[发明专利]通过电润湿法能够重新配置的电磁天线

说明书

技术领域

本发明属于电磁天线领域。更具体地说，本发明涉及通过电润湿法能够重新配置的天线。

背景技术

传统上，电磁天线由辐射元件、电介质、和接地平面构成。辐射元件和接地平面最常见为金属。它们具有非常不同的形状和维度。

在诸如SDR(软件限定的无线电)或SR(软件无线电)的软件无线电类型的无线电系统中，终端和/或通信对象在尺寸和重量上受限，并且具有差能量自主性。一方面，这些终端和/或通信对象要求小型化的天线，另一方面，要求能够满足与无线电系统相关联的一组限制条件。例如，这些天线必须能够同时覆盖宽频带中的所有频率，或者，至少这些天线必须在频率方面非常灵活以便能够扫描宽频谱的频率。

为了满足这组限制条件，已经设计出了称为“能够重新配置”的天线。

当前可获得至少三种类型能够重新配置的天线，如下文所示。

-频率方面能够重新配置的天线：

该天线于是被称为频率灵活。该天线由此能够扫描宽频谱的频率。这样的天线用于能够与诸如GSM标准(全球移动通信系统)和UMTS标准(通用移动电信系统)的几种通信标准相兼容的移动终端中，其中GSM标准涉及大约900MHz的频带，UMTS标准涉及大约1800MHz的频带。

-在极化方面能够重新配置的天线：

该天线于是被称为极化灵活。对于线极化，此极化可以是水平或垂直的，对于圆极化，这可以是左或右。这样的天线提供更好的信噪比，并且在诸如建筑物内部的电磁波传播遇到大量障碍的场所特别有优势。

-在辐射方向图方面能够重新配置的天线：

该天线于是能够修改其辐射方向图，以便例如适用于传播环境的改变。

在当前的现有技术中，鉴于维度限制，天线的重新配置不通过天线或构成天线的元件的机械或几何变形来实现。

事实上，天线的重新配置当前通过切换构成其的辐射元件、电介质、和接地平面内部的特定元件，或者通过改变天线上连接至特定点的阻抗来实现。

这两种模式的重新配置存在一定的缺陷。

在切换天线的元件的情况下，获得希望重新配置的特征(频率、辐射的方向性)的不连续改变。

在天线上连接至特定点的阻抗改变的情况下，获得频率方面的连续变化，但是受到使用的阻抗的改变范围的限制。出于同样的原因，辐射方向图的连续改变受限。

这两种类型的重新配置(通过切换元件及通过阻抗改变)的组合允许在更宽范围上获得所考虑的物理特征的改变，但是具有增大的复杂性，增大的复杂性趋向于与所考虑的终端和/或通信对象的设计限制条件(维度、重量、能量自主性)不兼容。

而且，使能重新配置的元件(开关及阻抗)表现出影响天线效率的固有损失。

发明内容

因此真正需要不表现已知重新配置技术的上述缺陷的重新配置电磁天线的技术。

由此，根据第一方面，本发明涉及一种电磁天线，其值得注意之处在于该电磁天线包括辐射元件，该辐射元件包括置于第一元件上的导电的第一流体物质及置于第二元件上的第二流体物质，所述第一流体物质与所述第二流体物质接触，所述流体物质不能混溶，并且所述第一和第二元件导电且彼此电隔离。

根据本发明的该天线具有如下优点，其包括由性质上能够变形的流体物质组成而不是由金属制成的辐射元件。

根据优选的特征，该第一流体物质是这样的物质，通过将导电元件的粒子或碎片导入此物质中或通过将导电物质导入此物质中而使得该物质导电。

向流体物质中导入导电元件的碎片赋予辐射元件(流体物质和碎片)特定的电磁特性。由此，谐振频率不再必须由维度固定，而是流体物质的体积能够均衡地取决于其展开长度可能非常显著的碎片的潜在的折叠效应。这由此允许天线在比简单流体物质的情况低得多的频带中操作。

根据优选的特征，第二元件由彼此电隔离的子元件的组合件构成。

第二元件分解为子元件促进并允许组合件的变形的改进控制。可能获得非对称变形。

根据优选的特征，第一和第二元件与第一和第二流体物质的相应接触表面为平面、或凹面、或凸面。

元件与流体物质接触的表面采用的形状(特别是当流体物质的接触表面为凹面时)允许补偿由于流体物质的重量造成的影响(重力影响)、增大天线尺寸并从而使得其能够在更低频带中使用。

根据优选的特征，第一和第二元件与第一和第二流体物质的相应接触表面中的至少一个涂覆有绝缘材料层。

由此，绝缘材料层的导入允许流体物质被隔离，并允许避免流体物质和元件与流体物质的接触表面之间的化学反应。