專利名稱：在平面倒f型天線(pifa)設計中槽的最佳利用的制作方法
技術領域：
本申請案涉及一種接收/傳輸無線電波天線，例如用于無線通信中的天線，且更具體而言，涉及一種如微帶天線和平面倒F型天線(PIFA)的、在其接收/傳輸發(fā)射元件(下文稱為發(fā)射元件)中具有一個槽的平面天線。
背景技術：
手持式攜帶式設備(例如尋呼機、攜帶式電話和蜂窩式電話)的天線必須具有小尺寸、輕重量和緊密的物理體積。常常需要平嵌式或內置式內部天線，且PIFA對于這種類型的應用尤其具有吸引力。對于許多裝置來說，PIFA是用作蜂窩通信應用中的內部天線的一個優(yōu)選的選擇。
命名為PIFA是因為從側視圖來看，具有空氣介電的PIFA類似于面向下的字母F。(參閱，例如R.Garg、P.Bhartia、I.Bahl和A.Ittipiboon的出版物“MICROSTRIP ANTENNA DESIGN HANDBOOK”的第10.7節(jié)，版權2001，Artech House.Inc.)。
PIFA技術和設計上的進步已朝著小型化和增強單饋PIFA的多頻帶性能的方向發(fā)展。單饋PIFA的多頻帶執(zhí)行能力也已經發(fā)展成同時包括雙蜂窩式和雙非蜂窩式應用。
PIFA設計可在PIFA的發(fā)射元件中包括槽的構造。舉例而言，美國專利第6,573,869號提供了一種具有一個發(fā)射器的多頻帶PIFA，其中形成一螺旋槽以在天線的電場模式分配中產生多頻依賴零信號(multiple frequencydependent null)，該專利以引用的方式并入本文中。
PIFA的發(fā)射元件內的槽的位置、輪廓和長度的選擇取決于相關的設計參數，且有時在PIFA的發(fā)射元件內優(yōu)選具有不止一個槽。
使用槽來物理分隔一個單頻帶PIFA的發(fā)射元件用于多頻帶操作以及提供一個槽作為電抗性負載工具來減少發(fā)射元件的共振頻率成為PIFA發(fā)射元件中的兩個重要的功能角色。另外，可選擇槽的位置和輪廓來控制多頻帶PIFA的上共振頻帶的偏振特性。
在PIFA發(fā)射元件內引入一個槽具有減少發(fā)射元件的有效表面積的不良效果，其又導致PIFA在增益和帶寬方面降級的效果。
除了具有一個槽之外，PIFA的發(fā)射元件也可以與電容性負載元件相關聯，該等電容性負載元件通常為在發(fā)射元件邊緣的彎曲的金屬段或片的形式，這些區(qū)段朝著接地面向下延伸且不接觸接地面。然而，電容性負載在PIFA的帶寬和增益方面具有負面影響。舉例而言，美國專利第5,764,190號提供了一種電容性負載PIFA，該專利以引用的方式并入本文中。
通常利用槽負載和電容性負載來實現所要的共振，而不會增加PIFA的物理尺寸。
盡管上文所提到的槽在PIFA性能方面具有缺點，在PIFA的發(fā)射元件內存在槽的構造可能是必要的，以實現多頻帶性能并提供所要的共振。
同樣，考慮到對于可用于在無線裝置內放置內部天線的物理體積方面的嚴格約束，電容性負載在PIFA設計中可以是普遍需要的。
作為在PIFA的發(fā)射結構內使用曲折圖案的一個實例，美國專利第6,380,895號提供了一種用于微帶PIFA的發(fā)射結構，其中第一補片(patch)s通過曲折圖案的方式連接到第二補片，該專利以引用的方式并入本文中。該第一補片包括用于將RF信號饋入該發(fā)射結構的構件，且該曲折圖案充當兩個補片之間的感應連接。

發(fā)明內容
本發(fā)明用于最佳利用形成PIFA的發(fā)射元件中的槽的輪廓的間隙，以控制PIFA的操作參數。盡管本發(fā)明將被描述用于PIFA中，但本發(fā)明通用于在其發(fā)射元件中具有槽的平面天線。
在現有技術PIFA中，發(fā)射元件的槽區(qū)獨立于PIFA發(fā)射元件的任何部分的物理存在，例如如圖9中所示，其中PIFA的大致平面且矩形狀的金屬發(fā)射元件90(以俯視圖顯示)包括一非發(fā)射邊91；一發(fā)射邊97；一大致等寬的L狀槽92，其具有一大致垂直于非發(fā)射邊91而延伸的短垂直段93和大致平行于非發(fā)射邊91而延伸的長水平段94；在非發(fā)射邊91上的短路柱(shorting post)或區(qū)域95，其從發(fā)射元件90的平面向下延伸，以將發(fā)射元件91電連接到PIFA 90的金屬接地面(未圖示)；和一在非發(fā)射邊91上的饋電柱或區(qū)域96，其連接發(fā)射元件90以接收/傳輸RF信號。L狀槽92的長度是垂直槽段93與水平槽段94的長度和。
根據本發(fā)明，PIFA包括配備在PIFA金屬發(fā)射元件中的槽內的金屬段。根據本發(fā)明，此金屬段可與發(fā)射元件連接，進而形成發(fā)射元件的延伸部，或者此金屬段可與PIFA的接地面連接，進而形成PIFA的短路寄生元件。
本發(fā)明的構造和布置用于有效利用由槽提供的間隙區(qū)域，其等價于增加了PIFA發(fā)射元件的有效的或實際的物理尺寸。此物理尺寸的實際增加有利于減少通常為實現所要共振所需的電容性負載。電容性負載的減少也改進了PIFA的帶寬或增益或兩個方面都有改進。
通過明智地選擇延伸到發(fā)射元件槽中的發(fā)射元件的金屬段的輪廓，就有可能徹底克服電容性負載需求，即使在嚴格限制PIFA的線性尺寸的情況下。
根據本發(fā)明的在PIFA的發(fā)射元件的槽內提供一個金屬段的觀點，槽內的這個金屬段的一端可物理連接到該發(fā)射元件，或槽內的這個金屬段的一端可物理連接到PIFA的接地面。
上述美國專利申請案第10/135,312號說明，通過將短路寄生元件放在PIFA的發(fā)射元件與接地面之間的空間中來產生唯一的共振帶。
在本發(fā)明的構造和布置中提供一種唯一共振帶，其中發(fā)射元件和短路寄生元件處于同一平面內。在本發(fā)明中(參見圖8)，短路寄生元件位于發(fā)射元件的槽區(qū)內，且短路寄生元件沒有電連接到發(fā)射元件。發(fā)射元件和短路寄生元件的此共面放置有利于簡化單饋多頻帶PIFA的制造。


圖1是本發(fā)明的第一實施例的俯視圖，其中PIFA的平面型金屬發(fā)射元件包括一個大致等寬的L狀槽，其具有一個位于發(fā)射元件的非發(fā)射邊上的開口端，該發(fā)射元件的短垂直槽段或支腳從發(fā)射元件的非發(fā)射邊大致垂直延伸且其長水平槽段或支腳在大致平行于非發(fā)射邊的路徑中曲折，且其中發(fā)射元件的曲折且大致等寬的金屬延伸部與發(fā)射元件共面，進入L狀槽的開口端，在L狀槽中大致是居中的，并大致沿著L狀槽的長度延伸。
圖2是本發(fā)明的第二實施例的俯視圖，其有些類似于圖1。其中PIFA的平面型金屬發(fā)射元件包括一個大致為L狀且等寬的槽，其開口端位于發(fā)射元件的非發(fā)射邊上，其中槽的水平段是線性的，其中發(fā)射元件的曲折金屬延伸部與該發(fā)射元件共面，其中該發(fā)射元件的金屬延伸部進入L狀槽的開口端，在L狀槽中是大致居中的且大致沿著L狀槽的長度延伸。
圖3是本發(fā)明的第三實施例的俯視圖，其有些類似于圖1和圖2，其中PIFA的平面型金屬發(fā)射元件包括一個大致為L狀且等寬的槽，其開口端位于發(fā)射元件的非發(fā)射邊上，其中與發(fā)射元件共面的發(fā)射元件的金屬延伸部進入L狀槽的開口端，大致沿著L狀槽的長度延伸，且接著旋轉360度以沿著L狀槽的水平段的長度往回延伸。
圖4是本發(fā)明的第四實施例的俯視圖，其中PIFA的平面型金屬發(fā)射元件包括一個大致為L狀的槽，其水平段大致平行于發(fā)射元件的非發(fā)射邊延伸，其垂直段是開口端位于發(fā)射元件的一側邊上，且其中發(fā)射元件的曲折的金屬延伸部進入L狀槽的開口端，在L狀槽中大致居中，且大致沿著L狀槽的長度延伸。
圖5是本發(fā)明的第五實施例的俯視圖，其有些類似于圖4，其中大致為L狀的槽的水平段包括發(fā)射元件的兩個大致等寬的曲折延伸部，這兩個延伸部大致上等分了該L狀槽的水平段。
圖6是本發(fā)明的第六實施例的俯視圖，其類似于圖5，其中所提供的發(fā)射元件側邊上的相對長的金屬短路柱和發(fā)射元件發(fā)射邊上的相對短的金屬饋電柱用作發(fā)射元件的共面部分，此圖也以虛線顯示了短路柱和饋電柱如何從發(fā)射元件的平面朝著PIFA的金屬接地面(未圖示)向下彎曲大致90度，短路柱的長度橫跨發(fā)射元件與接地面之間的距離，以進而將發(fā)射元件的側邊電連接到接地面。
圖7是本發(fā)明的第七實施例的俯視圖，其中PIFA的平面發(fā)射元件包括兩個大致線性槽，所述槽從發(fā)射元件的非發(fā)射邊大致垂直延伸，且兩個槽的開口端沿著非發(fā)射邊互相間隔開來，其中第一槽包括發(fā)射元件的曲折延伸部，該曲折延伸部與發(fā)射元件共面且在該第一槽中大致居中，且其中第二槽包括發(fā)射元件的線性延伸部，該線性延伸部與發(fā)射元件共面且在該第二槽中大致居中。
圖8是本發(fā)明的第八實施例的俯視圖，其有些類似于圖1，差別在于沿著L狀槽曲折行進的共面金屬圖案是電連接到PIFA金屬接地面的，進而形成短路寄生元件。
圖9是PIFA的現有技術發(fā)射元件的俯視圖，其中大致為L狀的槽形成于發(fā)射元件中，使得槽的垂直段大致垂直于發(fā)射元件的非發(fā)射邊而延伸，且使得槽的水平段大致平行于發(fā)射元件的非發(fā)射邊而延伸。
圖10是現有技術PIFA的側視圖，這個視圖顯示了PIFA的倒F形狀，且此圖顯示了在PIFA中提供有金屬接地面的類型，所述PIFA是根據本發(fā)明而構造和布置的。
具體實施例方式
圖1說明本發(fā)明的第一實施例。
和將要描述的本發(fā)明的其它實施例一樣，其顯示了發(fā)射元件的俯視圖，應了解，所述發(fā)射元件在空間上與接地面相關聯，在現有技術圖10所示差不多。出于簡化目的，圖1-8中沒有顯示與本發(fā)明的實施例相關聯的接地面。
圖1是根據本發(fā)明而構造和布置的PIFA的大致為平坦或平面的金屬發(fā)射元件10的俯視圖，發(fā)射元件10包括一個大致為L狀的曲折路徑槽11，L狀槽11的開口端12位于發(fā)射元件的非發(fā)射邊13上，也就是說，發(fā)射元件10的邊含有一個向下延伸的短路柱或短路區(qū)15，其底端電連接到PIFA的金屬接地面(未圖示)。在圖1中，饋電柱或饋電區(qū)14也位于發(fā)射元件10的非發(fā)射邊13上。
L狀槽11的主體長度是大致等寬的，如數字16所示。L狀槽11的垂直延伸節(jié)17是線性的且大致垂直于非發(fā)射邊13而延伸。L狀槽11的水平延伸段18順著包括三個垂直延伸段19、20和21的曲折路徑行進。應注意，在三個垂直延伸段(19、20、21)處，L狀槽11具有更大的垂直寬度，如數字38所示。
L狀槽11的曲折路徑提供了一個減少發(fā)射元件10的共振頻率的負載效應，且這可以在不增加包含發(fā)射元件10的PIFA的物理尺寸的情況下實現。
如圖1所示，在L狀槽11內提供了發(fā)射元件10的曲折金屬段22，而僅僅段22的端23在L狀槽11的開口端12處或其附近電連接到發(fā)射元件11。端23連接到發(fā)射元件11的這個曲折金屬段22大致順從或對應于L狀槽11的曲折路徑。
更具體而言，由第一垂直延伸部分24和第二水平延伸部分25組成金屬段22，這兩個部分與該L狀槽11的相鄰壁間隔大致相等的距離。
段22的第三、第四和第五部分26、27和28形成段22的垂直延伸部分，其向上延伸到L狀槽11的垂直節(jié)19中。段22的這個垂直延伸部分與垂直節(jié)19的相鄰壁間隔大致相同的距離。
金屬段22的水平延伸第六部分29也與L狀槽11的相鄰壁間隔大致相同的距離。
金屬段22的第七、第八和第九部分30、31和32形成段22的垂直延伸部分，其向上延伸到L狀槽11的垂直節(jié)20中。段22的這個垂直延伸部分與垂直延伸節(jié)20的相鄰壁間隔大致相同的距離。
段22的水平延伸第十部分33也與L狀槽11的相鄰壁間隔大致相同的距離。
金屬段22的第十一部分34大致垂直延伸到L狀槽11的垂直節(jié)21中，且段22的這一部分也與垂直節(jié)21的相鄰壁間隔大致相同的距離。
位于L狀槽11內的金屬段22的曲折路徑也提供了實際增加含有發(fā)射元件10的PIFA的線性(長度和寬度)尺寸的效果。
本發(fā)明的這種構造和布置憑借將發(fā)射元件10的一個部分或段22延伸到L狀槽11中而有助于設計在AMPS頻帶中共振的PIFA。舉例而言，此一發(fā)射元件10的寬度35為約33mm且長度36為約13mm，PIFA的高度為約4.5mm(參見圖10的尺寸37)，且PIFA的接地面的寬度為約35mm且長度為約75mm。
具有上述尺寸的此類AMPS頻帶PIFA的半周長僅為約46mm，與之對比的是常規(guī)的AMPS頻帶PIFA的半周長為約87.31mm，常規(guī)PIFA的發(fā)射元件不含有上文所述的槽和金屬段、和電容性負載元件。
也就是說，使用本發(fā)明就能得到在整體大小方面顯著小型化的PIFA。
在圖2中修改了圖1的上述實施例，其L狀槽41的水平節(jié)40是線性的，也就是說，其沒有了曲折路徑。然而，沿著L狀槽41的水平節(jié)40的長度進行延伸的金屬發(fā)射元件43的金屬段42順著曲折路徑行進，此路徑類似于圖1中所示的金屬段22的上述路徑。
更具體而言，在圖2中，金屬段42包括大致垂直于發(fā)射元件43的非發(fā)射邊13而延伸的第一部分44、大致平行于非發(fā)射邊13而延伸的第二部分45、大致垂直于非發(fā)射邊13而延伸的第三部分46、大致平行于非發(fā)射邊13而延伸的第四部分47、大致垂直于非發(fā)射邊13而延伸的第五部分48、大致平行于非發(fā)射邊13而延伸的第六部分49、大致垂直于非發(fā)射邊13而延伸的第七部分50、大致平行于非發(fā)射邊13而延伸的第八部分51、大致垂直于非發(fā)射邊13而延伸的第九部分52和大致平行于非發(fā)射邊13而延伸的第十部分53。
圖3中所示的本發(fā)明的實施例不同于上文所述的圖2的實施例，不同的是位于發(fā)射元件61內的L狀槽41中的金屬段順著修改過的類型的曲折路徑行進。通過為金屬段提供更長的總線性長度來彌補上文相對于圖1和圖2所述的多轉曲折路徑的缺乏，如圖3所示。
更具體而言，與發(fā)射元件61共面的金屬段包括大致垂直于非發(fā)射邊13而延伸的第一部分62、大致平行于非發(fā)射邊13且沿槽水平段66的大致整個長度延伸的第二部分63、大致垂直于非發(fā)射邊13而延伸的第三轉彎部分64和大致平行于非發(fā)射邊13且沿槽的水平段66的大致整個長度延伸的第四部分65。
圖4提供了本發(fā)明的另一實施例，其中金屬發(fā)射元件的饋電柱14和短路柱15處于相互正交的配置關系。也就是說，饋電柱14位于發(fā)射元件72的發(fā)射邊113上，且短路柱15位于發(fā)射元件72的側邊(非發(fā)射邊)73上。
短路柱15和位于發(fā)射元件72內的L狀槽71的開口端70位于PIFA的發(fā)射元件72的狹窄側邊(非發(fā)射邊)73上。應注意，在圖4中，非發(fā)射邊73沿著發(fā)射元件72的窄邊而延伸。
圖4的L狀槽71大致類似于圖2的L狀槽41，只是槽的開口端70位于發(fā)射元件72的窄邊上。
正如本發(fā)明的上述實施例，位于L狀槽71內的金屬段74連接到發(fā)射元件72的L狀槽71的開口端70或其附近。
如上文相對于圖2所述的，金屬段74與發(fā)射元件72共面且金屬段74順著沿發(fā)射元件72內的大致為L狀的槽71的水平段曲折而行的路徑行進。
在設計AMPS頻帶PIFA的過程中使用了饋電柱14和短路柱15的正交配置，以及沿著發(fā)射元件72的窄邊放置L狀槽71的開口端70，所述PIFA在寬約35mm、長約75mm的接地面上方具有寬約33mm、長約13mm的發(fā)射元件，該PIFA的高度為約4.5mm。
如圖1-4所示的本發(fā)明的先前實施例中，在PIFA的金屬發(fā)射元件的槽區(qū)內提供了單個金屬段，且此金屬段形成發(fā)射元件的延伸部。
圖5提供本發(fā)明的一個實施例，其中在形成于PIFA的發(fā)射元件72中的大致L狀的槽71內提供了兩個獨立的金屬段78和79。這兩個金屬段78和79連接到發(fā)射元件72的L狀槽71的水平段的相對側80和81上。
由此，槽71內的兩個獨立的金屬段78和79的構造形成發(fā)射元件72的兩個延伸部，為PIFA的設計提供了額外的自由度。兩個金屬段78和79各自的總水平長度在控制PIFA的共振頻率過程中表現出提供相反的效果。
利用圖5的實施例構造出寬約33mm，長約13mm和高約4.5mm的AMPS頻帶PIFA，其金屬接地面寬約35mm，長約75mm。此PIFA不需要電容性負載元件，這又暗示著不需要沿著某些邊朝著接地面向下彎曲發(fā)射元件72。
圖6中顯示了如圖5中所示的PIFA的發(fā)射元件72與其饋電柱14和短路柱15的復合組成，其中虛線82和83顯示饋電柱14和短路柱15向下彎曲的位置，使得饋電柱14的端84位于PIFA的接地面的上方，而短路柱15的端85與接地面物理嚙合和電連接。
如本發(fā)明的其它實施例，圖6中所示的復合組成理想的是通過使用兩次射出成型(two shot molding)或金屬電鍍塑料技術形成，而且這種復合組成也可形成于通常用于曲線型天線的那種類型的曲板上。
圖1-6中所示的本發(fā)明的PIFA設計實施例包括在PIFA的發(fā)射元件內使用單一L狀槽。在單饋、雙頻帶PIFA中，這種單一L狀槽布置的缺點在于不能或者難以實現低和高共振頻帶的獨立調諧控制。
如圖7中所示的本發(fā)明的實施例，顯示了PIFA的發(fā)射元件100的配置，其中兩個線性的或直的槽101和102垂直于發(fā)射元件的非發(fā)射邊103而延伸，這個非發(fā)射邊也含有一個短路柱15和一個饋電柱14。本發(fā)明的這個實施例提供了在調諧單饋PIFA的低和高共振頻帶方面的相對獨立的控制的優(yōu)勢。
兩個獨立的槽101、102的長度和這兩個獨立槽沿著非發(fā)射邊103的位置僅對一個特定的共振頻帶提供了調諧效果，而其它共振頻帶幾乎不受影響。
上述的在線性槽101內提供曲折金屬發(fā)射元件段104、在線性槽102內提供線性金屬發(fā)射元件段105并使這兩個金屬發(fā)射元件段充當發(fā)射元件100的延伸部的發(fā)明觀點也可延伸到在發(fā)射元件中具有一個以上的槽的雙頻帶或多頻帶PIFA設計中。
圖7的單饋多頻帶PIFA提供了本發(fā)明的圖1-6實施例中的所有新穎和特別的性質，且另外，圖7的PIFA實施例通過選擇槽101和102的位置和大小而提供在調諧PIFA的低和高頻帶方面相對獨立的控制所要的特征。
形成于獨立的槽101和102內的金屬發(fā)射元件段104和105的外形和長度僅對各自的共振頻帶有影響。
段104和105在兩個槽101和102中所順從的路徑可以是類似的或不類似的。也就是說，兩個槽101、102各自中的金屬段的路徑可以是線性的或曲折的，或所述路徑可以是線性和曲折類型的組合。
另外，在圖7中，所示的兩個槽101和102的開口端106和107是位于PIFA的發(fā)射元件100的非發(fā)射邊103上的。然而，對此并不作要求。也就是說，可以提供兩個槽，它們的開口端是位于發(fā)射元件100的相對邊和平行邊103和109上的。
另外，圖7中所示的本發(fā)明的實施例可包括一個修改型，其中可用譬如一個L狀槽與一個直槽或兩個L狀槽的二槽組合來取代兩個直槽101和102。
在圖8中所示的本發(fā)明的實施例中，顯示了單饋三頻帶或多頻帶PIFA的金屬發(fā)射元件110。
在圖8中，發(fā)射元件110的大小、饋電柱14的位置、短路柱15的位置、PIFA金屬接地面的大小、曲折的L狀槽111的位置和大小和PIFA的高度(即發(fā)射元件110與接地面之間的距離)決定了PIFA的雙共振頻率。
也可以通過在曲折的L狀槽111內形成一個曲折的金屬段112來實現圖8的PIFA的其它共振頻率。在本發(fā)明的這個實施例中，金屬段112與PIFA的接地面相連，進而成為短路寄生元件。
短路寄生元件112的長度可以被調節(jié)用來實現所要的其它具有實踐價值的共振頻帶(例如GPS或藍牙)。
在雙頻帶PIFA的大致L狀槽111內形成短路寄生元件112可解諧PIFA先前的共振特性。可需要重新最優(yōu)化的發(fā)射元件110以恢復先前實現的PIFA的雙共振特性。通常，可以保證一種反復設計環(huán)路，其包括在調諧發(fā)射元件110和短路寄生元件112方面的交替輪流，以實現PIFA中所要的雙共振，且保留了由寄生元件112所提供的所需的其它共振。
在描述本發(fā)明的過程中，當將發(fā)射元件的延伸部放置在發(fā)射元件的槽區(qū)內時，已假設該延伸部是與發(fā)射元件共面的。這種共面性提供了所要的相對簡單地制造發(fā)射元件的優(yōu)勢。
然而，可不要求這種共面性而實施將發(fā)射元件延伸到發(fā)射元件的槽區(qū)內的觀點或將單獨的短路寄生元件置于發(fā)射元件的槽區(qū)內的觀點。
在這樣的一般情形下，僅需要使發(fā)射元件的延伸部的一段或一部分延伸到槽區(qū)中或穿過槽區(qū)以與發(fā)射元件共面，且該延伸部的剩余部分可延伸到平面天線(例如PIFA或微帶天線)的接地面與發(fā)射元件之間的可用空間中，例如，參閱圖10中存在的發(fā)射元件與接地面之間的空氣介電空間。實施這種的一般設計僅需要使槽區(qū)的面積有利于將發(fā)射元件的延伸部的共面段延續(xù)到存在于該發(fā)射元件與該接地面之間的空間中。本著簡明描述本發(fā)明的目的，且考慮到避免重復，對本發(fā)明的另一實施例不再贅述，其中位于發(fā)射元件的槽之間的金屬元件包括一個位于存在于發(fā)射元件與接地面之間的空間中的部分。
盡管上文已對本發(fā)明作了詳細描述，但這些詳細描述并不欲限制本發(fā)明的精神和范疇。
權利要求
1.一種天線，其包括一接地面；一發(fā)射元件，其間隔在所述接地面上方；一槽，其側壁是形成于所述發(fā)射元件中；和一所述發(fā)射元件的延伸部，其位于所述槽內且不與所述側壁物理接觸。
2.根據權利要求1所述的天線，其中所述延伸部的一部分是位于所述發(fā)射元件與所述接地面之間的空間中。
3.根據權利要求1所述的天線，其包括一短路柱，其將所述發(fā)射元件連接到所述接地面；所述發(fā)射元件上的一邊；所述槽具有一位于所述邊上的開口端和具有一位于所述發(fā)射元件內的閉合端；所述延伸部具有一與所述發(fā)射元件連接且大致位于所述槽的所述開口端的附近的第一端；且所述延伸部具有一大致位于所述槽的所述閉合端的附近的第二端。
4.根據權利要求3所述的天線，其中所述延伸部的所述第二端是位于所述發(fā)射元件與所述接地面之間的空間中。
5.根據權利要求3所述的天線，其中所述邊是所述發(fā)射元件的一發(fā)射邊。
6.根據權利要求3所述的天線，其中所述邊是所述發(fā)射元件的一非發(fā)射邊。
7.根據權利要求6所述的天線，其中所述短路柱是大致位于所述發(fā)射元件的所述非發(fā)射邊上。
8.根據權利要求7所述的天線，其包括一位于一非發(fā)射邊上的饋電柱。
9.根據權利要求3所述的天線，其中所述邊是所述發(fā)射元件的一發(fā)射邊且包括一位于所述發(fā)射邊上的饋電柱。
10.根據權利要求3所述的天線，其中所述邊是一大致為線性的邊，其中所述槽是一大致為L狀的槽，所述槽具有一大致垂直于所述線性邊而延伸的第一部分和一大致平行于所述線性邊而延伸的第二部分，其中所述延伸部包括一延伸穿過所述槽的所述第一部分的第一部分，且其中所述延伸部包括一延伸穿過所述槽的所述第二部分的第二部分。
11.根據權利要求10所述的天線，其中所述延伸部的所述第二部分還延伸到所述發(fā)射元件與所述接地面之間的空間中。
12.根據權利要求10所述的天線，其中所述槽的所述第二部分以一大致平行于所述大致線性的邊延伸的路徑而曲折，且其中所述延伸部的所述第二部分以一大致平行于所述大致線性的邊延伸的路徑而彎曲。
13.根據權利要求12所述的天線，其中所述延伸部的所述第二部分還延伸到所述發(fā)射元件與所述接地面之間的一空間中。
14.根據權利要求10所述的天線，其中所述槽的所述第二部分是一大致平行于所述大致線性的邊而延伸的線性部分，且其中所述延伸部的所述第二部分包括一在一個方向中延伸穿過所述槽的所述第二部分的第一部分、一大致位于所述槽的所述閉合端的轉彎部分和一在一第二方向中延伸穿過所述槽的所述第二部分的第三部分。
15.根據權利要求3所述的天線，其中所述邊是所述發(fā)射元件的一非發(fā)射邊，其包括一位于所述發(fā)射元件上的發(fā)射邊；一位于所述發(fā)射邊上的饋電柱；一位于所述非發(fā)射邊上的短路柱，其將所述發(fā)射元件連接到所述接地面；所述槽具有一位于所述非發(fā)射邊上的開口端和一位于所述發(fā)射元件內的閉合端；所述延伸部具有一大致在所述槽的所述開口端處與所述發(fā)射元件連接的第一端；且所述延伸部具有一大致位于所述槽的所述閉合端的附近的第二端。
16.根據權利要求15所述的天線，其中所述槽包括一大致垂直于所述非發(fā)射邊而延伸的大致線性部分，且其中所述延伸部在延伸穿過所述槽的所述線性部分時順從一曲折的路徑。
17.根據權利要求16所述的天線，其中所述槽包括一大致垂直于所述非發(fā)射邊而延伸的第一大致線性部分和一從所述槽的所述第一部分大致平行于所述非發(fā)射邊而延伸的第二大致線性部分，其中所述延伸部包括一第一部分，所述第一部分在延伸穿過所述槽的所述第一線性部分時順從一曲折的路徑，且其中所述延伸部包括一第二部分，所述第二部分從所述延伸部的所述第一部分延伸出去且在延伸穿過所述槽的所述第二部分時順從一大致線性的路徑行進。
18.根據權利要求3所述的天線，其中所述邊是所述發(fā)射元件的一非發(fā)射邊，其包括一位于所述發(fā)射元件上的發(fā)射邊；一位于所述發(fā)射邊上的饋電柱；一位于所述非發(fā)射邊上的短路柱，其將所述發(fā)射元件連接到所述接地面；所述槽具有一位于所述非發(fā)射邊上的開口端和一位于所述發(fā)射元件內的閉合端；所述延伸部具有一第一部分，所述第一部分連接所述發(fā)射元件大致在所述槽的所述開口端附近，以將所述第一部分的一第二端大致定位在所述槽的長度的中間處；且所述延伸部具有一第二部分，所述第二部分的第一端在所述第一部分的所述第二端附近連接到所述發(fā)射元件，所述第二部分的第二端大致位于所述槽的所述閉合端附近。
19.根據權利要求18所述的天線，其中所述延伸部的所述第一和第二部分順著曲折的路徑行進。
20.根據權利要求1所述的天線，其中所述天線是一選自微帶天線和平面倒F型天線組成的組的平面天線。
21.一種天線，其包括一金屬接地面；一與所述接地面間隔開的金屬發(fā)射元件；一槽，其側壁是形成于所述發(fā)射元件中；和一位于所述槽內且不與所述側壁物理接觸的金屬元件。
22.根據權利要求21所述的天線，其中所述金屬元件與所述接地面連接。
23.根據權利要求22所述的天線，其中所述接地面和所述發(fā)射元件是大致互相平行延伸的平面構件，且其中所述金屬元件的至少一部分與所述發(fā)射元件大致共面。
24.根據權利要求23所述的天線，其中所述金屬元件的一部分是位于所述發(fā)射元件與所述接地面之間的一空間中。
25.根據權利要求23所述的天線，其中所述發(fā)射元件包括一邊，其中所述槽包括一長度尺寸、一位于所述發(fā)射元件內的閉合端和一位于所述邊上的開口端，且其中所述金屬元件大致沿著所述槽的長度曲折以具有一比所述槽的所述長度尺寸長的有效長度尺寸。
26.根據權利要求25所述的天線，其包括一將所述發(fā)射元件連接到所述接地面的短路柱。
27.根據權利要求21所述的天線，其中所述金屬元件是連接到所述發(fā)射元件。
28.根據權利要求27所述的天線，其中所述接地面和所述發(fā)射元件是互相大致平行延伸的平面構件，且其中所述金屬元件的至少一部分與所述發(fā)射元件大致共面。
29.根據權利要求28所述的天線，其中所述金屬元件的一部分位于所述發(fā)射元件與所述接地面之間的空間中。
30.根據權利要求29所述的天線，其中所述發(fā)射元件包括一邊，其中所述槽包括一長度尺寸、一位于所述發(fā)射元件內的閉合端和一位于所述邊上的開口端，且其中所述金屬元件大致沿著所述槽的所述長度尺寸彎曲以具有一比所述槽的所述長度尺寸長的有效長度尺寸。
31.根據權利要求30所述的天線，其包括一將所述發(fā)射元件連接到所述接地面的短路柱。
32.根據權利要求21所述的天線，其中所述天線是選自微帶天線和平面倒F型天線組成的組的平面天線。
33.一種平面天線，其包括一接地面；一具有一邊的發(fā)射元件；一短路柱，其將所述發(fā)射元件連接到所述接地面；一第一槽，其具有側壁、一位于所述邊上的開口端和一位于所述發(fā)射元件內的閉合端；一第二槽，其具有側壁、一位于所述第一邊上與所述第一槽的所述開口端相間隔的開口端和一位于所述發(fā)射元件內的閉合端；所述發(fā)射元件的一第一延伸部，所述第一延伸部從所述第一槽的所述開口端進入所述槽并大致沿著所述第一槽的長度從所述開口端大致延伸到其所述閉合端，而不與所述第一槽的所述側壁發(fā)生物理接觸；和所述發(fā)射元件的一第二延伸部，所述第一延伸部從所述第二槽的所述開口端進入所述槽并大致沿著所述第二槽的長度從所述開口端大致延伸到其所述閉合端，而不與所述第二槽的所述側壁發(fā)生物理接觸。
34.根據權利要求33所述的天線，其中所述發(fā)射元件的所述第一延伸部順著一選自線性和曲折組成的組的路徑行進，且其中所述發(fā)射元件的所述第二延伸部順著一選自線性和曲折組成的組的路徑行進。
35.根據權利要求34所述的天線，其中所述天線是選自微帶天線和平面倒F型天線組成的組。
36.一種控制平面天線的操作參數的方法，其包括以下步驟提供一具有一邊的大致平面的金屬發(fā)射元件；在所述發(fā)射元件中提供一槽；使所述槽包括側壁、一位于所述發(fā)射元件的所述邊上的開口槽端、和一位于所述發(fā)射元件內的閉合槽端；提供一大致平面金屬段；使所述金屬段有一部分與所述發(fā)射元件共面；和使所述金屬段大致從所述開口槽端延伸到所述閉合槽端而不與所述側壁發(fā)生物理嚙合。
37.根據權利要求36所述的方法，其包括以下步驟將所述金屬段電連接到所述發(fā)射元件。
38.根據權利要求36所述的方法，其包括以下步驟在大致所述槽的所述開口端附近的位置將所述金屬段電連接到所述發(fā)射元件。
39.根據權利要求38所述的方法，其包括以下步驟提供所述金屬段作為一曲折的金屬段，其長度大于所述槽的長度。
40.根據權利要求36所述的方法，其包括以下步驟提供一金屬接地面，其與所述發(fā)射元件間隔開來且大致平行于所述發(fā)射元件；和將所述金屬段電連接到所述接地面。
41.根據權利要求40所述的方法，其包括以下步驟提供所述金屬段作為一曲折的金屬段，其長度大于所述槽的長度。
42.根據權利要求36所述的方法，其包括以下步驟提供一金屬接地面，其與所述發(fā)射元件間隔開來且大致與所述發(fā)射元件共面；將所述金屬段電連接到發(fā)射元件與接地面組成的組中的一個；和從微帶天線與平面倒F型天線組成的組中選擇所述天線。
全文摘要
平面天線的操作參數是通過下述方式被控制提供一個具有一個邊的平面型金屬發(fā)射元件(10)；在發(fā)射元件內提供一個槽(11)，該槽具有側壁、一個位于所述發(fā)射元件的邊上的開口槽端和一個位于所述發(fā)射元件內的閉合槽端；且提供一個薄的、線狀且金屬的區(qū)段，其至少一部分與所述發(fā)射元件共面且從該開口槽端延伸到閉合槽端而不與該槽的側壁發(fā)生物理嚙合。金屬段可以與天線的接地面連接，從而形成寄生元件，或所述金屬段可以與所述發(fā)射元件連接，從而形成所述發(fā)射元件的延伸部(18)。
文檔編號H01Q1/24GK1714468SQ200380102794
公開日2005年12月28日 申請日期2003年10月28日 優(yōu)先權日2002年11月8日
發(fā)明者戈文德·蘭加斯瓦米·卡達姆比, 維利斯·雷蒙德·哈迪, 斯瑞帕斯·亞拉希, 西奧多·薩米埃爾·赫布朗 申請人:圣韻無線技術公司