專利名稱：用于接收和/或發(fā)射電磁波的裝置，包括該裝置的系統(tǒng)以及該裝置的使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于接收和/或發(fā)射電磁波的裝置，包括該裝置的系統(tǒng)以及該裝置的使用方法。
背景技術(shù)：
從申請(qǐng)人擁有的專利WO 2008/007024得知，裝置具有由多個(gè)金屬輻射器圍繞著的反射型天線元件。采用這種設(shè)置，電磁波以亞波長(zhǎng)距離聚焦靠近天線元件的點(diǎn)i上。 這個(gè)裝置是有效的，但是仍然需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個(gè)目的在于提供適用于接收和/或發(fā)射電磁波的改進(jìn)裝置。為此目的，本發(fā)明提供一種適用于接收和/或發(fā)射自由空間波長(zhǎng)入^在Imm至Im之間的電磁波的裝置，包括-固體電介質(zhì)材料的媒質(zhì)，其至少具有基本平面的第一表面，自由空間波長(zhǎng)入^對(duì)應(yīng)所述媒質(zhì)(11)內(nèi)的波長(zhǎng)入;-多個(gè)導(dǎo)體元件組合在所述媒質(zhì)內(nèi)，各個(gè)導(dǎo)體元件是具有預(yù)定長(zhǎng)度的電纜且沿著所述第一表面相交的方向在接近于所述第一表面的第一端面和遠(yuǎn)離第一表面的第二端面之間延伸，并且兩個(gè)相鄰的導(dǎo)體元件相互間隔的距離小于、/10，其中第二端面與第一端面之間的距離大于\ /10，以及其中導(dǎo)體元件包括第一點(diǎn)和第二點(diǎn)且兩者之間沿著導(dǎo)體元件的曲線距離大于入/4，所述第一和第二點(diǎn)之間的直線距離大于\ /10，-至少ー個(gè)天線元件，用于連接著電子裝置(14)，以接收或發(fā)射表示所述電磁波的電信號(hào)⑶，其中，在導(dǎo)體元件內(nèi)的至少ー個(gè)調(diào)整導(dǎo)體元件具有距離所述天線元件的距離小于入/10的第一端面，所述調(diào)整導(dǎo)體元件具有適用于沿著所述調(diào)整導(dǎo)體元件產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述波長(zhǎng)\的電磁諧振。由于這些特征，所述裝置包括調(diào)整導(dǎo)體元件且其具有與組合所述導(dǎo)體元件的媒質(zhì)(線纜媒質(zhì))的橫電磁模(TEM)相一致的電磁諧振。因此，裝置能夠有效地接收或發(fā)射電磁波，并且該裝置的尺寸非常緊湊。在沿著垂直于方向D的橫向或側(cè)向X、Y方向上的尺寸很緊湊。在裝置的各種實(shí)施例中，可以選擇性組合以下一項(xiàng)或多項(xiàng)特征-在所述媒質(zhì)內(nèi)的多種橫電磁模具有沿著所述第一表面的電場(chǎng)矢量和磁場(chǎng)矢量以及具有沿著所述方向的傳播矢量，并且所述多種橫電磁模具有對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)入的媒質(zhì)諧振頻率；-天線元件定位于媒質(zhì)的橫電磁模的至少ー個(gè)波腹附近；
-裝置還包括其它天線元件，用于連接適用于接收和發(fā)射其它電信號(hào)的電子裝置，所述其它天線元件不同于所述天線元件，以及其它電信號(hào)不同于所述電信號(hào)，調(diào)整導(dǎo)體元件具有距離所述其它天線元件的距離小于\ /10處的第一端面；-天線元件定位于媒質(zhì)的橫電磁模的至少ー個(gè)波腹附近，以及其它天線元件定位于媒質(zhì)的橫電磁模的至少其它一個(gè)波腹附近，波腹和其它波腹屬于不同的橫電磁模；-天線元件為導(dǎo)體元件中的一個(gè)元件；-天線元件為充分接近于所述第一表面的電路板的導(dǎo)體；-長(zhǎng)度Hwire在0.7. N. A /2和N. A /2之間，其中 N為自然整數(shù)；-長(zhǎng)度Hwire大約等于N.入/2，其中N為自然整數(shù)；-裝置還包括在導(dǎo)體元件中的其它調(diào)整導(dǎo)體元件，其它調(diào)整導(dǎo)體元件不同于所述調(diào)整元件，其它調(diào)整導(dǎo)體元件具有距離所述天線元件的距離小于入/10的第一端面，并且所述其它調(diào)整導(dǎo)體元件具有其它長(zhǎng)度HwiJ,其適用于沿著所述其它調(diào)整導(dǎo)體元件來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于其它波長(zhǎng)入*的電磁諧振，其它波長(zhǎng)X*不同于波長(zhǎng)入，使得所述天線元件能夠同時(shí)接收和/或發(fā)射所述波長(zhǎng)\和其它波長(zhǎng)\ *的電磁波；-方向是直線，使得有源導(dǎo)體元件是沿著該方向的線性線纜；-媒質(zhì)包括第二表面(S2)，所述第二表面基本為平面且與所述方向交叉，并且不與所述第一表面相平行，使得所述媒質(zhì)具有斜面的形狀，組合在所述媒質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)體元件具有適用于波長(zhǎng)范圍的多個(gè)長(zhǎng)度；-方向?yàn)樵谒龅谝槐砻婧退龅诙砻嬷g的弧形方向且包括弧線的中心，使得靠近所述弧線中心的導(dǎo)體元件具有小于其它導(dǎo)體元件的長(zhǎng)度；-裝置還包括在導(dǎo)體元件中的其它調(diào)整導(dǎo)體元件，所述其它調(diào)整導(dǎo)體元件不同于所述調(diào)整導(dǎo)體元件，并且其它調(diào)整導(dǎo)體元件具有距離所述天線元件的距離小于入/10的第一端面，其它調(diào)整導(dǎo)體元件包括覆蓋在所述其它調(diào)整導(dǎo)體元件的電介質(zhì)層，以適用于沿著所述其它調(diào)整元件來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于其它波長(zhǎng)入*的電磁諧振，所述其它波長(zhǎng)X*不同于所述波長(zhǎng)入，使得天線元件能夠同時(shí)接收和/或發(fā)射所述波長(zhǎng)\和所述其它波長(zhǎng)入*的電磁波；-媒質(zhì)包括適用于校正媒質(zhì)折射率的孔洞。-導(dǎo)體元件的第一端面在所述第一表面內(nèi)有規(guī)則的分隔開(kāi)，在所述第一表面上形成周期性的圖形；-媒質(zhì)還包括在所述媒質(zhì)周邊從第一表面以及大致沿著方向延伸的側(cè)邊表面，并且所述側(cè)邊表面由導(dǎo)體材料覆蓋；-導(dǎo)體元件的各個(gè)第一端面連接著選自電質(zhì)量、恒定電勢(shì)、無(wú)源阻杭，電阻阻抗，容抗和感抗的列表中的電荷；-曲線距離大于X/2。本發(fā)明的另一目的在于提供包括適用于接收和/或發(fā)射電磁波的裝置的系統(tǒng)，其中，天線元件連接著適用于接收和/或發(fā)射表示所述電磁波的電信號(hào)的電裝置。本發(fā)明另一目的在于提供所述裝置的使用方法，該裝置適用于接收和/或發(fā)射電磁波且其自由空間波長(zhǎng)\ 0在Imm至Im之間,優(yōu)選為的在IOcm至40cm之間。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)參考附圖
的下文6個(gè)非限制性實(shí)施例的闡述而變得明晰。
附圖包括-圖I示出了根據(jù)本發(fā)明適用于接收或發(fā)射電磁波的裝置的透視圖；-圖2a、2b和2c示出了圖I所示裝置中的三種橫電磁模的三個(gè)示圖；-圖3示出了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，包括具有斜面形狀的媒質(zhì)；-圖4示出了本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例，包括具有弧形形狀的媒質(zhì)；-圖5示出了本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例，包括圍繞著裝置的一些導(dǎo)體元件周圍的電介質(zhì)層；-圖6示出了本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例，包括在裝置媒質(zhì)內(nèi)的孔洞； -圖7示出了本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施例，包括不平行的導(dǎo)體元件；-圖8示出了屬于上述任一實(shí)施例的裝置的導(dǎo)體元件的細(xì)節(jié)示圖。
具體實(shí)施例方式在不同的附圖中，相同的標(biāo)記表示相同或相似的元件。方向Z為垂直方向。方向X或Y為水平方向。圖I表示裝置10的第一實(shí)施例，該裝置用于接收或發(fā)射在空間中的電磁波W，并且電磁波所具有的自由空間波長(zhǎng)\ 0在Imm至Im之間,優(yōu)選為在IOcm至40cm之間。所述裝置包括-固體電介質(zhì)材料的媒質(zhì)11-多個(gè)導(dǎo)體元件12，為組合在所述媒質(zhì)11中的電纜，以及，-天線元件13，用于連接著適用于接收或發(fā)射所述表示電磁波W的電信號(hào)S的電子裝置14。媒質(zhì)具有折射率nd?？臻g可以為空氣并可認(rèn)為其折射率等于I。自由空間波長(zhǎng)入^對(duì)應(yīng)于在所述媒質(zhì)11內(nèi)的波長(zhǎng)\并具有下列關(guān)系nd.A =入O。媒質(zhì)11具有平行的形狀,包括第一表面SI和沿著垂直方向Z相對(duì)于第一表面的第二表面S2。所述第一和第二表面SI、S2是基本平行的表面。方向D大致是垂直于所述平面和平行于垂直方向Z的直線。第一和第二表面SI、S2是高度數(shù)值H的距離。媒質(zhì)具有電導(dǎo)率ed。導(dǎo)體元件12為具有一定直徑并且沿著所述方向D延伸的圓形電纜。這些導(dǎo)體元件12具有在所述第一表面SI上的第一端面12a和在所述第二表面S2上的第二端面12b。各個(gè)導(dǎo)體元件12具有相同數(shù)值H的長(zhǎng)度。在第一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體元件12在第一表面SI上或垂直于所述垂直方向Z的任何平面XY上形成有規(guī)則分隔開(kāi)的矩形網(wǎng)格。導(dǎo)體元件12沿著垂直方向D相互平行并沿著方向X或Y相互分隔開(kāi)且其距離小于入/10。該亞波長(zhǎng)距離d為所述網(wǎng)格的步長(zhǎng)。因此，導(dǎo)體元件12構(gòu)成線纜的有規(guī)則網(wǎng)格。一個(gè)或多個(gè)天線元件13安裝在所述第一表面SI或所述第二表面S2或同時(shí)安裝在兩個(gè)表面上。天線元件13以單ー電信號(hào)S的饋送方式來(lái)發(fā)射或接收單ー電磁波W，或以多個(gè)電信號(hào)的饋送方式來(lái)同時(shí)發(fā)射或接收多個(gè)電磁波。在這類包括嵌入在媒質(zhì)11內(nèi)的線纜導(dǎo)體元件12的線纜媒質(zhì)中，磁場(chǎng)矢量B和電場(chǎng)矢量E都垂直于所述方向D,并且傳播波矢量K與所述方向D在同一直線上的傳播矢量。電磁波W為在所述媒質(zhì)11內(nèi)沿著方向D傳播的平面波。磁場(chǎng)矢量B和電場(chǎng)矢量E具有在所述媒質(zhì)11內(nèi)的橫電磁模TEM且具有波節(jié)和波腹。這些TEM模具有沿著方向X和Y的亞波長(zhǎng)變化。圖2a，2b和2c表示了根據(jù)三種不同模在媒質(zhì)11內(nèi)的電場(chǎng)矢量E的幅度變化，其中媒質(zhì)11組合了 7X7的導(dǎo)體元件12。各種模在媒質(zhì)11中具有不同的圖形并且垂直于其它摸。由于該物理特性的多祥性，在媒質(zhì)11邊界上的多個(gè)天線元件13的電信號(hào)都是相互非相關(guān)的。這些天線元件13可以相互単獨(dú)使用或者用于多輸入多輸出(MIMO)的結(jié)構(gòu)。此外，多個(gè)天線或天線陣列是在尺寸上非常緊湊。線纜媒質(zhì)是非色散媒質(zhì)并且其色散關(guān)系式為to = kz. c/nd,其中 kz為傳播波矢量K的Z分量數(shù)值，C為在真空中的電磁波速度，nd為媒質(zhì)材料的折射系數(shù)。例如，空氣的折射系數(shù)為1，而環(huán)氧樹(shù)脂的折射系數(shù)為2。因此,媒質(zhì)11是各向異性的媒質(zhì)。各個(gè)TEM模具有相同的傳播速度和具有相同的諧振頻率 f，f = / (2. 31 ) o媒質(zhì)11的所有或部分導(dǎo)體元件12都可調(diào)整至所述諧振頻率f。導(dǎo)體元件12可以具有在0. 7. N. A /2和N. A /2之間的特定長(zhǎng)度Hwire，其中-N為自然整數(shù)，以及，-A為在媒質(zhì)中的波長(zhǎng)。更具體的說(shuō)，導(dǎo)體元件12可以具有特定的長(zhǎng)度Hwire Hwire = N.入/2調(diào)整導(dǎo)體元件12因此具有與TEM模的諧振頻率相一致的諧振頻率。由于這些調(diào)整，TEM?？梢约?lì)或通過(guò)組合在所述媒質(zhì)11部?jī)?nèi)的大多數(shù)導(dǎo)體元件12進(jìn)行激勵(lì)。優(yōu)選的，天線元件13可以定位于媒質(zhì)11的橫電磁模的至少ー個(gè)波腹附近。這樣能夠改善接收和/或發(fā)射電磁波長(zhǎng)的靈敏度。多個(gè)天線元件13可設(shè)置在所述裝置內(nèi)。多個(gè)天線元件13各自可定位于橫電磁模TEM的不同波腹附近。因此，各個(gè)天線元件13可采用單ー電信號(hào)S的饋送方式。隨后，激勵(lì)屬于TEM的多種模，并由更多的導(dǎo)體元件12用于接收和/或發(fā)射電磁波W。籍助于這樣的方法來(lái)影響裝置的輻射圖。多個(gè)天線元件13可設(shè)置在裝置內(nèi)。多個(gè)天線元件13各自可以定位于橫電磁模TEM的不同波腹附近。因此，各個(gè)天線元件13可采用不同電信號(hào)S的饋送方式。籍助于這樣的方法，使得裝置可同時(shí)接收和/或發(fā)射不同的且獨(dú)立的電磁波W。在第一個(gè)變化實(shí)施例中，天線元件13可以簡(jiǎn)單為連接著電子裝置14的線纜媒質(zhì)中的一個(gè)導(dǎo)體元件12。在第二個(gè)變化實(shí)施例中，天線元件13為電路板上的導(dǎo)體縫隙或引線，所述電路板接近于媒質(zhì)11的第一表面SI和/或第二表面S2。
在各種變化實(shí)施例中，有可能在所述媒質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生不同諧振頻率的TCM模。在圖3所示的第二個(gè)實(shí)施例中，上述的電纜媒質(zhì)沿著平面且不平行于所述第一表面SI進(jìn)行切割，以形成斜面的形狀。組合在所述媒質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)體元件12具有在Hwire, min和Hwirejmax之間的多個(gè)長(zhǎng)度。H—n對(duì)應(yīng)于媒質(zhì)最低部分的高度，HwiM,max對(duì)應(yīng)于媒質(zhì)最高部分的高度。裝置適用于對(duì)應(yīng)高度范圍的預(yù)定波長(zhǎng)范圍。在圖4所不的第三個(gè)實(shí)施例中，方向D為在所述第一表面SI和第二表面S2之間的弧形方向。例如，媒質(zhì)由柔性片制成的且柔性片表面上具有導(dǎo)體帶，這些帶呈弧形并層疊在一起。導(dǎo)體帶(導(dǎo)體元件)12接近弧形中心或具有比較大半徑的導(dǎo)體帶狀物較短的短半徑。在圖5所示的第四個(gè)實(shí)施例中，一些導(dǎo)體元件12具有覆蓋所述導(dǎo)體元件的電介質(zhì)層15。電介質(zhì)層15具有不同于媒質(zhì)11的電導(dǎo)率的電導(dǎo)率e iayOT。由所述電介質(zhì)層15覆蓋的導(dǎo)體元件2的諧振頻率不同于不具有所述層15的導(dǎo)體元件12的諧振頻率。 在圖6所示的第五個(gè)實(shí)施例中，所述媒質(zhì)11進(jìn)行鉆孔，以形成孔洞16。所述孔洞用于校正在預(yù)定元件12附近的媒質(zhì)11的折射系數(shù)nd。在圖7所示的第六個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體元件12不是相互平行的。導(dǎo)體元件12的長(zhǎng)度在媒質(zhì)內(nèi)變化。此外，與上述實(shí)施例相比較，導(dǎo)體元件12不沿著第一表面SI形成周期性的圖形。由于上述5個(gè)不同的實(shí)施例，媒質(zhì)11包括多個(gè)諧振頻率，以及適用于接收或發(fā)射電磁波的裝置具有擴(kuò)展的帶寬。補(bǔ)充和相應(yīng)的更多變化實(shí)施例ー媒質(zhì)的側(cè)面表面LS可采用導(dǎo)體材料覆蓋；一第一表面可具有接地面；一導(dǎo)體元件12可構(gòu)成環(huán)路或曲線形狀；一天線元件13可以是單極的或雙極的；一天線元件13可以短于波長(zhǎng)或者長(zhǎng)于波長(zhǎng)的線纜；一天線元件13可以或者沿著第一表面SI或者沿著第一和第二表面S1、S2組合在媒質(zhì)11內(nèi)。本發(fā)明的裝置10可以采用眾所周知的方法來(lái)制造。例如，可以使用在環(huán)氧材料上腐蝕的多層銅，各層銅都包括在層平面內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)體元件。在本發(fā)明的所有實(shí)施例中，如圖I至圖7所示,導(dǎo)體元件12不能形成環(huán)路。環(huán)路導(dǎo)體元件是電感性的。這類環(huán)路導(dǎo)體元件可以與電容性元件組合在一起，使之具有電性能LC諧振器的行為，用于接收或發(fā)射磁場(chǎng)。在這樣的情況下，距離屬于導(dǎo)體元件12的第一和第二端面之間的端面距離小于
入 /10。這樣構(gòu)成環(huán)路的導(dǎo)體元件12通常稱之為開(kāi)環(huán)元件或者容性負(fù)載環(huán)路或者模擬磁導(dǎo)體。適用于使用這類電環(huán)路來(lái)接收和/或發(fā)射電磁波的裝置通常是平坦的，并且通常在橫向或側(cè)向方向X、Y具有較大的尺寸。
本發(fā)明申請(qǐng)中的導(dǎo)體元件12不具有這類完整的電性能。導(dǎo)體元件12主要是可以彎曲的線性電纜。他們具有沿著其長(zhǎng)度的電磁諧振，以用于接收或發(fā)射電磁波。導(dǎo)體元件12不構(gòu)成適用于產(chǎn)生以波長(zhǎng)入振蕩的電磁場(chǎng)的環(huán)路。如圖8所示，屬于各個(gè)導(dǎo)體元件12的第一端面12a和第二端面12b相互之間的端面距離大于亞波長(zhǎng)入/10。該波長(zhǎng)\是在媒質(zhì)11的電介質(zhì)材料內(nèi)的波長(zhǎng)。第一和第二端面具有一定的間距距離。與環(huán)路導(dǎo)體相比，導(dǎo)體元件12不產(chǎn)生顯著的電容效應(yīng)。導(dǎo)體元件12所具有的形狀使得如果屬于所述導(dǎo)體元件12的第一和第二點(diǎn)P1、P2相互之間沿著導(dǎo)體元件12的曲線距離大于入/2或入/4，那么在第一和第二點(diǎn)之間的直線 距離大于入/10。在第一和第二點(diǎn)P1、P2之間的部分導(dǎo)體元件12不構(gòu)成環(huán)路。與環(huán)路導(dǎo)體相比，導(dǎo)體元件12不產(chǎn)生顯著的電感效應(yīng)。導(dǎo)體元件12不能呈現(xiàn)出具有對(duì)應(yīng)于電磁波的波長(zhǎng)\的諧振頻率的電性能LC諧振器的行為。由于導(dǎo)體元件12的形式，基本為線性或弧形的線纜，則適用于接收和/或發(fā)射電磁波的裝置在垂直于方向D的橫向或側(cè)向方向X、Y上的尺寸十分緊湊。導(dǎo)體元件12在側(cè)向方向X、Y上相互接近，兩個(gè)相鄰的導(dǎo)體元件相互間隔距離小于入/2。各個(gè)導(dǎo)體元件12的電磁場(chǎng)和諧振與相鄰導(dǎo)體元件的電磁場(chǎng)和諧振相耦合，從而提供復(fù)雜的TEM模。
權(quán)利要求
1.一種適用于接收和/或發(fā)射自由空間波長(zhǎng)Xci在Imm至Im之間的電磁波的裝置，包括 -固體電介質(zhì)材料的媒質(zhì)(11)，其至少具有基本平面的第一表面(SI)，自由空間波長(zhǎng)入C1對(duì)應(yīng)于所述媒質(zhì)(11)內(nèi)的波長(zhǎng)入， -多個(gè)導(dǎo)體元件(12)組合在所述媒質(zhì)內(nèi)，各個(gè)導(dǎo)體元件為具有預(yù)定長(zhǎng)度的電纜且其沿著與所述第一表面(SI)相交叉的方向(D)在接近于所述第一表面的第一端面(12a)和遠(yuǎn)離所述第一表面的第二端面(12b)之間延伸，并且兩個(gè)相鄰的導(dǎo)體元件(12)相互間隔距離小于\ /10, 其中，第二端面距離第一端面的端面距離大于X/10， 其中，導(dǎo)體元件包括第一點(diǎn)和第二點(diǎn)，兩者相互之間沿著導(dǎo)體元件的曲線距離大于入/4，所述第一點(diǎn)和第二點(diǎn)相互之間的直線距離大于入/10， -至少ー個(gè)天線元件(13)，用于連接著適用于接收或發(fā)射電信號(hào)(S)的電子裝置(14)， 其中在導(dǎo)體元件中的至少ー個(gè)調(diào)整導(dǎo)體元件具有距離所述天線元件(13)的距離小于入/10的第一端面，并且所述調(diào)整導(dǎo)體元件的長(zhǎng)度為HwiM，用于沿著所述調(diào)整導(dǎo)體元件來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)\的電磁諧振。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，具有在所述媒質(zhì)內(nèi)的多種橫電磁模(TEM)且其具有沿著所述第一表面(SI)的電場(chǎng)矢量和磁場(chǎng)矢量以及沿著所述方向(D)的傳播矢量，其中所述多個(gè)橫電磁模具有對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)入的媒質(zhì)諧振頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述天線元件(13)定位于所述媒質(zhì)(11)的橫電磁模(TEM)的至少ー個(gè)波腹附近。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，還包括其它天線元件(13)，用于連接著適用于接收和發(fā)射其他電信號(hào)的電裝置，所述其它天線元件不同于所述天線元件，以及其它電信號(hào)不同于所述電信號(hào)，其中所述調(diào)整導(dǎo)體元件具有距離所述其它天線元件的距離小于入/10的第一端面(12a)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2和4所述的裝置，其特征在于，所述天線元件(13)定位于所述媒質(zhì)的橫電磁模(TEM)的至少ー個(gè)波腹附近，并且所述其它天線元件定位于所述媒質(zhì)(11)的橫電磁模(TEM)的至少其它一個(gè)波腹附近,所述波腹和其它波腹屬于不同的橫電磁模(TEM)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述天線元件(13)為導(dǎo)體元件(12)中的ー個(gè)兀件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述天線元件(13)為接近于所述第一表面的電路板的導(dǎo)體。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述長(zhǎng)度Hwire在0.7.N.入/2和1入/2之間，其中N為自然整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述長(zhǎng)度Hwire大致等于N.入/2，其中N為自然整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，還包括在導(dǎo)體元件中的其它調(diào)整導(dǎo)體元件，所述其它調(diào)整導(dǎo)體元件不同于所述調(diào)整元件，其中所述其它調(diào)整導(dǎo)體元件具有距離所述天線元件的距離小于入/10的第一端面，并且其它調(diào)整導(dǎo)體元件具有另ー個(gè)長(zhǎng)度HwiW其適用于沿著其它調(diào)整導(dǎo)體元件來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于其它波長(zhǎng)入*的電磁諧振，其他波長(zhǎng)X*與波長(zhǎng)X，使得所述天線元件能夠同時(shí)接收和/或發(fā)射所述波長(zhǎng)\和其它波長(zhǎng)X*的電磁波。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述方向是直線的，使得有源導(dǎo)體元件是沿著所述方向(D)的線性線纜。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述媒質(zhì)包括第二表面(S2)，所述第二表面為基本平面且與所述方向交叉和不平行于所述第一表面，使得所述媒質(zhì)具有斜面的形狀，組合在所述媒質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)體元件具有適用于波長(zhǎng)范圍的多個(gè)長(zhǎng)度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述方向?yàn)樵谒龅谝槐砻婧退龅讠吮砻嬷g的弧形方向，并且包括弧形的中心，使得接近于所述弧形中心的導(dǎo)體元件具有小于其它導(dǎo)體元件的長(zhǎng)度。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括在導(dǎo)體元件中的其它調(diào)整導(dǎo)體元件，所述其它調(diào)整導(dǎo)體元件不同于所述調(diào)整導(dǎo)體元件，并且所述其它調(diào)整導(dǎo)體元件具有距離所述天線元件的距離小于入/10的第一端面，其它調(diào)整導(dǎo)體元件包括覆蓋在所述其它調(diào)整導(dǎo)體元件的電介質(zhì)層，以便于沿著所述其它調(diào)整元件來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于其它波長(zhǎng)入*的電磁諧振，所述其它波長(zhǎng)入*不同于所述波長(zhǎng)入，使得天線元件能夠同時(shí)接收和/或發(fā)射所述波長(zhǎng)、和所述其它波長(zhǎng)入*的電磁波。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述媒質(zhì)包括用于校正媒質(zhì)折射率的孔洞。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)體元件的第一端面在所述第一表面內(nèi)有規(guī)則的分隔開(kāi)，以便在所述第一表面(SI)內(nèi)形成周期性圖形。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述媒質(zhì)還包括圍繞著所述媒質(zhì)從第一表面和基本沿第一表面方向延伸的側(cè)邊表面，其中所述側(cè)邊表面由導(dǎo)體材料覆至rm. o
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)體元件的各個(gè)第一端面連接著選自電質(zhì)量、恒定電勢(shì)、無(wú)源阻抗、電阻阻抗、電容阻抗和電感阻抗列表中的電荷。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述曲線距離大于入/2。
20.包括根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的適用于接收和/或發(fā)射電磁波的裝置的系統(tǒng)，其特征在于，所述天線元件(13)連接著適用于接收和/或發(fā)射表示所述電磁波的電信號(hào)的電子裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求I至13所述的裝置的使用方法，適用于接收和/或發(fā)射自由空間波長(zhǎng)入(!在Imm至Im之間,優(yōu)選為在IOcm至40cm之間的電磁波。
全文摘要
一種適用于接收和/或發(fā)射自由空間波長(zhǎng)λ0在1mm至10cm之間的電磁波的裝置，包括固體電介質(zhì)材料的媒質(zhì)(11)且使得自由空間波長(zhǎng)λ0對(duì)應(yīng)于在媒質(zhì)內(nèi)的波長(zhǎng)λ，多個(gè)導(dǎo)體元件(12)組合在媒質(zhì)內(nèi)并且相互間隔的距離小于λ/10，以及一個(gè)天線元件(13)。導(dǎo)體元件不是環(huán)路元件。在導(dǎo)體元件中的調(diào)整導(dǎo)體元件具有距離所述天線元件的距離小于λ/10的第一端面且其具有長(zhǎng)度Hwire，以適用于在調(diào)整導(dǎo)體元件內(nèi)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)λ的電磁諧振。
文檔編號(hào)H01Q3/44GK102771011SQ201080061132
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者朱利恩·德羅斯尼, 法布里塞·萊毛爾特, 蓋奧弗羅伊·萊羅塞, 阿諾德·陶林, 馬賽阿斯·芬克 申請(qǐng)人:國(guó)家科學(xué)研究中心, 時(shí)間反轉(zhuǎn)通訊公司