。第二片和第一片彼此電氣相連。天線在一個處于第一片上的單一饋電區供電。本發明中,第一片至少包含一個第一孔和一個第二孔,它們完全處在第一片的周邊以內,也就是說,第一片上兩個孔的邊緣甚至不與第一片的邊緣相接觸。由于存在這兩孔,從饋電區流向第一和第二零電位區的電流,將流向第一片的邊緣。因為電流被強制按這些路徑流動,所以可以從由第一和第二片邊緣以及接地面確定的槽中產生輻射。
由于第一和第二孔在第一片上所處的有利位置,使得從供電區流向第一零電位區的電流圍繞第一孔沿兩條不同的路徑流動,從供電區流向第二零電位區的電流圍繞第二孔沿兩條不同的路徑流動。最好讓第一孔處在供電區和第一零電位區之間,第二孔處在供電區和第二零電位區之間。也最好讓第二片至少在第一和第二零電位區處與第一片電氣相連。
為了保證電流按所需方向流動,最好第一和第二孔在基本上垂直于第一和第二零電位區連線的方向上延伸,即孔的長度做得比寬度大。
在一些實施裝置中,第一片相對于第一零電位區和第二零電位區的連線是對稱的。而在另一些實施裝置中,第一片單獨地或者同時也相對于垂直第一和第二零電位區連線的一條線是對稱的。還有一些實施裝置大體上是不對稱的。
在一些實施裝置中,第二片的周邊內不設開孔。在另一些實施裝置中,第二片的周邊內至少有一個孔。還有一些實施裝置,把第二片沿基本上垂直于第一和第二零電位區連線的一條線在電上分成兩半。
最好讓第二片至少將第一片的第一孔和第二孔覆蓋起來。
在一些實施裝置中,第一片還包含另外一些孔。在一些實施裝置中,天線結構包含接地面。那時最好讓接地面的尺寸基本上與第一片和第二片相同。在一些實施裝置中,第一片和第二片的尺寸基本上是一樣的。在某些應用中,第一片上除了第一孔和第二孔之外,最好還有一些孔。
在一些實施裝置中,第一片至接地面的電連接,和第一片與第二片之間的電連接,除了給天線結構提供電連接之外,還給天線提供機械支撐,使天線成為一個自支撐結構。在另一些實施裝置中,第一片由第一介質支撐,第二片由第二介質支撐,這兩個介質給天線提供進一步的機械支撐,使天線成為自支撐結構。在其它一些包含接地面的實施裝置中,最好讓第一片第一介質支撐,讓第二片處于第一和第二介質之間,并由第二介質支撐接地面,第一和第二介質進一步給天線提供機械支撐,使天線成為自支撐結構。
本發明的天線結構可以在單饋電區用探頭在一點上供電,使之成為一個屏蔽饋電探頭。那時單饋電區還可以包括電感饋電匹配。也可以讓天線結構在單饋電區用一個孔徑耦合來饋電。或者在幾個點上對單饋電區用探頭饋電。最好把這些點沿一條限制線安放在饋電區,若把這條限制線延長,它將通過第一零電位區和第二零電位區。最好是把這些點按一條通過第一和第二零電位區的線對稱地安置在饋電區。
可以把本發明的天線結構的各種附加增強措施按任意方式組合在一起,只要這些措施不互相矛盾就行。
上述目標在本發明中還可采用一個包含無線通信手段的裝置來實現,這個裝置包含本發明上述任何一種結構的天線。
本發明還通過采用一個無線或移動無線終端來實現上述目標,此終端包含本發明上述任何一種結構的用于無線通信的天線。
上述目標在本發明中還通過采用一塊個人計算機卡來實現,此卡適合于插入一個電子裝置內,并包含本發明上述任何一種結構的天線。
上述目標在本發明中還通過采用一個無線本地區域網系統來實現,此系統包括一個基站和許多與基站無線通信的終端,其中至少有一個終端直接(即永久地裝在終端內)或間接(即可拆卸地裝在天線終端內)地包含本發明上述任何一種結構的天線。
采用本發明的小截面疊層式片狀天線具有許多以前的天線所沒有的優點。本發明的主要目的是提供一種適于安裝在PC卡上的小截面的基本上是全方位的天線,它用于無線LAN等裝置中仍然是高效的,而且帶寬也較寬。本發明的其它一些優點將從下面的詳細描述中顯現出來。
圖2是本發明的一個小型疊層式片狀天線;圖3是本發明的天線的中間片;圖4是本發明的小型疊層式片狀天線的第二種實施裝置;圖5A-D是本發明的天線的中間片的不同實施方案;圖6是本發明的小型疊層式片狀天線的第三種實施裝置;圖7A-C是如圖6所示的本發明的小型疊層式片狀天線的三種金屬化層。
詳細描述為了說明本發明的方法和裝置,現在結合
圖1至7對它的一些應用的例子加以描述。
圖1為一臺個人計算機190移動無線端。個人計算機可以包含永久性安裝在計算機190內的通信裝置,也可以將通信卡199通過一個槽或別的安裝媒介191插入計算機內。本發明的小截面疊層式片狀天線適合于直接安裝在計算機190內,或者先安裝在PC卡199上再間接裝在計算機內。無線終端190可以通過通信裝置與無線本地區域網等相連。
圖2是本發明的一種小型層疊式片狀天線。天線包含兩塊堆疊片210,240,它們都安裝在一個接地面200的上方。接地面200可以是天線的一部分,此時它的尺寸201近似地與片210,240(特別是第一片即中間片210)相同。在許多實施裝置中,片210,240至少具有相似的形狀和尺寸限制,但并不一定要尺寸或形狀相同。第二片即頂片240的作用之一是沿接地面的法線方向將中間片210上的至少兩個孔220,230蓋住,以防止孔220,230產生輻射。片210和240是彼此隔開安裝,并與接地面200也隔開安裝的,以便形成輻射槽214,216,244,246。這些輻射槽就是由頂片240的邊緣即周邊242和中間片210的邊緣即周邊212所限定的開口,以及中間片210的邊緣即周邊212和中間片210在接地面200上的投影201所限定的開口。通過使從饋電點或區219流到至少兩個零電位區226,236的電流流向中間片周邊212,而使槽214,216,244,246產生輻射。電流是通過兩個孔220,230而被迫流向周邊212的。因此孔220,230在中間片210上的位置應該這樣來選擇,使它們能阻止或隔斷電流直接沿直線流向兩個零電位區226,236。孔220,230完全處在中間片210的周邊212之內,使得電流能通過孔220,230附近,也即中間片的周邊212不會與孔220,230的周邊或邊緣222,232相碰或相交。通過電連接即導體224,234在(或靠近)周邊212處將中間片210接地而形成兩個零電位區226,236。導體224,234的位置應安放得使通過接地而形成的每個零電位區226,236與饋電區219之間有一個孔220,230。頂片240也通過電連線即導體254,264接地,以在(或靠近)頂片240周邊242處形成零電位區256,266。最好將導體254,264直接連到(或靠近)中間片210一個相應的零電位區226,236。
頂片240和中間片210之間的導體254,264的尺寸將影響頂片240和中間片210之間的前槽244和后槽246。中間片210和接地面200間導體224,234的尺寸將影響中間片210和接地面200之間的前槽214和后槽216。這就賦于本發明的天線結構四個基本自由度。因此,可以把天線設計成具有四個以下的匹配良好的單獨頻帶,一個帶寬很寬的連續單頻帶,或者在天線結構完全對稱的情況下,一個匹配良好的基本上全方位的大帶寬頻帶。
片210,240可由介質載體支承,或者如圖中所示,由電導體224,234,254,264從機械上支承。
圖3為本發明的一種天線的中間片310。圖中示出了中間片310,它具有第一孔320(其相應邊緣即周邊為322),第二孔330(其相應周邊為332),一個饋電點或區319,一個第一零電位區326,一個第二零電位區336,第一導體與接地面的連接位324,第二導體與接地面的連接位334,第一導體與頂片的連接位354,第二導體與頂片的連接位364,以及中間片310的邊緣即周邊312。圖中還示出了第一對稱線371,第二對稱線375,圍繞第一孔320的第一電流通路327,圍繞第一孔320的第二電流通路328,圍繞第二孔330的第一電流通路337,圍繞第二孔330的第二電流通路338,處于中間片310和接地面之間的前槽位315,處于中間片310和接地面之間的后槽位317,以及一個中間片條形區311。在這個實例中,零電位區326,336處于導體至接地面各連接位324,334與導體至頂片相應連接位354,364之間。
從圖中可以看出,孔槽320,330將從饋電區319至各零電位區326,336間可能的直線電流通路隔斷了。由于孔槽320,330的存在,使得到每個零電位區326,336的兩個不同的電流通路327,328,337,338得以形成。由于孔槽320,330是沿著與第一對稱線371平行的方向開的,電流通路327,328,337,338與中間片310的周邊312很靠近,第一對稱線371垂直于第二對稱線375,后者通過至少一個零電位區326,336和饋電區319。因為電流通路327,328,337,338靠近周邊312,該槽開始激發,并從前后槽位315,317產生輻射。
饋電區319的精確位置取決于具體的實施裝置,它和條形區311一起為片的周邊312所經受的輻射電阻提供一個阻抗匹配。
片310可以是對一個或兩個對稱線371,375對稱的。一個完全對稱的片可提供在水平面內具有全方位性的近似單極型輻射特性。
圖4為本發明的小型疊層式片狀天線的第二種實施裝置。在此裝置中,頂片以電斷裂線483為界分為兩半481,482。這并不會改變頂片的作用。另外,頂片兩半481,482比中間片410稍小一些,但仍能蓋住孔420,430。將頂片兩半481,482及中間片410接到地400的導體424,434,454,464尺寸各不相同,而且它們與各自的片410,481,482或接地面400相連的地方也與圖2所示的不一樣。圖中還示出了中間片410投影在接地面400上的輪廓401以便更好地看出與接地面400的連線424,434,并示出接地面最小的合適尺寸。圖中還示出了饋電點或區419。
圖5A至5D所示為本發明的天線的中間片的不同實施裝置,在所有的中間片510實例中都畫出了饋電點/區519,具有相應邊緣即周邊522的第一孔520,具有相應邊緣即周邊532的第二孔530,帶有相應的接地連線即導體附件524的第一零電位區526,帶有相應的接地線即導體附件534的第二零電位區536。可以看出,在所示各實例中,每個中間片510的邊緣即周邊512是完全不同的。
圖5A的中間片510具有矩形/方形周邊512,四角為圓形,孔520,530為矩形。圖5B的中間片510具有鋸齒形的方形周邊512,矩形孔520,530帶有鋸齒形。由于中間片510的周邊512帶有向著饋電點519的鋸齒形518,將使得具有這種中間片510的天線有四個輻射中心,而不是如圖3所示的那樣只有兩個中心。圖5C的中間片510具有六角形周邊512和三角形孔520,530。圖5D的中間片具有圓形周邊512和圓形扇區520,530。圖5D中的中間片510還有兩個附加孔592,在本例中它們為圓形。這些實例僅說明本發明的天線結構可以有的大量不同的實施方案。
圖6為本發明的小型疊層式片狀天線的第三種實施方案,它是完全自包容和自支撐的。圖6的小型疊層式片狀天線具有一個接地面600,一個第一即中間片610,一個第二即頂片640,一個位于頂片694和中間片610之間和第一介質696,一個位于中間片610和接地面600之間的第二介質697,和在頂片640內的一個開口694,它供饋電導線/引線693之用,后者從接地面600一直伸至頂片640的高度。圖6還示出了至接地面600的第一導線/引線624(它將中間片610接地),至接地面600的第二導線/引線634(它將中間片610接地),從頂片640至中間片610的第一導線/引線654,以及從頂片640至中間片610的第二導線/引線664。
最好如圖中所示那樣,把將中間片610接地的導線/引線624,634從頂片640通過中間片610一直延伸到接地面600。應該說明的是,在這個特定的實施裝置中,饋電導線/引線693也一直貫穿到有各層。
通過將接地面600與天線本身做成一體,可以得到所有各層間的公差非常小的天線。把接地面600做在一起以將天線裝在沒有接地面的地方,比如從一塊印刷電路板垂直伸出。
圖6的天線最好采用印刷電路板(PCB)工藝來制造。各水平金屬層,即中間片610,頂片640,甚至接地面600,都是刻蝕出來的。各垂直導線624,634,654,664,693最好通過引線(即金屬化的孔)做出。這樣就可以同時從一塊PCB制成幾百個天線,然后再切開。按本發明制造的小型疊層式片狀天線有幾個優點。首先,各片和引線可以任意地安置。其次,天線的尺寸(高度和片面積)可以減小,但不與槽向空氣輻射時PCB的介質常數成比例。天線的尺寸可按有效介質常數成比例地減小,此有效介質常數為介乎PCB襯底介質常數和空氣介質常數之間的某個值。
圖7A至7C表示本發明的小型疊層式片狀天線(例如在圖6中所示的那種)的三種金屬化層。圖7A是一個接地面700。圖7B是一個中間片710,它將通過一個介質安裝在接地面700的頂部。此介質最好是一塊電路板,如上面圖6中所示的那種。圖7C是一個頂片740,它將通過一個介質安裝在中間片710的頂部。圖7A至7C中還示出了一個第一孔720,一個連至接地面700的第一引線724,一個第二孔730,一個連至接地面700的第二引線734,一個從頂片740至中間片710的第一引線754,一個從頂片740至中間片710的第二引線764,一個饋電引線793,一個供饋電引線793用的頂片開口794,和一個供饋電引線793用的接地面開口795。
需要注意的是,圖6和7是以電感饋線匹配元件作為饋電的例子,這時饋電引線693,793一直伸至頂片640,740層中的頂片開口694,794。從成本考慮,可能的話最好還是把引線624,634,724,734做成貫穿整個天線,如圖6和7所示的那樣。
本發明的基本原理是在中間片上安置至少兩個孔,從而迫使電流流向中間片的邊緣。在一種工作在5千兆赫至6千兆赫范圍內的典型應用中,本發明的天線的頂片和中間片尺寸約為12mm×12mm(對印刷電路板,PCB的實施方案)和16mm×14mm(對金屬自支撐實施方案)。對金屬實施方案,最好頂片和中間片間的近似距離為3.5mm,中間片和接地面間的距離約為1.7mm。對PCB實施方案,最好中間片至頂片間的距離約為1.6mm,中間片和接地面間的距離約為1.6mm,這些是標準印刷電路板的尺寸。
本發明并不只局限于上面所述的實施方案,而是可以在下面權利要求書的范圍內加以改變。
圖1190 計算機移動終端。
191 PC卡的槽。
199 一塊PC卡,本發明的天線將安裝在卡上或與卡做成一體。圖2200 接地面201 優選的最小接地面210 第一即中間片212 第一片邊緣/周邊214 第一片和接地面之間的前槽216 第一片和接地面之間的后槽219 饋電點/區220 第一孔222 第一孔邊緣/周邊224 連至接地面的第一導體226 第一片上的第一零電位區230 第二孔232 第二孔邊緣/周邊234 連至接地面的第二導體236 第一片上的第二零電位區240 第二即頂片242 第二片邊緣/周邊244 第二片與第一片間的前槽246 第二片與第一片間的后槽254 連至第一片的第一導體256 第二片上的第一零電位區264 連至第一片的第二導體266 第二片上的第二零電位區圖3310 第一即中間片
311 中間片條形區312 第一片邊緣/周邊315 第一片與接地面間的前槽位317 第一片與接地面間的后槽位319 饋電點/區320 第一孔322 第一孔邊緣/周邊324 第一導體至接地面的連接位326 第一片上第一零電位區327 圍繞第一孔的第一路徑328 圍繞第一孔的第二路徑330 第二孔332 第二孔邊緣/周邊334 第二導體至接地面的連接位336 第一片上的第二零電位區337 圍繞第二孔的第一路徑338 圍繞第二孔的第二路徑354 第一導體至第二片的連接位364 第二導體至第二片的連接位371 第一對稱線375 第二對稱線圖4400 接地面401 推薦的最小接地面410 第一即中間片419 饋電點/區420 第一孔424 連至接地面的第一導體430 第二孔434 連至接地面的第二導體454 連至第一片的第一導體
464 連至第一片的第二導體481 第二即頂片的A部分482 第二即頂片的B部分483 第二即頂片A和B部分之間的分界線圖5510 第一即中間片512 第一片邊緣/周邊518 饋電點鋸齒形519 饋電點/區520 第一孔522 第一孔邊緣/周邊524 連至接地面的第一導體526 第一片上的第一零電位區530 第二孔532 第二孔邊緣/周邊534 連至接地面的第二導體536 第一片上的第二零電位區592 第一/中間片上的第二孔圖6600 接地面610 第一即中間片624 連至接地面的第一導體/引線634 連至接地面的第二導體/引線640 第二即頂片654 連至第一片的第一導體/引線664 連至第一片的第二導體/引線693 饋電引線694 用于饋電引線的頂片開口696 頂片和中間片之間的第一介質697 中間片和接地面之間的第二介質圖7700 接地面710 第一即中間片720 第一孔724 連至接地面的第一導體/引線730 第二孔734 連至接地面的第二導體/引線740 第二即頂片754 連至第一片的第一導體/引線764 連至第一片的第二導體/引線793 饋電引線794 用于饋電引線的頂片開口795 用于饋電引線的接地面開口
權利要求
1.一種小截面天線結構,其特征在于它包含一個第一金屬片(210)和一個第二金屬片(240),它們都疊置在一個接地面(200)上方,第一片包含一個沿其邊緣(212)的周邊,第二片包含一個沿其邊緣(242)的周邊,第一片處布置于第二片與接地面之間,第一片至少在第一零電位區(226)用電連線(224)與接地面接通,在第二零電位區(236)用電連線(234)與接地面接通,同時在一單饋電區(219)饋電,第二片與第一片在電上相互連接(254,264),第一片至少包含一個第一孔(220)和一個第二孔(230),它們都完全處在第一片的周邊之內,因而迫使從饋電區流向第一零電位區和第二零電位區的電流流向第一片的邊緣,這樣,就可以由第一片邊緣和第二片邊緣以及接地面所構成的槽(214,216,224,246)產生輻射。
2.一種小截面天線結構,其特征在于它包含一個第一金屬片(210,310,410,510)和一個疊置在第一片上面的第二金屬片(240,481,482),兩片都將安裝在一個接地面(200,400)的上方,第一片包含一個沿其邊緣(212,312)的周邊,第二片包含一個沿其邊緣(242)的周邊,第一片安置在第二片與接地面之間,第一片包含一個通過連線(224,324,424,524)與接地面相連的第一零電位區(226,326,526),和一個通過連線(234,334,434,534)與接地面相連的第二零電位區(236,336,536),第二片與第一片在電上相互連接(254,264,354,364,454,464),天線由第一片上的單饋電區(219,319,419,519)饋電,第一片至少包含一個第一孔(220,320,420,520)和一個第二孔(230,330,430,530),兩孔都完全處于第一片的周邊之內,因而迫使從饋電區流向第一零電位區和第二零電位區的電流流向第一片的邊緣,這樣,由第一片和第二片的邊緣以及接地面所構成的槽(214,216,244,246,315,317)就能產生輻射。
3.如權利要求2所述的天線結構,其特征在于,第一孔(220,320,420,520)和第二孔(230,330,430,530)在第一片(210,310,410,510)上所處的位置,應使從饋電區(219,319,419,519)流向第一零電位區(226,326,526)的電流,圍繞第一孔沿兩條不同的路徑(327,328)流動,從饋電區流向第二零電位區(236,336,536)的電流圍繞第二孔沿兩條不同的路徑(337,338)流動。
4.如權利要求2或3所述的天線結構,其特征在于,第一孔是處在饋電區和第一零電位區之間,第二孔是處在饋電區和第二零電位區之間。
5.如權利要求2至4中任一條所述的天線結構,其特征在于,第二片至少是在第一零電位區和第二零電位區與第一片從電上相互連接的。
6.如權利要求2至5中任一條所述的天線結構,其特征在于,第一和第二孔都是沿著基本垂直于第一零電位區和第二零電位區連線的方向伸展的。
7.如權利要求2至6中任一條所述的天線結構,其特征在于,第一片是以第一零電位區和第二零電位區的連線而對稱的。
8.如權利要求2至7中任一條所述的天線結構,其特征在于,第一片是以一條垂直于第一零電位區和第二零電位區連線的線而對稱的。
9.如權利要求2至8中任一條所述的天線結構,其特征在于,第二片的周邊以內沒有開口。
10.如權利要求2至8中任一條所述的天線結構,其特征在于,第二片的周邊以內至少包含一個開口。
11.如權利要求2至8中任一條所述的天線結構,其特征在于,第二片沿一條線從電上分成兩半,這條線基本上垂直于第一零電位區和第二零電位區的連線。
12.如權利要求2至11中任一條所述的天線結構,其特征在于,第二片至少能蓋住第一片的第一孔和第二孔。
13.如權利要求2至12中任一條所述的天線結構,其特征在于,第一片包含另外一些孔。
14.如權利要求2至13中任一條所述的天線結構,其特征在于,第一片和第二片的尺寸基本上相同。
15.如權利要求2至14中任一條所述的天線結構,其特征在于,第一片除了第一孔和第二孔之外還包含另外一些孔。
16.如權利要求2至16中任一條所述的天線結構,其特征在于,天線結構包含一個接地面。
17.如權利要求16的天線結構,其特征在于,接地面的尺寸基本上和第一及第二片一樣。
18.如權利要求2至17中任一條所述的天線結構,其特征在于,從第一片至接地面的電連線,以及第一片和第二片之間的電連線,除了給天線結構提供電連接而外,還給天線提供機械支撐,使天線成為一個自支撐結構。
19.如權利要求2至17中任一條所述的天線結構,其特征在于,第一片由第一介質支撐,第二片由第二介質支撐,第一介質和第二介質還給天線提供機械支撐,使天線成為一個自支撐結構。
20.如權利要求16至17中任一條所述的天線結構,其特征在于,第一片由第一介質支撐,第二片處于第一介質和第二介質之間,接地面由第二介質支撐,第一介質和第二介質還給天線提供機械支撐,使其成為一個自支撐結構。
21.如權利要求2至20中任一條所述的天線結構,其特征在于,單饋電區是在一點上用探頭供電的。
22.如權利要求21的天線結構,其特征在于,單饋電區還包含電感饋電匹配。
23.如權利要求2至20中任一條所述的天線結構,其特征在于,單饋電區是在許多點上用探頭供電的。
24.如權利要求23所述的天線結構,其特征在于,上面那許多點是沿一條限制線安置在饋電區內,如若把這條線延長,它將通過第一零電位區的第二零電位區。
25.如權利要求23至24中任一條所述的天線結構,其特征在于,所述的許多點是沿一條通過第一零電位區和第二零電位區的線對稱布置的饋電區內。
26.如權利要求2至20中任一條所述的天線結構,其特征在于,單饋電區是通過一個孔耦合來供電的。
27.一種包含無線通信裝置的裝置,其特征在于,該裝置包含上面1至26中任一條的天線。
28.一種無線移動終端,其特征在于,該終端包含權利要求1至26中任一條的用于無線通信的天線。
29.一種適于插入電子裝置內的個人計算機卡,其特征在于,該卡包含權利要求1至26中任一條的天線。
30.一種無線本地區域網系統,包括一個基站和許多終端,這些終端與基站進行無線通信,此系統,其特征在于,至少有一個終端直接或間接地包含一個如權利要求1至26中任一條所述的天線。
全文摘要
一種疊層式片狀天線包含兩個金屬片(210,240),它們相互疊放。中間片(210)在或靠近其邊緣(212)處有至少兩個導體(224,234),該導體與一個接地面(200)相連,以將中間片在兩個位置接地。頂片(240)在或靠近其邊緣(242)處有至少兩個導體(254,264),將兩個片在電上相互連在一起。中間片在一個饋電區(219)供電,此區至少是接近于片的幾何中心。中間片還至少有兩個孔(220,230),完全處在其周邊(212)以內,就是說,每個孔都有一個相應的完整周邊(232,222)。因此,能從由頂片邊緣和中間片邊緣,以及由中間片邊緣和接地面所確定的槽(214,216,244,246)中產生輻射。
文檔編號H01Q5/00GK1391713SQ0081243
公開日2003年1月15日 申請日期2000年9月1日 優先權日1999年9月3日
發明者M·約翰松, S·林格倫, A·格林瓦格 申請人:艾利森電話股份有限公司