[发明专利]超天线

说明书

描述一种便宜的小型可印刷超天线系统。除了小于现有天线之外，所述超天线相较于现有天线的改善之处在于其为全向的且具有更广泛的增益功能及更佳的效率。一些实施例包括具有环形状的主要元件和两个由所述主要元件围封的寄生元件。每个寄生元件可塑形为具有开口的环。所述两个寄生元件的所述开口可分别定位成邻近于所述主要元件的相对侧。

技术领域

本公开涉及天线设计。更具体来说，本公开涉及小而便宜的全向可印刷超天线，其具有较宽的阻抗带宽和接近恒定的增益。

背景技术

无线通信为移动计算技术的关键组分。网络应用，如网页浏览、流媒体和数据消耗的其它形式正日益转向移动装置。另外，物联网(Internet of Things；IoT)的持续发展进一步刺激对更先进无线通信技术的需求。

在各种无线通信技术之间，天线设计仍是极其重要的部分。用于移动装置的许多天线是基于偶极天线或平面倒F天线(planar inverted-F；PIFA)设计，所述设计遭受许多缺点。一般来说，尤其在基于正交幅度调制(quadrature amplitude modulation；QAM)(其中幅度为信号的关键部分)的数字通信中，偶极天线常常需要天线的尺寸为对应于传输频率的波长的约一半。这类天线可能过大而无法在无性能损害下用于许多应用。此外，基于偶极的天线通常具有较窄的阻抗带宽，例如目标频率的约10％的带宽。因此，这些天线并非容易地适用于宽带宽应用并常常在用于不同环境时遭受性能下降。另外，常规天线可能不具有预期用途的理想方向性。

发明内容

本文中所描述的一个实施例提供一种天线。此天线包含具有环形状的主要元件和两个由主要元件围封的寄生元件。每个寄生元件塑形为具有开口的环。两个寄生元件的开口分别定位成邻近于主要元件的相对侧。

在此实施例的变型中，主要元件具有基本上矩形形状。

在此实施例的变型中，主要元件的长边基本上等于所需传输波长的四分之一。

在此实施例的变型中，主要元件的短边基本上等于所需传输波长的八分之一。

在此实施例的变型中，主要元件包含充当馈电点的开口。主要元件的开口安置在约主要元件的长边的中点处。

在此实施例的变型中，天线的标称阻抗为约100欧姆。

在此实施例的变型中，主要元件和寄生元件包含印刷在表面上的导电墨水。

在此实施例的变型中，主要元件和寄生元件包含沉积在衬底上的金属迹线。

在此实施例的变型中，主要元件被配置成直接由微分RF信号驱动。

附图说明

图1展示根据本发明的一个实施例的超天线系统的示例性几何形状。

图2A说明根据本发明的一个实施例的共振超天线系统的另一示例性几何形状。

图2B说明根据本发明的一个实施例的共振超天线系统的另一示例性几何形状。

图3说明根据本发明的一个实施例的超天线系统中的瞬时电流。

图4A呈现根据本发明的一个实施例，说明示例性超天线辐射方向图的二维图式。

图4B呈现根据本发明的一个实施例，说明示例性超天线辐射方向图的三维透视图。

图5说明根据本发明的一个实施例，覆盖若干谱带的示例性回波损耗光谱。

图6A说明根据本发明的一个实施例，安装在墙壁上时超天线系统的运行。

图6B说明根据本发明的一个实施例，在具有不同厚度和材料的墙壁环境中运行时超天线系统的稳固性。

图7A说明根据本发明的一个实施例利用超天线系统的示例性装置。