專利名稱：利用超材料的多頻帶及寬頻帶天線與包含其的通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線及包含其的通信裝置，利用超材料的特性，在使天線尺寸進(jìn)一步小型化的同時(shí)，使諧振頻率更加容易調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)多頻帶及寬頻帶化。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和通信技術(shù)特別是無線通信技術(shù)的高度發(fā)展，隨時(shí)隨地可以與其他人進(jìn)行語音及數(shù)據(jù)通信的各種無線通信終端被開發(fā)并廣泛普及。而且，為提高無線通信終端的便攜性，正在研究旨在實(shí)現(xiàn)無線通信終端小型化的各種技術(shù)，例如，大規(guī)模集成電路元件的開發(fā)、電子電路板小型化方法等，無線通信終端使用目的也越來越多樣化，因而開發(fā)了導(dǎo)航用終端、互聯(lián)網(wǎng)用終端等執(zhí)行多種功能的終端。另一方面，無線通信技術(shù)中最重要技術(shù)之一是天線相關(guān)技術(shù)，目前使用的天線有同軸天線、拉桿天線、環(huán)形天線、波束天線、超增益天線等基于多種技術(shù)方法的天線。特別是隨著最近無線通信終端的便攜化或小型化趨勢如日中天，使天線小型化的技術(shù)必要性進(jìn)一步增大，因此，提出了天線導(dǎo)線以螺旋線(helix)形態(tài)或彎折線(meander line)形態(tài)等構(gòu)成的天線。但是，上述提出的天線由于依賴于諧振頻率，所以無法突破決定其尺寸的限度，天線越是小型化，為了在狹窄空間形成長度固定的天線，其形態(tài)就越發(fā)復(fù)雜。為解決這種問題而提出的技術(shù)是利用了超材料(metamaterial)的天線技術(shù)。其中，所謂超材料，是指人工設(shè)計(jì)成具有自然界一般無法找到的特殊電磁特性的物質(zhì)或電磁結(jié)構(gòu)，一旦將上述超材料的特性應(yīng)用于天線，則具有了有利于天線尺寸小型化的特性。本發(fā)明提出一種天線系統(tǒng)，通過利用這種超材料，從而可以實(shí)現(xiàn)更加小型化，實(shí)現(xiàn)
多頻帶及寬頻帶化。

發(fā)明內(nèi)容
為解決如上問題，本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)課題是，作為包含一個(gè)以上的利用了超材料特性的DNG單元及ENG單元的多頻帶及寬頻帶天線，提供一種更加小型化、諧振頻率容易調(diào)節(jié)的天線及包含其的通信裝置。本發(fā)明的技術(shù)解決方案在于為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)課題，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的多頻帶及寬頻帶天線包含在載體至少一部分上形成的饋電部；以及，在上述載體上形成，依靠上述饋電部饋電，起到 CRLH-TL (Composite Right/Left Handed Transmission Line:復(fù)合左右手傳輸線)作用的至少一個(gè)DNG(Double Negative 雙負(fù))單元與至少一個(gè)ENG(Epsilon Negative 負(fù)介電常數(shù))單元。上述DNG單元及上述ENG單元各形成一個(gè)，上述DNG單元可在上述饋電部左側(cè)形成，包含在上述載體至少一面上形成的第1貼片及第1短截線；上述ENG單元可在上述饋電部的右側(cè)形成，包含在上述載體至少一面上形成的第2貼片及第2短截線。上述饋電部包含螺旋狀的饋電線路，上述螺旋狀的饋電線路距離上述DNG單元一定間隔形成，對上述DNG單元執(zhí)行耦合饋電，而對于上述ENG單元，則是直接連接，執(zhí)行直接饋電。上述第1短截線及上述第2短截線可以接入在上述載體之外的另外基板上形成的接地面。在上述饋電部、上述第1短截線、上述第2短截線中的至少一者與上述接地面之間，還可以形成電感器。上述第2短截線可以是一端接入上述接地面、另一端接入上述第2貼片的螺旋狀的短截線。上述DNG單元的諧振頻率由CRLH-TL結(jié)構(gòu)的電抗成份決定，上述電抗成份可以由上述饋電線路的位置、上述饋電線路的寬度、上述饋電線路的長度、上述距離間隔、上述第1 貼片的尺寸、上述載體的介電常數(shù)、上述載體的尺寸、上述第1短截線的位置、上述第1短截線的寬度、上述第1短截線的長度中的至少一者所調(diào)節(jié)。上述ENG單元的諧振頻率由CRLH-TL結(jié)構(gòu)的電抗成份決定，上述電抗成份可以由上述饋電線路的位置、上述饋電線路的寬度、上述饋電線路的長度、上述第2貼片的尺寸、 上述載體的介電常數(shù)、上述載體的尺寸、上述第2短截線的位置、上述第2短截線的寬度、上述第2短截線的長度中的至少一者所調(diào)節(jié)。上述DNG單元發(fā)生-1階諧振、0階諧振、+1階諧振，上述ENG單元發(fā)生0階諧振、 +1階諧振，上述DNG單元的0階諧振、上述ENG單元的+1階諧振、上述DNG單元的+1階諧振中的至少兩者可以結(jié)合，形成寬頻帶。另一方面，為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)課題，本發(fā)明另一實(shí)施例可以提供包含上述多頻帶及寬頻帶天線的通信裝置。本發(fā)明的技術(shù)效果在于根據(jù)本發(fā)明，通過調(diào)節(jié)DNG單元及ENG單元的電抗成份，可以體現(xiàn)不依賴于天線長度的多頻帶及寬頻帶天線。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得在可實(shí)現(xiàn)天線小型化的同時(shí)具有多頻帶且?guī)捿^寬的天線及包含其的通信裝置。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用超材料的多頻帶及寬頻帶天線的整體構(gòu)成圖。圖2是圖1所示天線中的饋電部詳細(xì)構(gòu)成圖。圖3至圖6是圖1所示天線的等效電路圖。圖7是圖1所示天線的色散圖。圖8是實(shí)際體現(xiàn)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用超材料的多頻帶及寬頻帶天線的示例圖。圖9是圖8所示天線的反射損失曲線圖。圖10至圖12是圖8所示天線在x-y平面、x-z平面及y-z平面上的輻射方向圖。圖13是在GSM850/1800/1900、WCDMA、WiBro頻帶下分別測定本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多頻帶及寬頻帶天線的天線效率及最大增益的附圖。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的詳細(xì)說明，參照的是以本發(fā)明可實(shí)施的特定實(shí)施例為示例列舉的附圖。這些實(shí)施例說明詳細(xì)，足以保證本行業(yè)從業(yè)者可以實(shí)施本發(fā)明。本發(fā)明的多種實(shí)施例雖然互不相同，但并不存在相互排他性。例如，此處記載的特定形狀、結(jié)構(gòu)及特性是圍繞一個(gè)實(shí)施例說明的，但在不超越本發(fā)明精神及范圍的情況下可以用其他實(shí)施例體現(xiàn)。而且， 各個(gè)公開實(shí)施例內(nèi)的個(gè)別構(gòu)成要素的位置或布局可以在不超越本發(fā)明精神及范圍的情況下進(jìn)行變更。因此，后述詳細(xì)說明并非限定之意，恰當(dāng)?shù)卣f，本發(fā)明的范圍只由其權(quán)利要求項(xiàng)及與權(quán)利要求項(xiàng)主張內(nèi)容均等的范圍所限定。附圖中類似的參照符號指代在多個(gè)層面相同或相似的功能。為使在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有公知知識者可以容易地實(shí)施本發(fā)明，下面參照附圖，就本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。[本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例]多頻帶及寬頻帶天線的整體構(gòu)成圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用超材料的多頻帶及寬頻帶天線的整體構(gòu)成圖。所謂超材料，是指人工設(shè)計(jì)成具有自然界一般無法找到的特殊電磁特性的物質(zhì)或電磁結(jié)構(gòu)，在本技術(shù)領(lǐng)域中以及本說明書中，所謂超材料是指介電常數(shù)(permittivity)或磁導(dǎo)率(permeability)為負(fù)數(shù)的物質(zhì)或這種電磁結(jié)構(gòu)。這種物質(zhì)(或結(jié)構(gòu))從具有兩個(gè)負(fù)數(shù)常數(shù)的意義上說，也被稱為DNG(Double Negative 雙負(fù)性)物質(zhì)。而且，只有介電常數(shù)是負(fù)數(shù)的物質(zhì)稱為ENG(Epsilon Negative 電負(fù)性)物質(zhì)。另外，超材料因負(fù)介電常數(shù)及負(fù)磁導(dǎo)率而具有負(fù)反射系數(shù)，因而也被稱為 NRI (Negative Refractive hdex 負(fù)折射率)物質(zhì)。1967年，原蘇聯(lián)物理學(xué)家維克托 韋謝拉戈(V. Veselago)首次研究了超材料，但其后經(jīng)過30多年，最近才研究具體體現(xiàn)方法并嘗試應(yīng)用。根據(jù)如上特性，電磁波在超材料內(nèi)不按弗萊明右手法則，而是按左手法則傳遞。 即，電磁波的相位傳播方向[相速度(Phase velocity)方向]與能量傳播方向[群速度 (group velocity)方向]相反，通過超材料的信號具有負(fù)相位延遲。因此也把超材料稱為LHM(Left-handed Material 左手性材料)。而且，在超材料中，不僅β (相位常數(shù))與 ω (頻率)的關(guān)系為非線性，其特性曲線顯示出在坐標(biāo)平面的左半面也存在的特性。根據(jù)這種非線性特性，在超材料中，頻率的相位差小，可體現(xiàn)寬頻帶電路，由于相位變化不與傳輸線的長度成正比，因而可以體現(xiàn)小型電路。本發(fā)明的多頻帶及寬頻帶天線如圖1所示，可以包含利用了如上所述超材料的一個(gè)以上的DNG單元和一個(gè)以上的ENG單元。DNG單元及ENG單元構(gòu)成個(gè)數(shù)不限，只要一個(gè)以上即可。為便于說明，下面將以DNG單元及ENG單元的個(gè)數(shù)各為一個(gè)的情形為例進(jìn)行說明。其中，DNG單元(110)與ENG單元(120)可以是均使用了超材料的零階諧振器 (Zeroth Order Resonator)0DNG單元(110)與ENG單元(120)可分別包含起到作為天線輻射體功能的貼片(111，121)構(gòu)成，這種貼片(111，121)可在既定載體(100)上形成。當(dāng)載體(100)以通常的正六面體形狀形成時(shí)，貼片(111，121)可以以在載體(100)至少兩面上形成的折疊(folded)形態(tài)形成。另一方面，上述載體(100)可以是具有既定介電常數(shù)(P)、既定磁導(dǎo)率(μ)或兼具既定介電常數(shù)與磁導(dǎo)率的物質(zhì)，例如，介電常數(shù)約為4.5的FR4(Flame Retardant Type4)可用作上述載體(100)，但并不限定于此，可以使用多種多樣的介電物質(zhì)或磁性體等。另一方面，在DNG單元(110)與ENG單元(120)之間可以形成饋電部(130)，饋電部(130)可向第1貼片(111)和第2貼片(121)供電，并可起到作為天線輻射體的功能。圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的饋電部(130)詳細(xì)構(gòu)成圖。圖2中雖然列舉了具體數(shù)值，但這只是一個(gè)體現(xiàn)示例而已，顯而易見，本發(fā)明并不限定于此。如圖2所示，饋電部(130)可以是從載體(100) —面向另一面延長的螺旋形態(tài)的饋電線路。如圖2所示，饋電部(130)可以是從饋電點(diǎn)(131)延長的饋電線路交替經(jīng)過載體(100)的下面與上面后，最終電氣接入ENG單元(120)的第2貼片(121)的形態(tài)。雖然在圖2中顯示的是，饋電部(130)包含的饋電線路從載體(100)下面延長，在載體(100)上面結(jié)束，但并不限定于此。如圖2所示，由于起自饋電點(diǎn)(131)的饋電線路只電氣接入ENG 單元(120)的第2貼片(121)，因而DNG單元(110)的第1貼片(111)不能直接饋電，但是可以憑借與饋電部(130)的距離間隔而實(shí)現(xiàn)耦合饋電。即，即使未與饋電部(130)實(shí)現(xiàn)直接電氣接入，也可以電磁接入，從而實(shí)現(xiàn)耦合饋電。由于饋電部(130)以螺旋形態(tài)的饋電線路形成，因此，這種耦合饋電可實(shí)現(xiàn)更高的可靠性。另一方面，第1貼片(111)與饋電部(130) 間的距離空間(Gl)起到使DNG單元(110)作為雙負(fù)單元工作所需的串聯(lián)電容成份的功能， 通過調(diào)節(jié)這種距離空間(Gl)的間隔，可以調(diào)節(jié)諧振頻率。稍后將對此詳細(xì)說明。另一方面，在ENG單元(120)中，不包含可以作為串聯(lián)電容器工作的構(gòu)成要素，因而可以起到作為ENG單元的功能。稍后將參照等效電路圖對此詳細(xì)說明。而且，DNG單元(110)及ENG單元(120)可以包含短截線(140，150)。具體而言， 各個(gè)短截線(140，150)的一端分別連接于DNG單元(110)的第1貼片(111)的終端及ENG 單元(120)的第2貼片(121)的終端，短截線(140，150)另一端可以連接于接地面(GND)。 第1貼片(111) 一側(cè)的短截線(140)可在形成DNG單元(110)的區(qū)域，在載體(100)至少一面上形成，第2貼片(121) —側(cè)的短截線(150)可在形成ENG單元(120)的區(qū)域的至少一部分上以螺旋形態(tài)體現(xiàn)。這種螺旋形態(tài)的短截線(150)按與饋電部(130)類似的形狀構(gòu)成。例如，如圖1所示，短截線(150)可以是在載體(100)的上面，從第2貼片(121)延長， 交替經(jīng)過載體(100)的上面及下面后，最終接入接地面(GND)的形態(tài)。這種短截線(140， 150)在DNG單元(110)及ENG單元(120)作為CRLH-TL電路工作時(shí)，可以起到作為并聯(lián)電感成份的功能，通過調(diào)節(jié)短截線(140，150)的位置、寬度、長度，可以細(xì)微調(diào)節(jié)諧振頻率。另一方面，雖然圖1中未標(biāo)出，但在饋電點(diǎn)(131)與接地面(GND)之間，以及短截線(140，150)與接地面(GND)之間，可以追加插入用于調(diào)節(jié)DNG單元(110)及ENG單元 (120)的諧振頻率的負(fù)載電感器。下面以如圖1所示多頻帶及寬頻帶天線的等效電路為基礎(chǔ)，詳細(xì)說明其動(dòng)作。等效電路3顯示了圖1所示多頻帶及寬頻帶天線中DNG單元(110)的等效電路圖，圖4顯示了 ENG單元(120)的等效電路圖。根據(jù)圖3及圖4所示電路，DNG單元(110)及ENG單元(120)可以起到作為超材料CRLH-TL(Composite Right/Left Handed Transmission Line) 電路的功能。首先，如圖3所示，作為CRLH-TL電路的DNG單元(110)可以等效于包含一個(gè)串聯(lián)電容器(Cl)與2個(gè)并聯(lián)電感器(Ll)。而且，如圖4所示，ENG單元(120)可以等效于包含2個(gè)并聯(lián)電感器(Ll)。一般傳輸線具有RH特性，通過在這種傳輸線中追加插入串聯(lián)電容器與并聯(lián)電感器，S卩，通過使之具備LH特性，從而可以作為CRLH-TL電路工作，ENG單元(120)雖然沒有起到串聯(lián)電容器功能的元件，但正如以下說明，發(fā)生0階諧振，因此，從其功能層面而言，也可以象DNG單元 (110) 一樣，稱為CRLH-TL電路。另一方面，根據(jù)一般天線的構(gòu)成，DNG單元(110)及ENG單元(120)具有&特性阻抗，這種特性阻抗(Ztl)可以用并聯(lián)電容器與串聯(lián)電感器成份表現(xiàn)。圖5及圖6的電路是以并聯(lián)電容器(Ck)與串聯(lián)電感器(Lk)成份表現(xiàn)特性阻抗(Ztl)，再次與圖3及圖4電路等效。首先，如果使圖5所示電路針對DNG單元(110)進(jìn)行等效化，串聯(lián)電容器(Q)可以等效于第1貼片(111)與饋電部(130)之間的距離間隔(Gl)，并聯(lián)電感器(U可以等效于短截線(140)與接地面(GND)之間形成的電感成份。而且，并聯(lián)電容器(Ck)可以等效于第1貼片(111)與接地面(GND)之間形成的電容成份，串聯(lián)電感器(Lk)可以等效于由第1 貼片(111)形成的電感成份。另一方面，如果使圖6所示電路針對ENG單元(120)進(jìn)行等效化，并聯(lián)電感器(L) 可以等效于短截線(150)與接地面(GND)之間形成的電感成份。而且，并聯(lián)電容器(Ck)可以等效于第2貼片(121)與接地面(GND)之間形成的電容成份，串聯(lián)電感器(Lk)可以等效于由第2貼片(121)形成的電感成份。如前所述，在DNG單元(110)中，通過調(diào)節(jié)第1貼片(111)與饋電部(130)之間的距離間隔(Gl)，可以調(diào)節(jié)串聯(lián)電容器(Q)的電容值，通過調(diào)節(jié)短截線(140)，可以調(diào)節(jié)并聯(lián)電感器(LJ的電感值，通過調(diào)節(jié)第1貼片(111)與接地面(GND)之間間隔，可以調(diào)節(jié)并聯(lián)電容器(Ck)的電容值，通過調(diào)節(jié)第1貼片(111)的尺寸等，從而調(diào)節(jié)串聯(lián)電感器(LR)的電感值。而且，在ENG單元(120)中，通過調(diào)節(jié)短截線(150)的各種變數(shù)，可以調(diào)節(jié)并聯(lián)電感器(LJ的電感值，通過調(diào)節(jié)第2貼片(121)與接地面(GND)之間間隔，可以調(diào)節(jié)并聯(lián)電容器(Ck)的電容值，通過調(diào)節(jié)第2貼片(121)的尺寸等，從而調(diào)節(jié)串聯(lián)電感器(Lk)的電感值。如此一來，DNG單元(110)與ENG單元(120)的諧振頻率得到調(diào)節(jié)，如前所述，由于利用了超材料特性，可以體現(xiàn)不依賴于整體天線長度(d)的小型化天線。餼散7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的DNG單元(110)與ENG單元(120)的色散圖 (Dispersion Diagram)0在圖7的色散圖中，以倒三角形(V)標(biāo)識的曲線是DNG單元(110)的色散圖，以圓形(O)標(biāo)識的曲線是ENG單元(120)的色散圖。參照圖7可知，根據(jù)頻率特性，DNG單元(110)可以獲得正階(+)，還可以獲得0階及負(fù)階(_)諧振頻率。相反，如果利用ENG單元(120)，根據(jù)頻率特性，可以獲得正階(+)與0階諧振頻率。具體而言，DNG單元(110)大致在IGHzU. 7GHz、2. IGHz附近頻率分別發(fā)生_1階諧振、0階諧振、+1階諧振，ENG單元(120)大致在1. 05GHz、l. 8GHz附近頻率分別發(fā)生0階諧振、+1階諧振。如以DNG單元(110)與ENG單元(120)的諧振頻率為對象進(jìn)行比較，在同一階中，由于DNG單元(110)形成的諧振頻率高于ENG單元(120)，所以，可以把DNG單元 (110)稱為高頻帶DNG單元，把ENG單元(120)稱為低頻帶ENG單元。另一方面，ENG單元(120)的0階諧振頻率可以成為整體天線系統(tǒng)的低頻帶工作頻率。而且，由于DNG單元(110)的0階諧振頻率和ENG單元(120)的+1階諧振頻率相鄰， 因此，兩個(gè)諧振頻率頻帶合成，在整體天線系統(tǒng)中，可起到作為寬頻帶化的高頻帶工作頻率的功能。不僅如此，DNG單元(110)的0階諧振頻率、ENG單元(120)的+1階諧振頻率及 DNG單元(110)的+1階諧振頻率合成，可起到作為整體天線系統(tǒng)的寬頻帶化的高頻帶工作頻率的功能。對實(shí)際體現(xiàn)例的仿真圖8顯示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多頻帶及寬頻帶天線的實(shí)際體現(xiàn)例。作為載體 (100)，使用了介電常數(shù)為4. 5、尺寸為40mmX6mmX3mm的FR4介電物質(zhì)。此外各構(gòu)成要素的具體體現(xiàn)尺寸在圖8中已詳細(xì)列出，因此省略對此的說明。而且，各構(gòu)成要素的附圖符號與圖1中的相同，為簡化附圖，因此省略標(biāo)識。圖9是針對圖8所示多頻帶及寬頻帶天線測定的反射損失圖。在圖9的曲線圖中， 以空心圓(〇)顯示的曲線表示仿真結(jié)果，以實(shí)心圓(·)顯示的曲線表示實(shí)際測定結(jié)果。參照圖9可知，整體天線系統(tǒng)在約0. 8GHz附近頻帶表現(xiàn)出低頻諧振，在約1. 7GHz 至2. 4GHz頻帶表現(xiàn)出高頻諧振。具體而言，因ENG單元(120)的0階諧振而體現(xiàn)在約0. 8GHz 附近的諧振頻率，DNG單元(110)在約1. 8GHz附近的0階諧振與ENG單元(120)在約2. 2GHz 附近的+1階諧振合成，體現(xiàn)整體上寬頻帶化的高頻諧振。輻射方向圖測定結(jié)果圖10至圖12是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多頻帶及寬頻帶天線分別在x-y平面、x-z平面及y-ζ平面上的輻射方向圖。參照圖10至圖12可知，本發(fā)明的天線系統(tǒng)顯示出具有全向性輻射方向圖。因此， 本發(fā)明的天線系統(tǒng)完全可以應(yīng)用于移動(dòng)終端。各頻帶的天線效率及最大增益圖13顯示出在GSM850/1800/1900、WCDMA、WiBro頻帶下分別測定本發(fā)明一個(gè)實(shí)施
例的多頻帶及寬頻帶天線的天線效率及最大增益。從之前說明及圖13可知，本發(fā)明的天線作為具有低頻帶及高頻帶諧振頻率的多頻帶天線工作，特別是在高頻帶諧振頻率表現(xiàn)出寬頻帶特性。如上所述，本發(fā)明的多頻帶及寬頻帶天線通過調(diào)節(jié)饋電部的形態(tài)(饋電線路的位置、饋電線路的寬度、饋電線路的長度)、第1貼片與饋電部之間的距離間隔、短截線的位置、短截線的寬度、短截線的長度等，從而可以調(diào)節(jié)DNG單元及ENG單元的諧振頻率特性。但是，本發(fā)明并不限定于此，只要可以調(diào)節(jié)DNG及ENG單元的電抗，除上述構(gòu)成之外，也可以通過調(diào)節(jié)其他構(gòu)成要素，例如，調(diào)節(jié)載體的介電常數(shù)、載體的尺寸、載體的形狀、單元個(gè)數(shù)等天線系統(tǒng)所包含的所有構(gòu)成要素的形態(tài)，從而調(diào)節(jié)諧振頻率。
以上雖然參照本發(fā)明的具體實(shí)施形態(tài)對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但這只是示例而已， 并非限定本發(fā)明的范圍。從業(yè)人員可以在不脫離本發(fā)明范圍的限度內(nèi)，對說明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行變更或變形。本說明書中所說明的各個(gè)功能模塊或裝置，可由電子電路、集成電路、 ASIC (Application Specific Integrated Circuit 專用集成電路)等公知的多種元件體現(xiàn)，既可以分別單獨(dú)體現(xiàn)，也可以2個(gè)以上結(jié)合在一起體現(xiàn)。本說明書及權(quán)利要求書中作為單獨(dú)個(gè)體說明的裝置等構(gòu)成要素，只是單純從功能性區(qū)分的，在物理上可以用一個(gè)裝置體現(xiàn)，作為單一個(gè)體說明的裝置等構(gòu)成要素，也可以用數(shù)個(gè)構(gòu)成要素的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。另外，在本說明書中說明的各方法步驟，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，其順序可以變更，并可添加其它步驟。不僅如此，本說明書中說明的多種實(shí)施形態(tài)既可以分別獨(dú)立體現(xiàn)，也可以適當(dāng)結(jié)合加以體現(xiàn)。因此，本發(fā)明的范圍不是由說明的實(shí)施形態(tài)確定，而應(yīng)由權(quán)利要求書及其均等物確定。
權(quán)利要求
1.一種多頻帶及寬頻帶天線，其特征在于包含在載體至少一部分上形成的饋電部；以及在所述載體上形成，依靠所述饋電部饋電，起到CRLH-TL(Composite Right/Left Handed Transmission Line)作用的至少一個(gè) DNG(Double Negative)單元與至少一個(gè) ENG(EpsiIon Negative) #·7 。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶及寬頻帶天線，其特征在于所述DNG單元及所述ENG 單元分別各形成一個(gè)；所述DNG單元在所述饋電部的左側(cè)形成，包含在所述載體至少一面上形成的第1貼片(patch)及第1短截線(stub)；所述ENG單元在所述饋電部的右側(cè)形成， 包含在所述載體至少一面上形成的第2貼片及第2短截線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頻帶及寬頻帶天線，其特征在于所述饋電部包含螺旋狀的饋電線路；所述螺旋狀的饋電線路距離所述DNG單元一定間隔形成，對所述DNG單元執(zhí)行耦合饋電，而對于所述ENG單元，則是直接連接，執(zhí)行直接饋電。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頻帶及寬頻帶天線，其特征在于所述第1短截線及所述第2短截線接入在所述載體之外的另外基板上形成的接地面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多頻帶及寬頻帶天線，其特征在于在所述饋電部、所述第1 短截線、所述第2短截線中的至少一者與所述接地面之間形成電感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頻帶及寬頻帶天線，其特征在于所述第2短截線是一端接入所述接地面、另一端接入所述第2貼片的螺旋狀的短截線。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻帶及寬頻帶天線，其特征在于所述DNG單元的諧振頻率由CRLH-TL結(jié)構(gòu)的電抗成份決定；所述電抗成份由上述饋電線路的位置、所述饋電線路的寬度、所述饋電線路的長度、所述距離間隔、所述第1貼片的尺寸、所述載體的介電常數(shù)、 所述載體的尺寸、所述第1短截線的位置、所述第1短截線的寬度、所述第1短截線的長度中的至少一者所調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻帶及寬頻帶天線，其特征在于所述ENG單元的諧振頻率由CRLH-TL結(jié)構(gòu)的電抗成份決定；所述電抗成份由所述饋電線路的位置、所述饋電線路的寬度、所述饋電線路的長度、所述第2貼片的尺寸、所述載體的介電常數(shù)、所述載體的尺寸、所述第2短截線的位置、所述第2短截線的寬度、所述第2短截線的長度中的至少一者所調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頻帶及寬頻帶天線，其特征在于所述DNG單元發(fā)生-1階諧振、O階諧振、+1階諧振，所述ENG單元發(fā)生O階諧振、+1階諧振；所述DNG單元的O階諧振、所述ENG單元的+1階諧振、所述DNG單元的+1階諧振中的至少兩者結(jié)合，形成寬頻帶。
10.一種通信裝置，其特征在于包含根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的多頻帶及寬頻帶天線。
全文摘要
提供一種利用超材料的多頻帶及寬頻帶天線與包含其的通信裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供的多頻帶及寬頻帶天線包含在載體至少一部分上形成的饋電部；以及，在上述載體上形成，依靠上述饋電部饋電，起到CRLH-TL(Composite Right/Left Handed Transmission Line)作用的至少一個(gè)DNG(Double Negative)單元與至少一個(gè)ENG(Epsilon Negative)單元。
文檔編號H01Q5/02GK102341959SQ201080009837
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者成元模, 柳秉勛, 池正根 申請人:株式會(huì)社Emw