[发明专利]具有至少两个谐振频率的回路天线

说明书

                        技术领域

本发明涉及一种介电式加载的天线，用于工作在超过200MHz的频率下，而具体地涉及一种具有一工作频带之内至少两个谐振频率的天线。

                        背景技术

这样一种天线披露在英国专利申请第GB 2321785A号之中。此已知天线具有一对在侧向上对置的细长天线元件，伸展在一固体介电芯体上沿纵向间隔开来的各位置之间，各天线元件在各个第一端处连接于一馈电连接装置而在各第二端处连接于一平衡-不平衡转换(balun)套环(sleeve)。各天线元件和套环配置得以便形成至少两条围绕芯体伸展的导电路径，其中两条路径之一在天线的一工作频率下具有的电气长度大于另一路径的电气长度。采用各叉式天线元件可以实现这一点，其中每一元件具有一分出的部分，从介电芯体顶部与平衡-不平衡转换套环边沿之间的某一位置伸出，至少各天线元件之一的此分出的部分具有不同电气长度的各分支。平衡-不平衡转换套环是剖分式的，意在沿纵向伸展的各槽缝制成为套环导电材料之中的各个缝隙以便形成两部分套环之间的隔绝，从而确定两条导电路径。各平衡-不平衡转换槽缝配置得在工作频带中具有大约四分之一波长(λ/4)的电气长度，由套环边沿形成的零阻抗点被转变为各分出的元件之间的一个高阻抗点，从而把套环各部分彼此隔绝开来。由于各导电路径具有不同的电气长度，每一导电路径可在一不同频率下发生谐振并因此形成一种具有较大带宽的天线。

与以上天线相关的一项问题是，难以把具有充分长度的各槽缝包含在套环之内以形成四分之一波长，特别是如果套环较短。披露在GB 2321785A之中的各L形槽缝可能难以制作并限制了套环之中电流的流动。

                       发明内容

按照本发明的第一方面，提供一种介电式加载天线用于工作在超过200MHz的频率下，包括一电绝缘芯体，其固体材料具有大于5的相对介电常数；一馈电连接装置；以及一天线元件结构，设置在芯体的外部表面上或附近，芯体的材料占据了由芯体外部表面所限定的大部分容积，其中天线元件结构包括一对在侧向上对置的细长元件组，每组包括第一和第二相互邻近的细长元件，它们在天线的一工作频带之内的一频率下具有不同的电气长度，并由一围绕芯体伸展的接合导体在馈电连接装置附近的各个第一端部处和在各个第二端部处被联接在一起，每组细长元件从而形成至少部分的细长槽道，后者具有所述频带之内的一电气长度nλ/2，而且后者的主要部分位于各元件之间，以及其中两组的各第一元件形成部分的第一回路式导电路径，而两组的各第二元件形成部分的第二回路式导电路径，以致所述各路径具有所述频带之内不同的各个谐振频率，而且各自从馈电连接装置伸向接合导体，而后返回馈电连接装置。

本发明的其他一些方面，以及各优选特征，在所附各项权利要求中予以叙述。

nλ/2槽道，或槽缝，使之可能在由各天线元件构成的各导电回路与各接合导体之间形成隔绝。由于这一槽道的主要部分位于各天线元件之间，所以减少了对天线其他各部分的侵入。最好是，全部槽道位于各天线元件之间。

通过配置各细长元件和各接合导体以构成至少两条回路式导电路径而在天线的一工作频率下两条路径之一的电气长度大于另一路径的电气长度，产生了具有至少两个谐振峰的一频率响应而提供一种带有较大带宽的天线。确实，各谐振频率可以选定得重合于一移动电话系统的各发射和接收频带的各中心频率。

接合导体可以由邻近相对于馈电连接装置的端部的、芯体外部表面上的一四分之一波平衡-不平衡转换器予以构成，此馈电连接装置是由一沿纵向穿过芯体的馈电结构形成的。在一项优选实施例中，接合导体是由一体平衡-不平衡转换套环，或陷波器(trap)构成的，每一导电路径都包含套环边沿。或者，每一接合导体可以由一围绕芯体伸展的导电带条构成。一平衡-不平衡转换套环的优点是，天线可以由于联接于馈电结构的单端馈电而工作在一平衡的模态之中。

在此优选天线中，两条回路式导电路径围绕芯体而延伸，每一回路式路径从馈电连接装置起，经过一第一组的第一或第二天线元件(取决于工作频率)，达到接合导体，并经过一第二组的相应第一或第二元件回返到馈电连接装置。每组中各元件之间，并因此两条回路式导电路径之间的电气长度差别，可以通过把每组中各元件之一制成得具有与此组中其他元件不同的宽度而取得。实际上，各元件起波导作用，较宽元件以比较窄元件较低的速度传播各种信号。或者，每组中各元件之一可以具有不同于该组中其他元件的实际长度。