[发明专利]电磁信号发射和/或接收装置以及对应的集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及电磁信号发射和/或接收装置，该装置限定最小工作带宽，并至少包括由至少一个天线形成的第一阵列天线。本发明还涉及包括按照本发明发射和/或接收装置的集成电路。

背景技术

有多种电磁信号发射和/或接收装置。这些装置的特征性质是它们的辐射图形。可以按照不同的方法改变辐射图形，它取决于设备的需要，因此，在所有的空间中得到高度均匀的辐射图形是有意义的，为的是可以沿任何的方向以高度均匀的方式发射或利用相同的功率接收。或者，这些装置的辐射图形有最大的发射/接收功率区以及发射/接收功率是非常小的其他区是有意义的。可以从某个方向发射或接收的定向发射/接收装置具有几个优点，例如，较高效率的发射能量，和较低地拾取来自干扰方向的噪声。

通过合适的几何形状设计，可以得到定向发射/接收装置。一般地说，这些装置包含的天线是实际发射和/或接收电磁信号的天线。在空间中安排多个天线，也可以得到定向发射/接收装置。在这种情况下，空间中的分布是受发射/接收频率的影响，在频率较低时，需要利用较长的距离。这在低频工作的情况下就产生问题，因为所需的距离可能是很长的。

理论上，虽然我们可以使电磁信号发射和/或接收装置在任何频率下按照相同的方式工作，但是，在习惯上，发射和/或接收装置设计成用在某个带宽下，这是由于天线的几何尺寸确定因素以及与天线相关的电子确定因素往往限定该装置真正有效的带宽。在这个意义上，任何实际的发射和/或接收装置限定最小工作带宽，最小工作带宽是该装置设计的带宽以及它能够提供最小预期性能的带宽。

一般地说，我们需要研制有高度定向性的电磁信号发射和/或接收装置。我们还需要研制有缩小几何尺寸的电磁信号发射和/或接收装置。

发明内容

本发明的目的是克服这些缺点。实现这个目的是借助于上述类型的电磁信号发射和/或接收装置，其特征是，当假想天线在完成第一周期性运动时，第一阵列产生的输出信号对应于假想天线产生的输出信号，假想天线等于所述天线，这个第一周期性运动的第一频率高于最小工作带宽。

事实上，在迫使天线完成周期性运动时，它的辐射图形发生变化。如以下所提到的，“很好选取”的周期性运动允许改变辐射图形，为的是使它更具有定向性，并允许改变发射和/或接收装置的辐射图形，而无需改变在所述发射和/或接收装置中包含的天线的辐射图形。同样地，如以下所观察到的，要求周期性运动的频率高于最小工作带宽，为的是避免多余的干扰。一般地说，周期性运动可以是任何的运动，例如，简单的旋转运动，围绕几个轴的旋转运动，复杂的闭合运动，和甚至不闭合的运动，例如，  悬摆运动，虽然优选的运动是围绕一个轴或围绕几个轴的旋转运动。

同样地，如以下所观察到的，发射和/或接收装置的一个天线(或多个天线)可以实际完成周期性运动，以及在这种情况下，天线可以产生与完成相同周期性运动的假想天线相同的输出信号，或者，发射和/或接收装置的一个天线(或多个天线)可以产生对应于假想天线产生的信号的输出信号。在这种情况下，这两个信号不是完全相同的，但是发射和/或接收装置产生的信号对应于假想天线产生的信号，而这种对应性可以使电子电路能够得到与假想天线信号相同的结果。

最好是，电磁信号发射和/或接收装置是一种微观机构，通常称之为MEMS(微机电系统)。按照这种方式，可以把该装置组合在非常小的空间中。在这个意义上，该装置最好包含在单片或混合的集成电路中。

附图说明

根据以下的描述，本发明的其他优点和特征是显而易见的，其中完全非限制性地并参照附图描述本发明的一些优选实施例。这些附图是：

图1是偶极子的辐射图形。

图2.1，2.2和2.3是图1所示偶极子在围绕其纵轴转动时的辐射图形。

图3是图2所示偶极子产生的接收信号(W_i(f))和电压(V_i(f))的频率图。

图4是偶极子的定向性演变图(D)，它取决于偶极子的纵轴与其旋转轴之间的角度(α)。

图5是图1所示偶极子的辐射图形，该偶极子的纵轴与水平方向形成63°角。

图6.1，6.2和6.3是图1所示偶极子在围绕旋转轴转动时的辐射图形，旋转轴与其纵轴形成的角度α＝63°。

图7是在其第二区中有两个电容器板的继电器简化图。

图8是有两个电容器板的继电器简化图，在每个区中有一个电容器板。

图9是有三个电容器板的继电器简化图。