專利名稱:多諧振寬帶天線的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于多頻帶的多諧振寬帶天線,更特另哋,涉及具有分形 結構的多諧振寬帶^。 背景M
目前所用的多波IK^的實例包括平面倒F (PIFA),它具有用作
輻射元件的曲折線結構M或疊置型貼片天線。常規PIFA能以倒F型構造在天 線接地面上,并分為饋線和將PIFA的輻射元件從天線接地面短路的短接電路, 它表現出的諧振特性取決于饋線與短接電路的間距,以及饋線和短接電路的形 狀。為了在PIFA內實現多諧振特性,PIFA上的輻射元件被劃分為具有不同尺 寸的多個部分,然后組合在一起。換言之,將幾個具有單波段特性的天線組合 使用。PIFA可實現具有多波段特性的小型天線。但如果幾4^線M PIFA結 構組合在一起,天線的輻射效率和增益將急劇陶氏。因此,PIFA不適合用作產 生三諧振,多諧振的多波段,。
當曲折線結構用作織的輻射元件時,所得到的繊表現出的特性與PIFA 相似。換言之,一1 說,PIFA、曲折線型天線以及具有幾個單波段特性的天 線常常組合在一起以獲得小型多波段天線。但如果這樣獲得的小型多波段天線 表現出多諧振特性,那么小型多頻段織的輻射效率將急居l應化。因此,如果 此小型多波段天線用作產生三諧振或更多諧振的多諧振天線,貝U小型多波段天 線的性能會出現問題。
另外,使用疊置型貼片天線結構的多諧振天線包含具有不同尺寸并上下排列的輻射元件。相艦,多諧振天線的尺寸會增大。因此,與以上描述的PIFA 和曲折線型天線類似,由于結構所限,多諧振天線不適合用作產生三諧振或更 多諧振的多波段天線。
現代設計的斜及^^用Hilbert (希耳伯特)柵結構,其具有多波段頻率 特性;但是它所形成的諧振頻帶窄。另外,如果單極天線做的小,則諧振頻帶 會變得更窄,單極天線的效率會陶氏。此外,還存在困擾單極天線設計的技術 P蹄lj,這會限制^^特殊頻帶內的適當應用。
發明內容
本發明的目的在于,^iH,。 另一目的是在平面倒F M^中提供多諧振特性。 再一 目的是,產^H諧皿更多諧振的小型多波段,。 還一目的;iJlf共產^H諧驗更多諧振、工作特性增強的小型多波段織。 又一目的JiJI供在寬頻帶ill示出改善的回波損耗的小型、多諧振織。 進一步的目的是提供具有顯現出多頻帶的分形柵結構的天線。 這些目的和其它目的可用微,獲得,此微,采用具有分形柵結構的特 殊圖案的分,射元件,其表現出多頻帶和寬 性。
本發明的原理的實施例3ai供包含短接電路的寬帶、高效M,短接電路
中堆疊有分形輻射元件和分形寄生輻射元件,以及在分形輻射元件和分形寄生 輻射元件之間形成導電 。
根據本發明的方面,提供用介質寂反、分形輻射元件、饋線以及天線接地 面構造的多諧振寬帶天線,其中分形輻射元件粘接在介質基板的上表面上且具 有預定分形柵結構,饋線粘接在介質基板的上表面上并給分形輻射元件饋電, 以及織接地面位于介質M的下表面上以與饋線相對。從而,艦介質翻 j躍線接地面與饋纖理地分離。
形成分,射元件的分形圖案結構可以被形成為閉合的電連續環,也可環 ,m稱排列地形成,或者替換地,被形成為電開口結構,并且分形圖案的 ifi端子電耦合至饋線,以及分形圖案的一個或多4^端子與饋線及分形圖案的 其它部,理分離且電氣分離。
本發明的細節和鵬在以下描艦附屬權利要求中詳細公開。
Mil參考以下詳細說明連同附圖,將易于更魏明白且更好地理解本發明
以及本發明的多^點,附圖中相似的參考^iB指示相同或相似的元件,其中: 圖1為示出現代平面倒F型天線結構的糾見圖; 圖2為示出現代曲折線結構天線的平面圖3和圖4分另際出具有Hilbert柵結構的現代對及天線的平面圖和截面圖; 圖5 ^出圖3和圖4中所示單極天線以分貝計的回波損耗的變化的兩坐
標圖6是根據本發明的原理的一個實施例構造的使用分,射元件的多諧振 寬帶,的正視圖7是圖6所示多諧振寬帶天線的側視圖8是根據本發明的原理的另一實施例,^ffi分形輻射元件和分形寄生輻
射元件的多諧振寬帶天線的側視圖9是根據本發明的原理的另一實施例,^ffi分,射元件、分形寄生輻
射元件和短接電路的多諧振寬帶天線的偵艦亂
圖10是根據本發明的原理的另一實施例的多諧振寬帶織的側視亂 圖11是根據本發明的原理的另一實施例的多諧振寬帶織的側視亂 圖12是根據本發明的原理的另一實施例的多諧振寬帶纖的偵艦圖; 圖13是根據本發明的原理的另一實施例的多諧振寬帶殘的側視圖; 圖14至圖26示出根據本發明的原理,構造用于多種實施例的元件的分形
結構圖案;
圖27 是對于本發明的原理的典型多諧振寬帶天線,示出以分貝計的回波損 耗與頻率函數關系的兩坐標圖。
具體實施例方式
現在回到圖,當前使用的多波段天線的實例包括圖1所示的平面倒F型天 線(PIFA)、圖2所示的具有曲折線結構的天線、疊置型貼片天線等。
圖1所示的現代PIFAIO的結構是在接地面11上構造成倒F皿,并劃分 為饋線13和短接電路14。短接電路部分14使PIFA 10的輻射元件12從接地面 11短路,并且表現出的諧振特性取決于饋線13和短接電路14間的分隔距離以 及饋線13和短接電路14的形狀。為實現PIFA10中的多諧振特性,PIFA10之 上的輻射元件12被分成具有不同尺寸的部分并且然后被組合起來。換言之,組合荊OT幾個具有單波段特性的天線。PIFA10可實現為具有多波段特性的小型 天線。但假如用PIFA結構將幾4^線組合起來,則天線的輻射效率和增益會急 劇陶氏。因此,PIFA10不適用于產43皆^M多諧振的多波段織。
圖2示出具有曲折線結構15的天線。這里,^^現出的特性與圖1所示 的PIFA10特性相似。
換言之,在當前的實踐中,PIFA、曲折線型天線和幾個具有,段特性的 天線常常組合起來以在物理上實現小型多波段天線。但如果這樣實現的小型多 波段織表現出多諧麟性,鄉射效率會急居IJ惡化。從而,如果用小型多波 段殘構造成產生三諧振或更多諧振的多諧振天線,貝ij所獲得的小型多波段天 線繊性能會出現問題。
另外,^f頓疊置型貼片纖結構的多諧振天線包括具有不同尺寸的輻射元 件,并上下排列起來。因此,所獲得的多諧振天線的物理尺寸會增大。另外, 與以上描述的PrFA和曲折線型M類似,由于結構所限,此多諧振,不適合
用作產生三諧振或更多諧振的多波段天線。
圖3和圖4示出現代單極織的平面和截面正視圖,它艦固定在介質基 板18的平面表面上的Hilbert柵結構16,并由施加到饋線20上的信號驅動,以 及圖5為圖3和圖4所示^^及天線以分貝度量的回波損耗的示意圖。
參見圖3和圖4,單極天線能具有多波段頻率特性。如圖5所示,所形成 的諧振頻帶窄。另外,如果單極天線做的小,則諧振頻帶會相應變得更窄,單 極天線的效率會降低。此外,還存在困擾單極天線設計的技術限制,這會限制 ,m頻帶內應用的兼容性。
現在,參考附圖詳細說明根據本發明的原理構造的優選實施例。
圖6為根據本發明的實施例使用分形輻射元件的多諧振寬帶天線的正視 圖,以及圖7為圖6的多諧振寬帶天線的側視圖。
如圖所示,分形圖案為粗糙或碎片幾何皿,它可再分為多個部分,其每 一個是,至少近似是,尺寸減縮的整體復制。作為幾何對象,分形是自相似對 象,至少近似地或隨機池是,其具有任意小比例的精細結構,它太不規則以至 于不肖^傳統歐幾里德幾何語言描述,并且它具有簡單遞歸定義。
參見圖6和圖7,根據本發明實施例的多諧振寬帶天線包括介質 600 和700、天線接地面610和710、饋線620和720以及分形輻射元件630和730。介質基板600和700是微帶基板,如RF4,或高度彎曲薄膜。介質基板600 和700可以是雙面介質 或單面介質基板,,是包括高度彎曲或柔性薄膜 的雙面繊。
,接地面610和710位于介質基板600和700的背表面上。^接地面 610和710用作饋給分,射元件630和730的饋線620和720的接地參考面, 例如決定饋線阻抗的參考面。
饋線620和720包括將功率饋給到分形輻射元件630和730的饋線。饋線 位于介質基板600和700的前表面上。天線接地面610和710位于與饋線620 和720相對的介質S^ 600和700的部分背表面上,并且沒有在其上方設置分 ,射元件630和730的部分背表面處。
分,射元件630和730為八邊形,其中排列著奴形分形柵結構。這里, 分形結構指其中具有預定微的小結構在齡結構上方重復的結構。換言之, 分形結構是具有表示具有相同皿的片段和整體的自相似性和遞歸性的幾何結 構。
分形輻射元件630和730的#尺寸可以是40x40mm或更小。粘附在介質 600和700的背表面上的天線接地面610和710形成由通信設備中的導體 構成的外部面,在所^1信設備中安 ^射元件,如便攜式電話,通信終端 等。這里,除了圖6所示的奴,卜,分繊射元件630和730還可包括人 字形、閃電形、Hilbert分形柵形以及倒V形。
其中具有交叉形、人字形、閃電形或倒V形的分形柵^^被在維度上分形 并且然后排列起來的輻射元件可用來實現具有多頻帶和寬帶特性的天線。可修 改分形柵微和陣列結構以艦多諧振寬帶纖的輻射效率和寬帶特性。
使用修改后的結構而不是普通分形結構來擴大多諧振寬帶天線每單元面積 的線長,以使多諧振寬帶天線小型化。另外,當多諧振寬帶天線相對于相應波 長{附尋小型化時,用修鵬的結構來使多諧振寬帶天線的輻射效率最大化。
圖8是根據本發明的另一實施例JOT分,射元件和分形寄生輻射元件的 多諧振寬帶織的側視圖。參見圖8,多諧振寬帶天線包括介質繊800、織 接地面810、饋線820、分形輻射元件830和分形寄生輻射元件840。本實施例 的多諧振寬帶天線與圖7不同之處在于,分形寄生輻射元件840位于與分形輻 射元件830相對的介質基板800的背表面上。分,射元件830和分形寄生輻射元件840保^(te的特性,并且多^z:存 在。分形寄生輻射元件840位于織接地面810所處的介質繊800的背表面 上。因此,從分繊射元件830初始輻射的電波艦分形寄生輻射元件840被 再次輻射。換言之,如果分形輻射元件830和分形寄生輻射元件840之間的間 隙窄,則電波可由分形寄生輻射元件840再次輻射,并且由于分形輻射元件830 和分形寄生輻射元件840之間的耦合,線的長度可以延長。線長度的延長有助 于艦多諧振寬帶天線的低頻帶特性、回波損耗和增益,并使多諧振寬帶天線 小型化。
分形輻射元件830和分形寄生輻射元件840可具有相同的分形結構或不同 的分形結構。例如,分繊射元件830可具有奴形分形結構,且分形寄生輻 射元件840可具有人字形分形結構。
圖9是根據本發明的另一實施例使用分形輻射元件、分形寄生輻射元件和 短接電路的多諧振寬帶殘的側視圖。參見圖9,本實施例的多諧振寬帶織包 括介質基板900、天線接地面910、饋線920、分,射元件930、分形寄生輻 射元件940和導電ffij^ 950。本實施例的多諧振寬帶天線與圖8不同之處在于, 分^lt元件930和分形寄生輻射元件940 ffiil導電通路950相互連接。
在圖9的多諧振寬帶天線中,分形輻射元件930和分形寄生輻射元件940 M:導電通路950相互連接以形成短路。如果分,射元件930和分形寄生輻 射元件940相互連接形成短路,則可在窄天線中增大多諧振寬帶天線的有效輻 射面積。另外,因為分形寄生輻射元件940安裝在天線接地面910所處的介質 ■ 900的背表面上,因此可防止由于分形寄生輻射元件940而增大多諧振寬 帶,的,尺寸。
導電通路950將分自射元件930連接至分形寄生輻射元件940。另外, 多諧振寬帶天線的性能根據導M路950的位置而變化。相應地,導電3M950 可以形,遠離饋線920的位置中,即在多諧振寬帶天線的外部或中心,以增 大有效輻射面積并實現小型多諧振寬帶天線。替換地,導電通路950既可位于 多諧振寬帶天線的外部,也可位于其中心。
圖10是根據本發明另一實施例的多諧振寬帶纖的側視圖。參見圖10, 此多諧振寬帶天線包括介質基板IOOO、,接地面IOIO、饋線1020、分形輻射 元件1030、分形寄生輻射元件1040以及導電通路1050。介質基板1000和分形寄生輻射元件1060 U,堆疊在分鵬射元件1030上。因此,具有與分繊射 元件1030的多諧賺性相同或不同的多諧振特性的分形寄生輻射元件1040和 1060被堆疊。從而,可將分形輻射元件1030和分形寄生輻射元件1040和1060 的多諧振特性組合成一個以獲得寬帶特性。
圖11是根據本發明另一實施例的多諧振寬帶織的偵i艦圖。參見圖11, 此多諧振寬帶天線包括介質繊1100、天線接地面川0、饋線1120、分形輻射 元件1130以及分形寄生輻射元件1140和1150。介質繊1100和分形寄生輻射 元件1150 )l,堆疊在分形寄生輻射元件1140上。因此,具有與分形輻射元件 1130的多諧振特性相同跡同的多諧振特性的分形寄生輻射元件1140和1150 可以被堆疊。從而,可將分鵬射元件1130和分形寄生輻射元件1140和1150 的多諧振特性組合成一個以獲得寬帶特性。
圖12是根據本發明另一實施例的多諧振寬帶殘的側視圖。
參見圖12,此多諧振寬帶織包括介質繊1200、繊接地面1210、饋 線1220、分形輻射元件1230、分形寄生輻射元件1240、 1250和1260,以及導 1270。介質,1200和分形寄生輻射元件1250 jl,堆疊在分形寄生輻 射元件1230上。另外,介質繊1200和分形寄生輻射元件1260 )l,堆疊在分 形寄生輻射元件1240下方。因此,可以堆疊具有與分鵬射元件1230的多諧 賺性相同#同的多諧賺性的分形寄生輻射元件1240、 1250和1260。從而, 可將分形輻射元件1230和分形寄生輻射元件1240、 1250和1260的多諧振特性 組合成一個以獲得寬帶特性。
如圖10至圖12所示,分形寄生輻射元件可形自雙面介質 上并且具 有相同形狀或不同皿。另外,分形寄生輻射元件可具有不對稱結構,其中分
形寄生輻射元^m堆疊在雙面s^上方或下方;或者分形寄生輻射元件具有對
稱結構,其中分形寄生輻射元件堆疊皿面基板的上方和下方。替換地,分形 寄生輻射元件可具有不娥爾結構,其中分形寄生輻射元件堆疊在雙面繊上方。 然而,堆疊在雙面基板上方的分形寄生輻射元件的數量可與堆疊在雙面基板下 方的分形寄生輻射元件的數量不相同。替換地,分形寄生輻射元件可用導電通 路堆疊,也可不用導電iTO,以實現疊置型,。
如上所述,分形輻射元件和分形寄生輻射元件可以單層或多層形式堆疊在 雙面,的上方、下方或兩側。從而,從分形輻射元件和分形寄生輻射元件輻射的電波可以被再次輻射,由于分形輻射元件和分形寄生輻射元件之間的耦合, 可以在窄天線內增大有效輻射面積。有效輻射面積的增大有助于改進多諧振寬 帶殘在低頻帶內的性能、回波損艦增益,以使多諧振寬帶天線做的小型化。
圖13是根據本發明另一實施例的多諧振寬帶織的正視圖。參見圖13, 多諧振寬帶殘包括介質繊、織接地面1310、饋線1320、分鄉射元件1330 和三個導電通路1340。雖然未在圖13中示出,但分形寄生輻射元fHi于介質基 板1300的背表面上,并ilii^^個導電通路1340連接至盼形輻射元件1330。
這里,分,射元件1330具有交,分形柵結構,其中排列著八邊形。分 形輻射元件1330的整體尺寸可以在40x40mm范圍內。與位于介質基板1300的 背表面上的分形輻射元件1330相對的分形寄生輻射元件可以具有^X形分形柵 結構或不同靴的分形柵結構。三個導電鵬1340位于其中排列有八邊形的交 ,分形柵結構的上部和兩側。三個導電通路1340可以設置得離饋線1320盡 可能遠,以增大多諧振寬帶繊的有效輻射面積汲實現多諧振寬帶殘。
、皿形自射元件1330的環形分形圖案外部,導電通路1340位于分, 射元件1330的上部中心和直徑方向相對的拐角處,基本上是在分形輻射元件 1330的分形圖案周圍,在縱向方向與饋線1360相對。導電通路1340盡可能遠 地與饋線1360有效分離;也就是說,導電通路1340與饋線2160大約隔開了分 形圖案1330的寬度"d"。
圖14至26示出在根據本發明的原理的實例中,適合用作分,射元件和 分形寄生輻射元件的不同分形結構。
圖14示出圖13的分形輻射元件1330的詳細結構。圖14更清楚地示出了 至少三個導電 1340的位置。沿著分形輻射元件1330的分形圖案周圍的最 外環,導電 1340位于分鵬射元件1330的上部中心艦直徑方向相對的 拐角處,在縱向方向與饋線1360相對。導 ^§ 1340盡可能 與饋線1360 有效分離;也就是說,導電 1340與饋線2160大約隔幵了分形圖案1330的 寬度。電耦合饋線1360以驅動分,射元件1330。
諧振特性取決于饋線1360與導電通路1340之間的距離以及饋線1360和導 電鵬函的微。
圖15至22的多諧振寬帶殘包括介質繊、纖接地面、饋線和分形輻 射元件。多諧振寬帶織還包括至少一個或多個分形寄生輻射元件和導電鵬。電耦合饋線1560以驅動分,射元件1510、 1520和1530中的每一個。除了分 形輻射元件或分形寄生輻射元件的堆疊位置及堆 量和導電 的位置外, 其它元件的功能和操作與圖13的那些相同,因此在以下段落中不需要對它們再 次詳細描述。
圖15的分形輻射元件1500具有三分形結構。在三分形結構中,第一, 外面的分糊射元件1510具有與圖14的分鵬射元件1330相同的形狀。另外, 第二或中間的分,射元件1520比第一分,射元件1510小,但其形狀與第 —分鵬射元件1510相同,體在第一分繊射元件1510內部。第三^ftM 面的輻射元件1530特征在于其截面尺寸(如直徑)比第二分形輻射元件1520 小,但其形狀與第二分,射元件1520相同,體在第二分形輻射元件1520 內部。換言之,圖15的分自射元件500具有其中將圖4的分,射元件1330 分成幾個單元然后同軸排列起來的結構。替換地,除了圖15所示的三分形結構, 分 射元件1500還可為雙分形結構或四分形結構。構成三分形結構的第一、 第二和第三分形輻射元件1510、 1520和1530在操作JJi接至頓線1550。導電 ili 各1540的位置與圖14的導電 1340的那些相同。
圖16的分,射元件是對圖15的分,射元件1500的修改。電耦,線 1760以驅動每一個形成分 射元件1700的分自射元件。雖然形成圖15的 分形輻射元件1500的每一個分形環構成耦合到饋線1560的完全閉合環,但在 圖16所示的實施例中,本實施例的分鵬射元件1600沿饋線1610的一側有開 口。雖然在圖16所示的實施例中示出分形元件沿饋線1610的一側電開口,但 圓形、矩形或多邊形分形圖案可在沿著形成用于分形輻射元件或分形寄生輻射 元件的分形圖案的單個環或多個環的其它位置處電開口 。
圖17的分,射元件1700是對圖15的分形輻射元件1500的修改。將不 對稱的"L"形分形柵結構,即具有不等長度的腿的"L"形分形柵結構,力倒 圖15的分,射元件1500的四角中的每一個,以形成圖17所示的分形輻射元 件1700。不對稱"L"形分形柵結構1710未形成電閉合環。與圖15的導頓 路1540及圖16的導電通路1620不同之處在于,導電通路1720位于"L"形分 形柵結構nio的拐角處,所述"L"形分形柵結構在切線方向耦合至同軸排列、
物理分離并形成分鵬射元件noo的多個環的最外面環或第一環的外圍。因此,
導電通路1720可以與饋線1730相距更遠。將對稱"L"形分形柵結構,即具有相等長度的腿的"L"形分形柵結構, 加至咖圖17的分鵬射元件1700的分形結構,以形成完全閉合環1810,從而 構成圖18的分形輻射元件1800。與圖17類似,導電通路1820位于影卜面環上 部的中心和拐角處,最外面環iM:形成分形輻射元件1800的對稱"L"形柵結 構而擴大。
圖19的分形輻射元件1900具有格子圖案'其中M形分形柵結構排成陣 列以限定閉合、矩形形狀的分形圖案。與圖17所示類似,導電,1910 分繊射元件1900的上部,位于周圍鶴夕KI啲中心和拐角處。
圖20的分形輻射元件2020具有格子圖案,其中排列著人字形或閃電形和 交叉形分形柵結構。 形分形柵結構用在格子圖案線匯合的部分,且人字形 或閃電形分形柵結構用在其它部分。替換地,人字形或閃電形分形柵結構可用 在分,射元件2020的部分,且交觀分形柵結構可用在其它部分2010。與圖
17類似,導電M^2010位于分,射元件2000上部的中心和拐角處。
圖21的分形輻射元件2120具有格子圖案,其中排列著^X^分形柵結構。 換言之,交叉形分形柵結構 入格子圖案中心的空白空間,在此空白空間內 未排列分形柵結構。另外,所插入的交叉形分形結構的四個方向面連接到其內 部排列有分形柵結構的格子圖案的空間。與圖17所示類似,導電鵬2110沿 著形成分,射元件2120的上部,位于最外側的中心和拐角處,目分形輻射 元件1900的分形圖案周圍的最外環,在縱向上與饋線2060相對。導M路2110 盡可會誕地與饋線2160有效分離,也就是說,導頓路2110與饋線2160隔開 大約分形圖案2120的寬度。
圖22示出具有Hilbert分形柵結構的分自射元件2220。與圖17類似,導 電M 2120位于分鵬射元件上部的中心和拐角處,、髓分繊射元件2120 的夕Mi, 徑方向或對角方向上與饋線2060和分,射元件2020之間所形 成的結的距離最遠。
圖23示出環形分鵬射元件2310,其中重復排列著倒V形分形結構。圖 24示出的分糊射元件中,預定M的倒V形分形結構2410、 2420、 2430、 2440 和2450尺寸不同,以同心圓形式同軸排列,并電齢至饋線2460。,地,倒 V形分形結構可在維處分形預定次數,然后重復排列以形成圓形。
圖24的分形輻射元件包括5個分自射元件2410、 2420、 2430、 2440和2450,其中倒V鵬維肚分形一次,重復排列成圓形。將饋線2460電齢以 驅動分形輻射元件2410、 2420、 2430、 2440和2450的每一個。替換地,對于 形成閉合環的分,射元件,也可將分,射元件2400的其它實施例構造成每 一個分形輻射元件的一側電開口 。
圖25示出方形分繊射元件2510,其中重復排列割到V形分形結構。圖 26示出的5個分,射元件2610、 2620、 2630、 2640和2650為方形,其中與 圖24所示類似,倒V形分形結構在維度上分形一次并重復排列。將饋線2660 電掛合以驅動分繊射元件2610、 2620、 2630、 2640和2650中的每一個。
圖27是根據本發明的多諧振寬帶織回波損耗的示意圖。這里,回波損耗 是在100MHz和2700MHz之間的頻帶內測量的。如圖27所示,回波損耗在寬 頻帶上得到改善。
如以上所述,具有分形結構的多諧振寬帶天線可i!31^現代分形結構天線 修改的陣列實現。因此,每單位面積的多諧振寬帶天線的尺寸可最大化。從而, 多諧振寬帶殘的輻射效率增大,且對于相應波長的多諧振寬帶織可做的小 型化。
根據本發明的原理,多種多諧振寬帶天線實施例可由以下部分構造而成 介質基板,其上表面支撐具有預定分形柵結構的分形輻射元件,分形柵結構粘 接到介質鎌的上表面;歸介質繊上表面設置以懶分繊射元件的饋線; 以及粘接到與饋線相對的介質S^下表面的接地面。相鄰的分形寄生輻射元件 用來再次輻射來自分形輻射元件的電磁波,它可設置在與分形輻射元件相對的 介質基板下表面的位置上,與分形輻射元件相對并通過介質元件與分形輻射元 件隔開。
形成分形輻射元件圖案或分形寄生輻射元件圖案的分形元件或多個分形元 件,可用同軸方式排列構造成圍繞饋線對稱設置的閉合環。在其它實施例中, 分形輻射元件圖案或分形寄生輻射元件圖案可構造成電開路環,例如,輻射元 件的近端電耦合至饋線,輻射元件的遠端物理開路且電氣開路。
多諧振寬帶天線還可構造成,在介質繊的下表面上,至少一個附加分形 寄生輻射元件堆疊在相鄰的寄生輻射元件上,與分形輻射元件幾何對準,所述 附加分形寄生輻射元件再次輻射從分MI射元件輻射的電磁波。
至少一個被定向為再次輻射從分,射元件輻射的電磁波的附加分形寄生輻射元件,可在介質基板的上表面上堆疊于分,射元件上并與其對準。
在具體實施例中,多諧振寬帶纖可用至少一個附加分形寄生輻射元件構 造,附加分形寄生輻射元件用來再次輻射從分形輻射元件輻射的電磁波,附加 分形寄生輻射元件堆疊在分形輻射元件上,與分,射元件幾何對準。
一個或多個導電M可形成在其中一個分形輻射元件和相鄰的分形輻射元 件之間,或者形鵬一對附加分形寄生輻射元件之間。導電通路被設置為電耦 合相鄰分形圖案的外周部,且通路在縱向上隔開大約分形圖案的寬度,以盡可 肯巨 與饋線分離。也就是說,構成的短接電^fe括分形輻射元件、分形寄生
輻射元件以及在分,射元件和分形寄生輻射元件之間形成的導電3Ii^從而,
可實現寬帶、高效率微,。
雖然參考其示意性實施例具體描述了本發明,但應理解,在不脫離由附屬
權禾頓求限定的本發明的精神和范圍情況下,本領域技術人員可在形式和細節 ,其做多種變化。
權利要求
1、一種多諧振寬帶天線,包括介質基板;粘接在介質基板的上表面上的分形輻射元件,其具有預定分形柵結構;粘接在介質基板的上表面上以饋給分形輻射元件的饋線;和設置在與饋線相對的介質基板的下表面上的接地面。
2、 如權利要求1的多諧振寬帶,,包括被設置以再次輻射從分形輻射元 件輻射的電磁波的分形寄生輻射元件,其粘接在與分形輻射元件相對的介質基 板的下表面的位置上。
3、 如權利要求2的多諧振寬帶織,包括介質繊以鵬一步堆疊在其中 一個分形輻射元件上或堆疊在分形寄生輻射元件下方的至少一個或多個分形寄 生輻射元件。
4、 如權利要求2的多諧振寬帶織,包括在分胸射元件和分形寄生輻射 元件之間形成的至少一個或多個導電iM。
5、 如權利要求3的多諧振寬帶M,包括在分形寄生輻射元件之間形成的 至少一個或多個導電通路。
6、 如權利要求l的多諧振寬帶天線,包括包含分形結構的電導體,所述分 形結構包括重復設置形成陣列以形成分,射元件的交XJ移、人字形、閃電形、 Hilbert形和倒V形中的至少一種。
7、 如權利要求6的多諧振寬帶天線,包括具有分形柵結構的分,射元件, 所述分形柵結構包括具有八邊形、圓形和方形之一的至少一個或多個基本結構 的陣列。
8、 如權利要求7的多諧振寬帶殘,且分形輻射元件包括具有開口部的分 形柵結構。
9、 如權利要求7的多諧振寬帶繊,包括加到八邊形分糊射元件的四個 角的"L"形分形柵結構,且"L"形分形柵結構的端部開口或閉合。
10、 如權禾腰求4的多諧振寬帶繊,包括設置得盡可能艦與饋線隔開 的所述至少一個或多個導電通路。
11、 如權利要求5的多諧振寬帶纖,包括體得盡可倉^fe與饋線隔開的所,少一個或多個導 路。
12、 如權禾腰求2的多諧振寬帶殘,包括具有相同分形結構的分繊射元件和分形寄生輻射元件。
13、 如權禾腰求2的多諧振寬帶織,包括具有不同分形結構的分,射 元件和分形寄生輻射元件。
14、 如權利要求3的多諧振寬帶天線,包括具有相同分形結構的分,射 元件和分形寄生輻射元件。
15、 如權利要求3的多諧振寬帶天線,包括具有不同分形結構的分,射 元件和分形寄生輻射元件。
全文摘要
一種多諧振寬帶天線,由以下構造而成介質基板、具有粘接在介質基板的上表面上的預定分形柵結構的分形輻射元件。饋線粘接在介質基板的上表面上,饋給分形輻射元件,以及接地面位于與饋線相對的介質基板的下表面上,它與饋線通過介質基板物理分離。
文檔編號H01Q5/00GK101291014SQ20071030615
公開日2008年10月22日 申請日期2007年11月29日 優先權日2007年4月16日
發明者太賢植, 裵基亨, 金建佑 申請人:三星泰利斯株式會社