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全向多頻帶天線.pdf

摘要
申請專利號:

CN200980162142.5

申請日:

2009.10.30

公開號:

CN102598410B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01Q 5/01申請日:20091030|||公開
IPC分類號: H01Q5/01; H01Q9/30; H01Q13/08; H01Q13/10 主分類號: H01Q5/01
申請人: 萊爾德技術股份有限公司
發明人: 李定喜; 黃國俊; 黃志明
地址: 美國密蘇里州
優先權:
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司 11127 代理人: 黨曉林;王小東
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200980162142.5

授權公告號:

102598410B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2012.09.19|||2012.07.18

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本文公開了一種全向多頻帶天線的各種示例性實施方式。在示例性實施方式中,天線包括上部分和下部分。所述上部分包括一個或更多個輻射元件、用于阻抗匹配的一個或更多個錐形特征部以及一個或更多個狹槽,所述一個或更多個狹槽被構造成使所述天線能夠進行多頻帶操作。下部分包括一個或更多個輻射元件和一個或更多個狹槽。

權利要求書

1.一種全向多頻帶天線,該天線包括:
上部分,該上部分包括至少一個節段,所述至少一個節段具有一個或更多個上輻
射元件、一個或更多個錐形特征部以及一個或更多個狹槽;
下部分,該下部分包括一個或更多個下輻射元件和一個或更多個狹槽;
其中,所述上部分的所述一個或更多個狹槽和所述下部分的所述一個或更多個狹
槽使所述天線能夠進行多頻帶操作,并且所述一個或更多個錐形特征部能操作成用于
阻抗匹配;
在所述下部分和所述上部分的所述至少一個節段的電長度均大約為λ/4的情況
下,所述天線能夠在第一頻率范圍內操作;并且
在所述下部和所述上部的所述至少一個節段的電長度均大約為λ/2的情況下,所
述天線能夠在第二頻率范圍內操作。
2.根據權利要求1所述的天線,其中:
所述第一頻率范圍從大約2.4千兆赫至大約2.5千兆赫;并且
所述第二頻率范圍從4.9千兆赫至5.875千兆赫。
3.根據權利要求1或2所述的天線,其中:
所述第一頻率范圍是2.45千兆赫的頻帶;并且
所述第二頻率范圍是5千兆赫的頻帶。
4.根據權利要求1、2或3所述的天線,其中,所述上部分包括三個節段,所述
三個節段均包括一個或更多個上輻射元件。
5.根據權利要求4所述的天線,其中:
所述天線被構造成能夠在所述第一頻率范圍內操作,使得所述上部分的所述三個
節段中的每個節段的電長度均大約為λ/4,由此為所述上部分提供大約3λ/4的組合電
長度;并且
所述天線被構造成能夠在所述第二頻率范圍內操作,使得所述上部分的所述三個
節段中的每個節段的電長度均大約為λ/2,由此為所述上部分提供大約3λ/2的組合電
長度。
6.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述上部分包括:
上節段和下節段,所述上節段和所述下節段均具有一個或更多個上輻射元件、一
個或更多個錐形特征部以及一個或更多個狹槽;以及
中間大體筆直段,所述中間大體筆直段位于所述上節段和所述下節段之間并連接
至該上節段和該下節段。
7.根據權利要求1、2或3所述的天線,其中:
所述上部分僅包括一個節段;
所述天線被構造成能夠在所述第一頻率范圍內操作,使得所述上部分的電長度大
約為λ/4;并且
所述天線被構造成能夠在所述第二頻率內操作,使得所述上部分的電長度大約為
λ/2。
8.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述一個或更多個錐形特
征部包括所述天線的所述上部分的所述至少一個節段的至少一個輻射元件的至少一
個大體上為V形的邊緣,并且其中所述至少一個大體上為V形的邊緣與所述天線的
所述下部分間隔開,并被取向成大體指向所述天線的所述下部分。
9.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述下部分包括平面裙部
元件。
10.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述下部分被構造成在所
述第一頻率范圍能夠作為四分之一波長(λ/4)的扼流圈操作,使得當所述天線由同軸電
纜饋電時天線電流的至少一部分不泄漏到所述同軸電纜的外表面中。
11.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述下部分被構造成能夠
作為接地裝置操作。
12.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述下部分在所述第一頻
率范圍內能夠作為套筒扼流圈操作。
13.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述下部分的所述一個或
更多個狹槽總體上限定基本上類似于美式橄欖球場球門柱的形狀
14.根據權利要求1至12中的任一項所述的天線,其中,所述下部分包括兩個
大體上為矩形的輻射元件以及設置在所述兩個輻射元件之間的大體上為矩形的接地
元件,所述兩個輻射元件借助所述天線的所述下部分的所述一個或更多個狹槽與所述
接地元件間隔開,所述兩個輻射元件和所述接地元件大體上垂直于大體上為矩形的連
接輻射元件,并且連接至所述大體上為矩形的連接輻射元件。
15.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,該天線還包括同軸電纜,所述同
軸電纜具有電聯接至所述天線的相應的所述上部分和所述下部分的內部導體和外部
導體。
16.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述天線的所述上部分的
所述至少一個節段的所述一個或更多個狹槽包括大體矩形部或三角形部以及連接至
所述大體矩形部并從該大體矩形部延伸的兩個大體筆直部。
17.根據權利要求16所述的天線,其中,所述天線的所述上部分的所述至少一
個節段的所述一個或更多個狹槽還包括連接至所述筆直部的向內成角度的端部。
18.根據權利要求16或17所述的天線,其中,所述天線的所述上部分的所述至
少一個節段的所述一個或更多個狹槽包括與所述至少一個節段的上端相鄰的大體矩
形部。
19.根據權利要求16或17所述的天線,其中,所述天線的所述上部分的所述至
少一個節段的所述一個或更多個狹槽包括與所述至少一個節段的所述一個或更多個
錐形特征部相鄰的大體三角形部。
20.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述上輻射元件包括高頻
帶輻射元件和低頻帶輻射元件,所述高頻帶輻射元件和所述低頻帶輻射元件之間具有
一個或更多個狹槽。
21.根據權利要求20所述的天線,其中,所述天線被構造成使得:
在所述第一頻率范圍,所述低頻帶輻射元件的電長度大約為λ/4;并且
在所述第二頻率范圍,所述高頻帶輻射元件和所述低頻帶輻射元件的電長度分別
大約為λ/4和λ/2。
22.根據權利要求20或21所述的天線,其中:
所述高頻帶輻射元件包括與所述一個或更多個錐形特征部連接的大體矩形部;并

所述低頻帶輻射元件包括與所述一個或更多個錐形特征部連接并且與所述高頻
帶輻射元件的所述大體矩形部并排延伸的兩個大體筆直部。
23.根據權利要求22所述的天線,其中,所述大體矩形部和所述一個或更多個
錐形特征部協作而限定箭頭形狀。
24.根據權利要求22或23所述的天線,其中,所述低頻帶輻射元件還包括連接
所述大體筆直部的所述端部的連接元件。
25.根據權利要求22或23所述的天線,其中,所述低頻帶輻射元件還包括兩個
端部,所述兩個端部大體上垂直于所述大體筆直部中的對應的一個大體筆直部并從所
述對應的一個大體筆直部向內延伸。
26.根據權利要求22、23或25所述的天線,其中,所述低頻帶輻射元件包括兩
個大體L形部。
27.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述天線的所述上部分的
所述至少一個節段的所述一個或更多個狹槽總體上限定基本上與英文字母“v”或“n”
相似的形狀。
28.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述天線對于2.45千兆
赫以至少大約為2dBi操作,dBi是指各向同性增益,并且對于5千兆赫以大于4dBi
操作。
29.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述天線被構造成使得:
所述天線在2.45千兆赫的頻帶基本上作為標準半波長偶極天線操作,并且在5
千兆赫的頻帶基本上作為波長偶極天線操作;或者
所述天線在2.45千兆赫的頻帶基本上作為波長偶極天線操作,并且在5千兆赫
的頻帶基本上作為直排天線陣操作。
30.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,其中,所述輻射元件、所述一個
或更多個錐形特征部以及所述一個或更多個狹槽位于印刷電路板的同一側。
31.根據上述權利要求中的任一項所述的天線,該天線還包括基板,所述基板將
所述天線的所述上部分和所述下部分支撐在該基板的同一側。
32.根據權利要求31所述的天線,其中:
所述基板包括電路板;并且
所述上輻射元件和所述下輻射元件包括位于所述電路板上的導電跡線。
33.一種包括上述權利要求中的任一項所述的天線的便攜式終端。
34.一種全向多頻帶天線,該天線包括:
上部分,該上部分包括:
上節段,該上節段具有一個或更多個上輻射元件、一個或更多個錐形特征
部以及一個或更多個狹槽;
下節段,該下節段具有一個或更多個上輻射元件、一個或更多個錐形特征
部以及一個或更多個狹槽;
中間大體筆直輻射段,該中間大體筆直輻射段與所述上節段和所述下節段
連接;
下部分,該下部分包括一個或更多個下輻射元件和一個或更多個狹槽。
35.根據權利要求34所述的天線,其中:
所述天線被構造成能夠在第一頻率范圍內操作,使得所述下部分的電長度大約為
λ/4,并且使得所述上部的三個節段中的每個節段的電長度均大約為λ/4,由此為所述
上部分提供大約3λ/4的組合電長度;并且
所述天線被構造成能夠在第二頻率范圍內操作,使得所述下部分的電長度大約為
λ/2,并且使得所述上部的三個節段中的每個節段的電長度均大約為λ/2,由此為所述
上部分提供大約3λ/2的組合電長度。
36.根據權利要求35所述的天線,其中:
所述第一頻率范圍從大約2.4千兆赫至大約2.5千兆赫;并且
所述第二頻率范圍從大約4.9千兆赫至5.875千兆赫。
37.根據權利要求35或36所述的天線,其中:
所述第一頻率范圍是2.45千兆赫的頻帶;并且
所述第二頻率范圍是5千兆赫的頻帶。
38.根據權利要求34至37中的任一項所述的天線,其中,所述一個或更多個錐
形特征部包括對應的所述上節段和所述下節段的至少一個輻射元件的至少一個大體
上為V形的邊緣,所述至少一個大體上為V形的邊緣與所述天線的所述下部分間隔
開,并被取向成大體指向所述天線的所述下部分。
39.根據權利要求35至38中的任一項所述的天線,其中,所述下部分被構造成
在所述第一頻率范圍能夠作為四分之一波長(λ/4)的扼流圈操作,使得當所述天線由同
軸電纜饋電時天線電流的至少一部分不泄漏到所述同軸電纜的外表面中。
40.根據權利要求35至38中的任一項所述的天線,其中,所述下部分在所述第
一頻率范圍能夠作為套筒扼流圈操作。
41.根據權利要求34至40中的任一項所述的天線,其中,所述下部分被構造成
能夠作為接地裝置操作。
42.根據權利要求34至41中的任一項所述的天線,其中,所述下部發包括兩個
大體上為矩形的輻射元件和設置在這兩個輻射元件之間的大體上為矩形的接地元件,
所述兩個輻射元件借助所述天線的所述下部分的所述一個或更多個狹槽與所述接地
元件間隔開,所述兩個輻射元件和所述接地元件大體上垂直于大體上為矩形的連接輻
射元件,并且連接至所述大體上為矩形的連接輻射元件。
43.根據權利要求34至42中的任一項所述的天線,該天線還包括同軸電纜,所
述同軸電纜具有電聯接至所述天線的相應的所述上部分和所述下部分的內部導體和
外部導體。
44.根據權利要求34至43中的任一項所述的天線,其中,所述上節段和所述下
節段各自的所述至少一個或更多個狹槽包括:大體矩形部;連接至所述大體矩形部并
從該大體矩形部大體上朝向所述天線的所述下部分延伸的兩個大體筆直部;以及連接
至所述筆直部的向內成角度的端部。
45.根據權利要求34至44中的任一項所述的天線,其中:
所述上節段包括:大體矩形部,該大體矩形部連接至所述上節段的所述一個或更
多個錐形特征部;兩個大體筆直部,所述兩個大體筆直部連接至所述一個或更多個錐
形特征部;以及連接所述大體筆直部的所述端部的連接元件;并且
所述下節段包括:連接至所述下節段的所述一個或更多個錐形特征部的大體矩形
部;以及連接至所述一個或更多個錐形特征部并且與所述大體矩形部并排延伸的兩個
大體L形筆直部。
46.根據權利要求34至45中的任一項所述的天線,其中,所述輻射元件、所述
一個或更多個錐形特征部以及所述一個或更多個狹槽位于印刷電路板的同一側。
47.根據權利要求34至46中的任一項所述的天線,該天線還包括基板,所述基
板將所述天線的所述上部分和所述下部分支撐在該基板的同一側。
48.根據權利要求47所述的天線,其中:
所述基板包括電路板;并且
所述輻射元件包括位于所述電路板上的導電跡線。
49.一種包括權利要求34至48中的任一項所述的天線的便攜式終端。
50.一種全向多頻帶天線,該天線包括:
上部分,該上部分包括:一個或更多個上輻射元件和一個或更多個狹槽,所述一
個或更多個狹槽包括大體矩形部和兩個大體筆直部,所述兩個大體筆直部連接至所述
大體矩形部并從該大體矩形部延伸;所述一個或更多個上輻射元件包括高頻帶輻射元
件和低頻帶輻射元件,在所述高頻帶輻射元件和所述低頻帶輻射元件之間具有一個或
更多個狹槽,所述高頻帶輻射元件包括大體矩形部,所述低頻帶輻射元件包括兩個大
體筆直部和兩個端部,所述兩個大體筆直部與所述高頻帶輻射元件的所述大體矩形部
并排延伸,所述兩個端部大體垂直于所述大體筆直部中的對應的一個大體筆直部并且
從所述對應的一個大體筆直部向內延伸;以及
下部分,該下部分包括一個或更多個下輻射元件;
其中,所述一個或更多個上輻射元件中的至少一個限定大體上為V形的邊緣,
該大體上為V形的邊緣取向成大體指向所述天線的所述下部分。
51.根據權利要求50所述的天線,其中:
所述天線能夠在第一頻率范圍內操作,其中所述下部分和所述上部分的電長度均
大約為λ/4;并且
所述天線能夠在第二頻率范圍內操作,其中所述下部分和所述上部分的電長度均
大約為λ/2。
52.根據權利要求51所述的天線,其中:
所述第一頻率范圍從大約2.4千兆赫至大約2.5千兆赫;并且
所述第二頻率范圍從大約4.9千兆赫至5.875千兆赫。
53.根據權利要求51或52所述的天線,其中:
所述第一頻率范圍是2.45千兆赫的頻帶;并且
所述第二頻率范圍是5千兆赫的頻帶。
54.根據權利要求51至53中的任一項所述的天線,其中,所述天線被構造成使
得:
在所述第一頻率范圍,所述低頻帶輻射元件的電長度大約為λ/4;并且
在所述第二頻率范圍,所述高頻帶輻射元件和所述低頻帶輻射元件的電長度分別
大約為λ/4和λ/2。
55.根據權利要求51至54中的任一項所述的天線,其中,所述下部分被構造成
在所述第一頻率范圍能夠作為四分之一波長(λ/4)的扼流圈操作,使得當所述天線由同
軸電纜饋電時天線電流的至少一部分不泄漏到所述同軸電纜的外表面中。
56.根據權利要求51至55中的任一項所述的天線,其中,所述下部分在所述第
一頻率范圍能夠作為套筒扼流圈操作。
57.根據權利要求50至56中的任一項所述的天線,其中,所述下部分被構造成
能夠作為接地裝置操作。
58.根據權利要求50至57中的任一項所述的天線,其中,所述下部分的所述一
個或更多個狹槽總體上限定基本上類似于美式橄欖球場球門柱的形狀
59.根據權利要求50至58中的任一項所述的天線,該天線還包括同軸電纜,所
述同軸電纜具有電聯接至所述天線的相應的所述上部分和所述下部分的內部導體和
外部導體。
60.根據權利要求50至59中的任一項所述的天線,其中,所述輻射元件、所述
一個或更多個錐形特征部以及所述一個或更多個狹槽位于印刷電路板的同一側。
61.根據權利要求50至60中的任一項所述的天線,該天線還包括基板,所述基
板將所述天線的所述上部分和所述下部分支撐在該基板的同一側。
62.根據權利要求61所述的天線,其中:
所述基板包括電路板;并且
所述上輻射元件和所述下輻射元件包括位于所述電路板上的導電跡線。
63.一種包括權利要求50至62中的任一項所述的天線的便攜式終端。

說明書

全向多頻帶天線

技術領域

本公開內容涉及全向多頻帶天線。

背景技術

該部分提供了與本公開內容相關的背景信息,該背景信息不一定為現有技術。

諸如膝上型電腦、便攜式電話等的無線應用裝置通常用于無線操作中。因此,需
要額外的頻帶以適應應用的增多,并且期望能夠處理額外的不同頻帶的天線。

圖1示出了常規的半波偶極天線100。該天線100包括輻射元件102和接地元件
104。輻射元件102和接地元件104連接至信號饋電件106并借助該信號饋電件106
進行饋電。輻射元件102和接地元件104在天線的期望諧振頻率下均具有信號的大約
四分之一波長(λ/4)的電長度。輻射元件102和接地元件104在天線100的一個期望諧
振頻率下一起具有信號的大約一半波長(λ/2)的組合電長度。

另外,全向天線用于各種無線通訊裝置,因為輻射圖允許從移動單元良好的傳輸
和接收。通常,全向天線是一種在一個平面中大體均勻地輻射功率的天線,其中在垂
直平面中具有指向圖形狀,所述圖案通常被描述為“環形”。

一種類型的全向天線是直排天線。直排天線是被用作諸如無線解調器等的無線局
域網(WLAN)所用的外部天線的較高增益天線。這是因為直排天線具有較高的增益圖
和全向增益圖。

直排天線包括輻射元件的同相陣列,以增強增益性能。但是直排天線的局限在于
它們僅可作為單頻帶高增益天線操作。例如,圖2示出了傳統的直排天線200,該直
排天線200包括上輻射元件202和下輻射元件204,該上輻射元件202和下輻射元件
204在天線的期望諧振頻率下均具有信號的大約一半波長(λ/2)的電長度。

然而,為了實現超過單頻帶的高增益,可以在印刷電路板的相反兩側面放置背對
背的偶極子。例如,圖3至圖5示出了具有背對背的偶極子的傳統天線300,使得天
線300能夠在兩個頻帶范圍內操作,具體地在2.45千兆赫的頻帶(從2.4千兆赫至2.5
千兆赫)和5千兆赫的頻帶(從4.9千兆赫至5.875千兆赫)內操作。對于該傳統天線300,
具有一對上部偶極子302、304(在2.45千兆赫的頻帶下操作)和兩對下部偶極子306、
308、310、312(在5千兆赫的頻帶下操作)。圖3示出了位于印刷電路板(PCB)314的
正面的偶極子302、306、308,而圖5示出了位于PCB314背面的偶極子304、310、
312。天線300還包括具有功率分配器的微帶線或饋電網絡316,以向各種天線元件
中的每個天線元件饋電并分配功率。

發明內容

該部分提供了本公開內容的總體概述,并且不是其全部范圍或者其所有特征的全
面公開內容。

本文公開了全向多頻帶天線的各種示例性實施方式。在一示例性實施方式中,天
線包括上部分和下部分。所述上部分包括一個或更多個上部輻射元件、一個或更多個
錐形特征部以及一個或更多個構造成能夠使天線在多頻帶操作的狹槽。所述下部分包
括一個或更多個下部輻射元件和一個或更多個狹槽。

從本文提供的說明將清楚可應用的其它范圍。在本概述中的說明和具體示例僅僅
是為了說明,而不旨在限制本公開內容的范圍。

附圖說明

本文所描述的附圖僅僅是為了說明所選擇的實施方式,而不是所有可行實施,并
且不是想要限制本公開的范圍。

圖1是傳統的偶極天線;

圖2是傳統的直排天線;

圖3是傳統的背對背偶極天線的前視圖;

圖4是圖3中所示的傳統的背對背偶極天線的側視圖;

圖5是圖3中所示的傳統的背對背偶極天線的后視圖;

圖6是示出了在2000兆赫至6000兆赫的頻率范圍內對于圖3至圖5所示的傳統
的背對背偶極天線的以分貝計的回波損耗的曲線圖;

圖7示出了包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線的示例性實
施方式,其中同軸電纜聯接到天線;

圖8示出了圖7所示的全向多頻帶天線,并且還示出了在2.45千兆赫的頻帶和
在5千兆赫的頻帶下天線的上部分和下部分的電長度,其中這些電長度僅根據示例性
實施方式為了說明而提供;

圖9示出了在1千兆赫至6千兆赫的頻率范圍內對于圖7所示的示例全向多頻帶
天線的以分貝計的測量的回波損耗的曲線圖;

圖10示出了圖7所示的示例全向多頻帶天線的對于2450兆赫的頻率的測量的方
位角輻射圖(方位面,θ為90度);

圖11示出了圖7所示的示例全向多頻帶天線的對于4900兆赫、5470兆赫和5780
兆赫的測量的方位角輻射圖(方位面,θ為90度);

圖12示出了圖7所示的示例全向多頻帶天線的對于2450兆赫的頻率的測量的零
度仰角輻射圖(零度平面);

圖13示出了圖7所示的示例全向多頻帶天線的對于4900兆赫、5470兆赫和5780
兆赫的頻率的測量的零度仰角輻射圖(零度平面);

圖14是包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線的另一個示例性
實施方式的平面圖;

圖15是包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線的另一個示例性
實施方式的平面圖;

圖16示出了包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線的另一個示
例性實施方式,其中同軸電纜聯接到天線;

圖17示出了圖16所示的全向多頻帶天線,并且還示出了在2.45千兆赫的頻帶
和在5千兆赫的頻帶下天線的上部分和下部分的電長度,其中這些電長度僅根據示例
性實施方式為了說明而提供;

圖18示出了圖16所示的示例全向多頻帶天線的對于2400兆赫、2450兆赫和2500
兆赫的頻率的測量的方位角輻射圖(方位面,θ為90度);

圖19示出了圖16所示的示例全向多頻帶天線的對于4900兆赫、5150兆赫、5350
兆赫和5850兆赫的測量的方位角輻射圖(方位面,θ為90度);

圖20示出了圖16所示的示例全向多頻帶天線的對于2400兆赫、2450兆赫和2500
的頻率的測量的零度仰角輻射圖(零度平面);

圖21示出了圖16所示的示例全向多頻帶天線的對于4900兆赫、5150兆赫、5350
兆赫和5850兆赫的頻率的測量的零度仰角輻射圖(零度平面);

圖22示出了包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線的另一個示
例性實施方式,其中同軸電纜聯接到天線;

圖23是圖19中所示的示例全向多頻帶天線的側視圖;

圖24是圖22所示的示例全向多頻帶天線的另一個平面圖,其中示例尺寸僅根據
示例性實施方式為了說明而提供;

圖25是示出在2千兆赫至6千兆赫的頻率范圍內對于示例全向多頻帶天線的以
分貝計的計算機模擬的S1,1的參數/回波損耗的曲線圖;

圖26示出了在2.45千兆赫的頻率下圖22所示的示例全向多頻帶天線的以分貝
計的計算機模擬的遠場實現增益,其中,總效率為-0.2961分貝并且實現的增益是2.258
分貝,由此表明圖22中所示的全向多段天線在2.45千兆赫的頻率下能夠與標準半波
長偶極天線基本上相同或相似地操作;

圖27示出了圖22所示的示例全向多頻帶天線的對于2.45千兆赫的頻率的計算
機模擬的方位角輻射圖(方位面,θ為90度);

圖28示出了圖22所示的示例全向多頻帶天線的對于2.45千兆赫的頻率的計算
機模擬的零度仰角輻射圖(零度平面);

圖29示出了在5.5千兆赫的頻率下圖22所示的示例全向多頻帶天線的以分貝計
的計算機模擬的遠場實現增益,其中,總效率為-0.1980分貝并且實現增益是5.441
分貝,由此表明圖22中所示的全向多段天線能夠在5.5千兆赫的頻率下與具有高增
益性能的直排偶極天線基本上相同或相似地操作;

圖30示出了圖22所示的示例全向多頻帶天線的對于5.5千兆赫的計算機模擬方
位輻射模式(方位面,θ為90度);

圖31示出了圖22所示的示例全向多頻帶天線的對于5.5千兆赫的頻率的計算機
模擬的零度仰角輻射圖(零度平面);

圖32是包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線的另一個示例性
實施方式;

圖33是包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線的另一個示例性
實施方式;

圖34是包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線的另一個示例性
實施方式;

圖35是根據包括本公開內容的一個或更多個方面的另一個示例性實施方式的全
向多頻帶天線的另一個示例性樣品;

圖36是示出了在1千兆赫至6千兆赫的頻率范圍內對于在自由空間下操作的圖
35所示的樣品天線的測量的以分貝計的回波損耗的曲線圖;

圖37是示出了在1千兆赫至6千兆赫的頻率范圍內對于在關于塑料罩的負載下
操作的圖35所示的樣品天線的測量的以分貝計的回波損耗的曲線圖;

圖38示出了圖35所示的樣品天線的對于2400兆赫、2450兆赫和2500兆赫的
頻率的測量的方位角輻射圖(方位面,θ為90度);

圖39示出了圖35所示的樣品天線對于4900兆赫、5150兆赫、5350兆赫、5470
兆赫、5710兆赫、5780兆赫和5850兆赫的頻率的測量的方位角輻射圖(方位面,θ
為90度);

圖40示出了圖35所示的樣品天線的對于2400兆赫、2450兆赫和2500兆赫的
頻率的測量的零度仰角輻射圖(零度平面);

圖41示出了圖35所示的樣品天線的對于4900兆赫、5150兆赫、5350兆赫、5470
兆赫、5710兆赫、5780兆赫和5850兆赫的頻率的測量的零度仰角輻射圖(零度平
面);

圖42示出了圖35所示的樣品天線的對于2400兆赫、2450兆赫和2500兆赫的
頻率的測量的仰角輻射圖(θ為90度);以及

圖43示出了圖35所示的樣品天線的對于4900兆赫、5150兆赫、5350兆赫、5470
兆赫、5710兆赫、5780兆赫和5850兆赫的頻率的測量的仰角輻射圖(θ為90度)。

具體實施方式

現在將參照附圖更加充分地描述示例實施方式。

提供了示例實施方式以使本公開內容詳盡并且充分地將所述范圍傳達給本領域
的技術人員。闡述了諸如具體部件、裝置和方法的多個具體細節,以提供對本公開內
容的實施方式的全面的理解。對于本領域的技術人員來說將清楚的是,不必采用具體
的細節,示例實施方式可以以許多不同的形式來體現并且任何一個形式都不應理解為
限制本公開內容的范圍。在一些示例實施方式中,沒有詳細地描述眾所周知的過程、
眾所周知的裝置結構以及眾所周知的技術。

本文使用的術語僅僅是為了描述具體的示例實施方式而不旨在限制。當在本文使
用時,除非上下文中清楚地另外指明,否則單數形式“一”和“該”也可旨在包括復數形
式。術語“包含”、“包括”和“具有”是包括性的并且因此明確說明所述特征、整體、步
驟、操作、元件和/或部件的存在,但是并不排除一個或更多個其它特征、整體、步
驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或增加。本文所描述的方法步驟、過程和
操作不應被認為要求它們必須以所討論或者示出的具體順序執行,除非具體地指明執
行的順序。還應理解的是可以使用其它的或者另選的步驟。

當元件或層被稱作“在…上”、“接合到”、“連接到”或者“聯接到”另一個元件或者
層時,其可以是直接位于其它元件或層上,接合、連接或者聯接到其它元件或層,或
者可能存在居間元件或層。相反地,當元件被稱作“直接在…上方”,“直接接合到”、
“直接連接到”或者“直接聯接到”另一個元件或層時,可能沒有居間元件或者層存在。
用于描述元件之間的關系的其它詞語應該以相同方式來解釋(例如,“在…之間”相對
于“直接在…之間”、“與…鄰接”相對于“與…直接鄰接”)。當在本文使用時,術語“和/
或”包括相關列舉項目中的一個或者更多個的任一個或所有組合。

盡管本文可以使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件、構件、區域、層和
/或部分,但是這些元件、構件、區域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語
僅可以用于將一個元件、構件、區域、層或者部分與另一個區域、層或者部分區別開
來。除非上下文清楚地指明,否則諸如“第一”、“第二”的術語以及其它數字術語當在
本文使用時并不暗示順序或者次序。因此,以下所討論的第一元件、第一構件、第一
區域、第一層或者第一部分可被稱作第二元件、第二構件、第二區域、第二層或者第
二部分而不脫離示例實施方式的教導。

諸如“內部”、“外部”“下面”、“以下”、“下方”、“上方”、“以上”等與空間相關的
術語在本文可以用于方便說明,以便描述如附圖中所示的一個元件或者特征與另外的
元件或者特征的關系。與空間相關的術語除了附圖中所示的方位以外還可以旨在包含
使用中或者操作中的設備的不同方位。例如,如果附圖中的設備被翻轉,那么被描述
為在其它元件或特征“下方”或者“下面”的元件將會取向成在其它元件或特征的“上
方”。因此,示例術語“下方”可以包含上方與下方的方位。該設備可以被另外地取向(旋
轉90度或者位于其它方位),并且本文所使用的與空間相關的描述符被相應地解釋。

對于給定參數的值和值的范圍(諸如頻率范圍等)的公開不排除在本文所使用的
其它值和值的范圍。應想到對于給定參數的兩個或更多個具體示例性值可限定用于可
主張所述參數的值范圍的端點。例如,如果參數X在本文中例示出具有值A并且還
被例示出具有值Z,則應想到參數X可具有從大約A至大約Z的值范圍。類似地,
應想到,對于參數的兩個或更多個值的范圍的公開(無論該范圍是嵌套的、重疊的或
者截然不同的)包含所有可能的可以利用公開范圍的端點要求保護的值的范圍的組
合。例如,如果參數X在本文中例示出具有在1至10、2至9或3至8的范圍中的
值,則也應想到參數X可具有包括1至9、1至8、1至3、1至2、2至10、2至8、
2至3、3至10和3至9的其它值范圍。

現在參照圖6,示出了在2000兆赫至6000兆赫的頻率范圍內對于傳統的背對背
偶極天線300(以上討論的并且在圖3至圖5中示出)的以分貝計的測量的和計算機模
擬的回波損耗。在圖6中,水平虛線表示1.5∶1的電壓駐波比。另外,天線200還
具有對于2.45千兆赫的頻帶(2.4千兆赫至2.5千兆赫)的2.5dBi的增益水平,dBi指的
是各向同性增益,對于4.84千兆赫至5.450千兆赫的頻率范圍的大約4.0dBi的增益
水平,和小于2dBi的全向波紋。

然而,如由其發明人認識到的,對于5千兆赫頻帶的傳統天線300的4dBi的增
益對于一些應用可能不足夠高。本發明人還認識到,背對背的偶極布置由于具有分離
的間隔開的2.45千兆赫和5千兆赫的頻帶元件因此還需要雙面印刷電路板314和較
長的天線。例如,圖3至圖5中所示的傳統天線300包括長度大約為160毫米且寬度
大約為12毫米的印刷電路板314。因此,本發明人在此公開了多頻帶全向天線(例如,
天線400(圖7)、天線500(圖14)、天線600(圖15)、天線700(圖16)、天線800(圖22)、
天線900(圖32)、天線1000(圖33)、天線1100(圖34)、天線1200(圖35))的各種示例
性實施方式,其中輻射元件可被設置在印刷電路板的一個側面上。與更難以制造利用
在印刷電路板的正面和背面上具有偶極振子的雙面印刷電路板的背對背偶極天線相
比,將輻射元件設置在印刷電路板的同一側面可以改善制造性。一些實施方式可實現
高增益和/或具有比圖3至圖5中所示的傳統偶極天線300相當的或更好的性能。

發明人已認識到天線輻射圖可向下偏斜而不適當的調諧狹槽。因此,本發明人在
此公開了具有這樣的狹槽的天線的各種實施方式,所述狹槽已被仔細調諧,從而幫助
阻止天線輻射圖向下偏斜和/或還幫助使輻射圖在水平方向傾斜。另外,本文公開了
示例性天線(例如,天線400(圖7)、天線500(圖14)、天線600(圖15)、天線700(圖
16)、天線800(圖22)、天線900(圖32)、天線1000(圖33)、天線1100(圖34)、天線
1200(圖35)),這些天線可被構造成使得它們能夠基本上在2.45千兆赫頻帶下與標準
半波長偶極天線相同或相似地操作,或者能夠基本上在5千兆赫頻帶下與波長偶極天
線相同或相似地操作。本文還公開了這樣的示例性天線(例如,天線700(圖16)、天線
800(圖22),這些示例性天線可被構造成使得天線能夠基本上在2.45千兆赫頻帶下與
波長偶極天線相同或相似地操作,或者能夠基本上在5千兆赫頻帶下與直排天線陣相
同或相似地操作。

現在參照圖7,示出了包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線
400的示例性實施方式。天線400包括上部分402和下部分404,該上部分402和下
部分404被構造成使得天線400能夠基本上在第一頻率范圍(例如,從2.4千兆赫至
2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶)與標準半波長偶極天線相同或相似地操作,其中上部
分402和下部分404均具有大約λ/4的電長度。但在第二頻率范圍或高頻帶(例如,從
4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等),天線400能夠基本上與其中上部分
1202和下部分1204均具有大約λ/2的電長度的波長偶極天線相同或相似地操作。

在第一頻率范圍,天線400能操作為使得輻射元件408具有大約λ/4的電長度。
但是輻射元件406在第一頻率范圍的電長度可以較小,使得輻射元件406不會被真正
地當作第一頻率范圍下的有效輻射元件。因而,僅輻射元件408基本上在第一頻率范
圍輻射。在第二頻率范圍或高頻帶,兩個輻射元件406、408都是有效的輻射器,其
中,輻射元件408具有大約λ/2的電波長,輻射元件406具有大約λ/4的電波長。

在第一頻率范圍和第二頻率范圍,下部分404可以作為接地裝置操作,其允許天
線400被獨立接地。因此,天線400不取決于單獨的接地元件或接地平面。在低頻帶
或第一頻率范圍(例如,從2.4千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等),下部分
或平面裙部元件404具有大約四分之一波長(λ/4)的電長度。在同軸電纜422的外導體
430連接(例如焊接等)至平面裙部元件404的情況下,平面裙部元件404可表現為低
頻帶或第一頻率范圍下的四分之一波長(λ/4)的扼流圈。在該情況下,天線電流(或者
至少其一部分)不泄漏到同軸電纜422的外表面中。這允許天線400基本上與低頻帶
下的半波長偶極天線(λ/2)相同地操作。在第二頻率范圍或高頻帶(例如,從4.9千兆赫
至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等),下部分404具有大約λ/2的電長度,使得下部
分404可被認為比套筒扼流圈更象輻射元件。這允許天線400基本上與高頻帶下的波
長偶極天線(λ)相同地操作。

天線的上部分402包括用于阻抗匹配的錐形特征部414。示出的錐形特征部414
大體上為V形(例如,具有與英文字母“v”相似的形狀)。如圖7所示,錐形特征部414
包括天線的上部分402的輻射元件的下邊緣,該下邊緣與下部分404間隔開并且取向
成使得其大體上指向天線的下部分404的連接元件420的中間。

引入狹槽416以配置上輻射元件406、408,其幫助使天線400能夠進行多頻帶
操作。舉例來說,上輻射元件406、408和狹槽416可被構造成使得上輻射元件406、
408能夠分別作為低頻帶元件和高頻帶元件(例如,2.45千兆赫的頻帶和5千兆赫的頻
帶)操作。在所示的實施例中,狹槽416包括大體上為矩形的頂部432和兩個向下延
伸的筆直部434。

本文所公開的狹槽(例如狹槽416、419等)大體上在輻射元件之間不包括導電材
料。舉例來說,上天線部分和下天線部分可以最初形成有狹槽,或者可例如通過借助
諸如蝕刻、切割、沖壓等移除導電材料來形成狹槽。在又另外的實施方式中,可由非
導電材料或介電材料形成狹槽,所述狹槽通過諸如印制等增加至平面輻射器。

如圖7所示,“高頻帶”輻射元件406包括大體矩形部407,該矩形部407與錐形
特征部414連接,使得矩形部407和錐形特征部414協作而限定箭頭形狀。“低”頻帶
輻射元件408包括兩個L形部410(例如,成形為象英文大寫字母“L”的部分),兩個L
形部410借助狹槽部432、434與“高頻帶”輻射元件406的矩形部407分離并間隔開。
每個L形部410均包括筆直部413和端部411,端部411垂直于筆直部413并從該筆
直部413向內延伸。筆直部413連接至錐形特征部414并且沿與下部分404相反的方
向(圖7中向上)遠離錐形特征部414延伸。L形部410的每個筆直部413均與“高頻帶”
輻射元件406的大體矩形部407并排延伸并延伸經過該大體矩形部407。每個L形部
410的端部411均朝向另一L形部410的端部411從對應的筆直部413向內延伸。端
部411彼此對準,但彼此間隔開,并且借助狹槽416與“高頻帶”輻射元件406的大體
矩形部407間隔開。另外,各端部411均從對應的筆直部413向內延伸足夠距離,使
得各端部411均部分地重疊“高頻帶”輻射元件406的大體矩形部407的寬度。

在圖8所示的具體實施方式中,狹槽416可被仔細地調諧,從而天線400以高頻
帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)操作,其中,上臂或上
部分402以及下臂或下部分404均具有大約λ/2的電長度。但在低頻帶(例如,從2.4
千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等),上臂或上部分402以及下臂或下部分
404均具有大約λ/4的電長度。另選的實施方式可包括輻射元件、錐形特征部和/或狹
槽,所述狹槽與圖7和圖8中所示的不同地構造,諸如用于在不同頻率產生不同輻射
圖和/或用于調諧至不同的操作頻帶。

本發明人已認識到在不適當地調諧狹槽的情況下天線輻射圖可能向下偏斜。因
而,本發明人在此公開了具有這樣的狹槽的天線的各種實施方式,所述狹槽被仔細地
調諧,從而幫助阻止天線輻射圖向下偏斜和/或還幫助使輻射圖在水平方向傾斜。

如圖7所示,下部分404(其還可被稱為平面裙部元件)包括三個元件418。對于
該具體示例,該三個元件418包括兩個外部輻射元件和布置在該兩個輻射元件之間的
接地元件。兩個輻射元件借助狹槽419與接地元件間隔開(例如,3毫米等)。接地元
件和兩個輻射元件連接至連接元件420。元件418大體上彼此平行,并且大體上沿相
同方向(圖7中向下)從連接元件420垂直延伸。元件418、420在所示的實施方式中
大體上為矩形。元件418、420可具有相同的長度和/或寬度,或者它們可具有不同的
長度和/或寬度。例如,圖7示出了具有相同長度(例如,20毫米等)的元件418,但是
中間元件418比兩個外部元件418寬(例如,3毫米寬等)。在該圖中的尺寸僅為了說
明而提供,而不是為了限制,如另選的實施方式可包括不同構造的元件。

本文所公開的上部元件和下部元件(例如,406、408、418、420等)可由導電材料
制成,導電材料例如是銅、銀、金、合金、它們的組合、其它導電材料等。而且,上
部元件和下部元件都可由相同的材料制成,或者一個或更多個可由與其它的材料不同
的材料制成。更進一步,“高頻帶”輻射元件(例如406等)可由與形成“低頻帶”輻射元
件(例如408等)的材料不同的材料制成。類似地,下部元件(例如418、420等)均可由
相同的材料、不同的材料或它們的某些組合制成。本文所提供的材料僅為了說明目的,
因為天線可以由不同的材料構造和/或構造成具有不同的形狀,尺寸等,這例如取決
于所期望的具體頻率范圍、是否存在基板、任意基板的介電常數、空間考慮等。

天線400可包括用于與饋電件連接的饋電位置或饋電點(例如焊墊等)。在圖7所
示的示意示例中,饋電件是同軸電纜422(例如,IPEX同軸連接器等),該同軸電纜焊
接424、426到天線400的饋電點。更具體地,同軸電纜422的內部導體428焊接424
到與上輻射部402的錐形特征部414的一部分相鄰的位置和/或焊接424到該錐形特
征部414的一部分上。同軸電纜422的外部導體430焊接426到裙部或下部分404
的連接元件420和/或中間元件418。外部導體430例如可沿著中間元件418的長度焊
接(例如,參見圖22中的焊接墊840等)和/或直接焊接到基板412,以提供附加強度
和/或對同軸電纜422的連接進行增強。另選的實施方式可包括其它饋電裝置,例如
除了同軸電纜之外的其它類型的饋電件和/或除了焊接之外的其它類型的連接件,諸
如,卡合連接器、壓配合連接件等。

如圖7所示,上部元件和下部元件都支撐在基板412的同一側。因而,該所示的
天線400的實施方式允許輻射元件位于同一側,因此無需雙面印刷電路板。所述元件
可以各種方式制造或提供并且由不同類型的基板和材料支撐,諸如電路板、柔性電路
板、塑料載體、阻燃劑4或FR4、柔性膜等。在各種示例性實施方式中,基板412包
括柔性材料或介電材料或非導電印刷電路板材料。在其中基板412由較柔韌的材料制
成的實施方式中,天線400可被撓曲或構造成順應天線殼體構形的輪廓或形狀。基板
412可以由具有低損耗和介電特性的材料形成。根據一些實施方式,天線400可是以
下印刷電路板(無論是剛性的或柔性的)或其一部分,在該印刷電路板中,輻射元件都
是位于電路板基板上的導電跡線(例如,銅跡線等)。因此天線400可以是單面PCB天
線。另選地,天線400(無論是否安裝在基板上)可以借助切割、沖壓、蝕刻等由薄板
構成。基板412例如可基于具體應用而被不同地確定尺寸,因為改變基板的厚度和介
電常數可用于調諧頻率。舉例來說,基板412可具有大約45毫米的長度,大約16.6
毫米的寬度以及大約0.80毫米的厚度。另選的實施方式可包括具有不同構造的基板
(例如,不同形狀、尺寸、材料等)。本文所提供的材料和尺寸僅為了說明的目的,因
為天線可以由不同的材料構成和/或可以構造成具有不同形狀、尺寸等,這例如取決
于期望的具體頻率范圍、是否存在基板、任意基板的介電常數、空間考慮等。

圖9至圖13示出了用于圖7所示的全向多頻帶天線400的測量分析結果。圖9
至圖13中所示的這些測量分析結果僅為了說明的目的而提供,而不是為了限制。通
常,這些結果示出全向多頻帶天線400能夠基本上在至少兩個頻帶下作為雙頻帶偶極
子操作,即,低頻帶(例如,從2.4千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等),和
高頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)。

更具體地,圖9是示出在1千兆赫至6千兆赫的頻率范圍內對于天線400的以分
貝計的測量的回波損耗的曲線圖。圖10示出了天線400的對于2450兆赫的頻率的測
量的方位角輻射圖(方位面,θ為90度)。圖11示出了天線400的對于4900兆赫、5470
兆赫和5780兆赫的測量的方位角輻射圖(方位面,θ為90度)。圖12示出了天線400
的對于2450兆赫的頻率的測量的零度仰角輻射圖(零度平面)。圖13示出了天線400
的對于4900兆赫、5470兆赫和5780兆赫的頻率的測量的零度仰角輻射圖(零度平
面)。

以下的表1提供了關于圖7所示的全向多頻帶天線400的增益和效率的測量性能
數據。如所示,天線400可被構造成對于2.45千兆赫的頻帶實現大約2分貝的增益
以及對于5千兆赫的頻帶實現大約3分貝的增益。天線400的該示例性實施方式與利
用雙面印刷電路板的背對背偶極天線的制造相比,可以在較小尺寸的情況下實現這樣
的結果,并且可以較容易地制造。

表1:對于天線400的結果概述

性能概述數據


圖14和圖15分別示出根據本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線
500和600的其它兩個示例性實施方式。下部分或平面裙部元件504、506以及基板
512、612可以大體上與以上討論的天線400的下部分404和基板412相似。因而,
相應的天線500、600的輻射和接地元件518、618、狹槽519、619以及連接元件520、
620可以與天線400的對應元件418、狹槽419和連接元件420類似地確定尺寸和成
形。另外,能以與對于天線400的以上討論的相似的方式將饋電件(例如,同軸電纜
等)連接(例如焊接)到天線500、600。另選的實施方式可以包括其它饋電裝置和/或其
不同地構造的下部分和其元件。

如通過圖7、圖14和圖15的對比所示,相應天線500、600的上部分502、602
彼此相比和與天線400的上部402相比存在形狀上的差異。例如,天線500包括大體
上為n形的狹槽特征部516(例如,協作限定與英文小寫字母“n”相似的形狀的一個或
更多個狹槽)。天線600包括大體上為v形的狹槽特征部616(例如,協作限定與英文
字母“v”相似的形狀的一個或更多個狹槽)。

繼續參照圖14,天線500可被構造成使得該天線500能夠在第一頻率范圍(例如,
從2.4千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等)與標準半波長偶極天線基本上相同
或相似地操作并且在第二頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶
等)與波長偶極天線基本上相同或相似地操作。在第一頻率范圍,天線500可以操作
成使得輻射元件508具有大約λ/4的電長度。在該實施例中,輻射元件506的在第一
頻率范圍或低頻帶下的電長度較小,從而輻射元件506在該第一頻率范圍或低頻帶下
不應真正被認為是有效的輻射元件。因而,僅輻射元件508基本上在低頻帶輻射。但
是在第二頻率范圍或高頻帶,兩個輻射元件506、508都是有效的輻射件,其中輻射
元件508的電長度大約為λ/2,并且輻射元件506的電長度大約為λ/4。

天線的上部分502包括用于阻抗匹配的錐形特征部514。所示的錐形特征部514
大體上為V形(例如,具有與英文字母“v”相似的形狀)。如圖15所示,錐形特征部514
包括天線的上部分502的輻射元件的下邊緣,該下邊緣與下部504間隔開并且取向成
使得其大體指向天線的下部504的連接元件520的中間。

狹槽516被引入上輻射元件506,這些狹槽有助于能夠使天線500進行多頻帶操
作。狹槽516協作限定與英文小寫字母“n”相似的形狀,從而狹槽516包括大體上為
矩形頂部532、兩個向下延伸的筆直部534和向內成角度的端部536。

舉例來說,上輻射元件506、508和狹槽516可以被構造成使得上輻射元件506、
508能夠分別作為低頻帶元件和高頻帶元件操作。如圖15所示,“高頻帶”輻射元件
506包括與錐形特征部514連接的大體上矩形部507。“低”頻帶輻射元件508包括兩
個筆直部509,這兩個筆直部經由狹槽部534與“高頻帶”輻射元件506的矩形部507
分離并間隔開。筆直部509與錐形特征部514連接,并且沿與下部分504相反的方向
(圖14中向上)遠離錐形特征部514延伸。各筆直部509均與“高頻帶”輻射元件506
的大體矩形部507并排延伸而經過該大體矩形部。“低”頻帶輻射元件508還包括與筆
直部509垂直并連接該筆直部509的連接部511。連接部511借助狹槽部532與“高
頻帶”輻射元件506的矩形部507分離并間隔開。

在圖14所示的具體實施方式中,狹槽516可被仔細地調諧,使得天線500在高
頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)下操作,其中上臂或
上部分502和下臂或下部分504的電長度均大約為λ/2。但是在低頻帶(例如,從2.4
千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等),上臂或上部分502和下臂或下部分504
的電長度均大約為λ/4。另選的實施方式可包括與圖14中所示的不同地構造的輻射元
件、錐形特征部和/或狹槽,諸如用于產生不同頻率下的不同輻射圖和/或用于調諧至
不同的操作頻帶。

現在參照圖15,天線600可被構造成使得天線600能夠在第一頻率范圍(例如,
從2.4千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等)與標準半波長偶極天線基本上相同
或相似地操作,并且能夠在第二頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫
的頻帶等)與波長偶極天線基本上相同或相似地操作。在第一頻率范圍,天線600能
夠操作成使得輻射元件608的電長度大約為λ/4。在該實施例中,輻射元件606在第
一頻率范圍或低頻帶的電長度較小,從而輻射元件606在該第一頻率范圍或低頻帶不
應真正地被認為是有效的輻射元件。因而,僅輻射元件608基本上在低頻帶輻射。但
是在第二頻率范圍或高頻帶,兩個輻射元件606、608都是有效的輻射件,其中輻射
元件608的電長度大約為λ/2,并且輻射元件606的電長度大約為λ/4。

天線的上部602包括用于阻抗匹配的錐形特征部614。所示的錐形特征部614大
體上為v形的(例如,具有與英文字母“v”相似的形狀)。如圖16所示,錐形特征部614
包括天線的上部分602的輻射元件的下邊緣,該下邊緣與下部分604間隔開并且取向
成使得其大體指向天線的下部分604的連接元件620的中間。

狹槽616被引入上輻射元件606,這些狹槽有助于使天線600能夠進行多頻帶操
作。狹槽616協作限定與英文小寫字母“v”相似的形狀,從而狹槽616包括大體下三
角形部632和兩個向上延伸的筆直部634。

舉例來說,上輻射元件606、608和狹槽616可以被構造成使得上輻射元件606、
608能夠分別象低頻帶元件和高頻帶元件那樣操作(例如,2.45千兆赫頻帶和5千兆赫
頻帶等)。如圖15所示,“高頻帶”輻射元件606包括與錐形特征部614連接的大體矩
形部607。“低”頻帶輻射元件608包括兩個筆直部609,這兩個筆直部借助狹槽634
與“高頻帶”輻射元件606的矩形部607分離并間隔開。筆直部609與錐形特征部614
連接,并且沿與下部604相反的方向(圖15中向上)遠離錐形特征部614延伸。各筆
直部609均與“高頻帶”輻射元件606的大體矩形部607并排延伸而經過該大體矩形
部。“低”頻帶輻射元件608還包括與筆直部609垂直并連接該筆直部609的連接部
611。

在圖15所示的具體實施方式中,狹槽616可被仔細地調諧,使得天線600在高
頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)下操作,其中上臂或
上部分602和下臂或下部分604的電長度均大約為λ/2。但是在低頻帶(例如,從2.4
千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等),上臂或上部分602和下臂或下部分604
的電長度均大約為λ/4。另選的實施方式可包括與圖15中所示的不同地構造的輻射元
件、錐形特征部和/或狹槽,諸如用于產生不同頻率下的不同輻射圖和/或用于調諧至
不同的操作頻帶。

圖16示出包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線700的另一個
示例性實施方式。天線700包括上部分702和下部分704,該上部分702和下部分704
構造成使得天線700可以在第一頻率范圍或低頻帶(例如,從2.4千兆赫至2.5千兆赫
的2.45千兆赫的頻帶等)與波長偶極天線基本上相同或相似地操作,并且可以在第二
頻率范圍或高頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)與陣天
線基本上相同或相似地操作。

在該具體實施方式中,上部分702包括三個節段或部分703、705、709。天線的
下部分或平面裙部元件704和基板712可以與上述的天線400的下部分404和基板
412大體上相似。例如,天線700的輻射和接地元件718、狹槽719和連接元件720
可以與天線400的對應元件418、狹槽419和連接元件420相似地確定尺寸和成形。
另外,可以與上述天線400相似的方式將饋電件連接至天線700。例如,同軸電纜722
的內部導體726和外部導體728(例如IPEX同軸連接器等)可以被焊接724、726到天
線700的饋電點。另選的實施方式可包括其它饋電裝置和/或其不同地構造的下部分
和其元件。

如圖17所示,天線700可被構造成能夠在低頻帶(例如,從2.4千兆赫至2.5千
兆赫的2.45千兆赫的頻帶等)操作,其中,上部分702的電長度大約為四分之三波長
(3λ/4),并且下部分704的電長度大約為四分之一波長(λ/4)。在高頻帶(例如,從4.9
千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等),天線700可在上部分702的三個節段
703、705、709中的每個以及下部分704都具有大約一半波長(λ/2)的電長度的情況下
操作。另選的實施方式可包括與圖16和圖17中所示的不同地構造的輻射元件、錐形
特征部和/或狹槽,諸如用于產生不同頻率下的不同輻射圖/或用于調諧至不同的操作
頻帶。

進一步參照圖16,上部分702的每個節段703、709均包括用于阻抗匹配的錐形
特征部714。所示的錐形特征部714大體上為V形(例如,具有與英文字母“v”相似的
形狀)。

狹槽716被引入上部分702的節段703、709的輻射元件,這些狹槽有助于使天
線700能夠進行多頻帶操作。狹槽716包括頂部732、兩個向下延伸的筆直部734和
向內成角度的端部736。當天線700操作時,狹槽716可有助于阻止天線輻射圖向下
偏斜和/或還有助于使輻射圖在水平方向傾斜。

圖16中還示出,各節段703、709均包括與對應的錐形特征部714連接的大體矩
形部707。各節段703、709還均包括兩個L形部710(例如,成形為象英文大寫字母“L”
一樣的部分),該兩個L形部710借助狹槽部732、734與對應的矩形部707分離并間
隔開。每個L形部710均包括筆直部713和端部711,該端部711與筆直部713垂直
并且從該筆直部向內延伸。筆直部713與錐形特征部714連接并且沿與下部分704
相反的方向(圖16中向上)遠離錐形特征部714延伸。L形部710的每個筆直部713
均與大體矩形部707并排延伸而經過該大體矩形部。各L形部710的端部711均從對
應的筆直部713朝向另一L形部710的端部711向內延伸。端部711彼此對齊,但是
彼此間隔開并且借助狹槽716與大體矩形部707間隔開。另外,各端部711均從對應
的筆直部713向內延伸足夠距離,使得各端部711均與矩形部707的寬度部分地重疊。

中間節段705包括大體筆直部715,該筆直部與上節段709的錐形特征部714和
下節段703的大體矩形部707連接。該連接允許天線700在5千兆赫的頻帶下與陣天
線相同或相似地操作。

天線700可以被構造成使得下部分或平面裙部元件704在低頻帶(例如,從2.4
千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等)下的電長度大約為四分之一波長(λ/4)。
當同軸電纜722的外部導體730連接(例如焊接等)至平面裙部元件704時,平面裙部
元件704可表現為低頻帶下的四分之一波長(λ/4)扼流圈。在該情況下,天線電流(或
者其至少一部分)不泄漏到同軸電纜722的外表面中。

圖18至圖21示出了用于圖16所示的全向多頻帶天線700的測量分析結果。圖
18至圖21中所示的這些測量分析結果僅為了說明的目的而提供,而不是為了限制。
通常,這些結果表明全向多頻帶天線700能夠低頻帶(例如,從2.4千兆赫至2.5千兆
赫的2.45千兆赫的頻帶等)與波長偶極子基本上相同或相似地操作,并且能夠在高頻
帶(例如,從4.9千兆赫至8.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)與高增益陣列基本上相
同或相似地操作。

更具體地,圖18示出了天線700的對于2400兆赫、2450兆赫和2500兆赫的頻
率的測量的方位角輻射圖(方位面,θ為90度)。圖19示出了天線700的對于4900兆
赫、5150兆赫、5350兆赫和5850兆赫的頻率的測量的方位角輻射圖(方位面,θ為
90度)。圖20示出了天線700的對于2400兆赫、2450兆赫和2500兆赫的頻率的測
量的零度仰角輻射圖(零度平面)。圖21示出了天線700的對于4900兆赫、5150兆
赫、5350兆赫和5850兆赫的頻率的測量的零度仰角輻射圖(零度平面)。

以下的表2提供了關于圖16所示的全向多頻帶天線700的增益和效率的測量性
能數據。如所示,天線700可被構造成對于2.45千兆赫的頻帶實現大約3分貝的增
益以及對于5千兆赫的頻帶實現4.5分貝至6分貝的增益。天線700的該示例性實施
方式與利用雙面印刷電路板的背對背偶極天線相比,可以以較小尺寸的情況下實現這
樣的結果,并且可以較容易地制造。

表2:對于天線700的結果概述


圖22示出了根據本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線800的另一
個示例性實施方式。天線800包括上部分802和下部分804,該上部分802和下部分
804被構造成使得天線800能夠在第一頻率范圍或低頻帶(例如,從2.4千兆赫至2.5
千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等)與波長偶極天線基本上相同或相似地操作,并且能夠
在第二頻率范圍或高頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)
與陣天線基本上相同或相似地操作。

在天線800的該具體實施方式中,上部分802包括三個節段或部分803、805、
809。下部分或平面裙部元件804和基板812可以與上述的天線400(圖7)的下部分404、
704和基板404、712大體上相似。因而,天線800的輻射和接地元件818、狹槽819
和連接元件820可以與相應天線400、700的對應元件418、718、狹槽419、719和
連接元件420、720相似地確定尺寸和成形。

在圖22中,天線800示出為未連接任何饋電件。圖22示出了具有焊接墊840
和842的天線800。因而,可以與上述天線400和700相似的方式將饋電件(例如同軸
電纜等)焊接至天線800。另選的實施方式可包括其它饋電裝置和/或其不同地構造的
下部分和其元件。

天線800可被構造成使得下部分或平面裙部元件804在低頻帶(例如,從2.4千兆
赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等)下的電長度大約為四分之一波長(λ/4)。當同
軸電纜的外部導體連接(例如焊接等)至平面裙部元件804時,平面裙部元件804在低
頻帶下可表現為四分之一波長(λ/4)的扼流圈。在該情況下,天線電流(或者其至少一
部分)不泄漏到同軸電纜的外表面中。這允許天線800在2.45千兆赫的頻帶下基本上
與波長(λ)偶極天線相似地操作。

如圖24所示,天線800可被構造成能夠在2.45千兆赫的頻帶下與波長偶極天線
相同或相似地操作,其中,上部分802的電長度大約為四分之三波長(3λ/4),并且下
部分804的電長度大約為四分之一波長(λ/4)。在5千兆赫的頻帶,上部分802的三個
節段803、805、809中的每個和下部分804的電長度均大約為一半波長(λ/2)。另選的
實施方式可包括與圖22和圖24中所示的不同地構造的輻射元件、錐形特征部和/或
狹槽,諸如用于產生不同頻率下的不同輻射圖和/或用于調諧至不同的操作頻帶。

進一步參照圖22,上部分802的每個節段803、809均包括用于阻抗匹配的錐形
特征部814。所示的錐形特征部814大體上為V形的(例如,具有與英文字母“v”相似
的形狀)。錐形特征部814包括對應節段803、809的輻射元件的下邊緣,該下邊緣取
向成大體指向下。

狹槽816被引入上部分802的節段803、809的輻射元件,這些狹槽有助于使天
線800能夠進行多頻帶操作。節段803包括大體n形的狹槽特征部(例如,協作限定
與英文小寫字母“n”相似的形狀的一個或更多個狹槽)。與每個節段803、809相關聯
的狹槽816包括頂部832、兩個向下延伸的筆直部834和向內成角度的端部836。當
天線800操作時,狹槽816可有助于阻止天線輻射圖向下偏斜和/或可有助于使輻射
圖在水平方向傾斜。

圖22中還示出,節段803包括與節段803的錐形特征部814連接的大體矩形部
807。節段803還包括兩個L形部810(例如,成形為象英文大寫字母“L”一樣的部分),
該兩個L形部810借助狹槽與對應的矩形部807分離并間隔開。每個L形部810均
包括筆直部813和端部811,該端部811與筆直部813垂直并且從該筆直部向內延伸。
筆直部813與錐形特征部814連接并且沿與下部分804相反的方向(圖22中向上)遠
離錐形特征部814延伸。L形部810的每個筆直部813均與大體矩形部807并排延伸
而經過該大體矩形部。各L形部810的端部811均從對應的筆直部813朝向另一L
形部810的端部811向內延伸。端部811彼此對齊,但是彼此間隔開并且借助狹槽
816與大體矩形部807間隔開。另外,各端部811均從對應的筆直部813向內延伸足
夠距離,使得各端部811均與矩形部807的寬度部分地重疊。

節段809包括與其錐形特征部814連接的大體矩形部807。節段809還包括兩個
筆直部809,這兩個筆直部借助狹槽與矩形部807分離并間隔開。筆直部809與錐形
特征部814連接并且沿與下部分804相反的方向(圖22中向上)遠離錐形特征部814
延伸。每個筆直部809均與大體矩形部807并排延伸而經過該大體矩形部。節段809
還包括連接部811,該連接部811與筆直部809垂直并且連接該筆直部809。連接部
811L借助狹槽部532與矩形部807分離并間隔開。

中間節段805包括大體筆直部815,該筆直部與上節段809的錐形特征部814和
下節段803的大體矩形部807連接。該連接允許天線800能在高頻帶(例如,從4.9
千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)下與陣天線相同或相似地操作。

舉例來說,圖24示出了用于根據示例性實施方式的天線800以毫米計的示例性
尺寸,其中這些尺寸僅為了說明的目的而提供,而不是為了限制。另選的實施方式可
包括尺寸與圖24所示的不同的天線。

圖25至圖31示出了對于圖22所示的全向多頻帶天線800的計算機模擬分析結
果。圖25至圖31中所示的這些計算機模擬分析結果僅為了說明的目的而提供,而不
是為了限制。通常,這些分析結果表明全向多頻帶天線800能夠在低頻帶(例如,從
2.4千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等)與波長偶極子基本上相同或相似地操
作,并且能夠在高頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)與陣
天線基本上相同或相似地操作。

更具體地,圖25是示出在2千兆赫至6千兆赫的頻率范圍中對于天線800的以
分貝計的計算機模擬S1,1的參數/回波損耗。圖26示出了在2.45千兆赫的頻率下對
于天線800的以分貝計的計算機模擬遠場實現增益,其中,總效率為-0.2961分貝并
且實現的增益是2.258分貝,由此表明圖22中所示的全向多頻帶天線在2.45千兆赫
的頻率下能夠與波長偶極天線基本上相同或相似地操作,但具有半波長輻射圖。圖
27示出了天線800的對于2.45千兆赫的頻率的計算機模擬方位角輻射圖(方位面,θ
為90度)。圖28示出了天線800的對于2.45千兆赫的頻率的計算機模擬零度仰角輻
射圖(零度平面)。圖29示出了在5.5千兆赫的頻率下天線800的以分貝計的計算機
模擬遠場實現增益,其中,總效率為-0.1980分貝并且實現的增益是5.441分貝,由此
表明圖22中所示的全向多頻帶天線能夠在5.5千兆赫的頻率下與具有高增益特性的
直排偶極天線基本上相同或相似地操作。圖30示出了天線800對于5.5千兆赫的頻
率的計算機模擬方位角輻射圖(方位面,θ為90度)。圖31示出了天線800對于5.5
千兆赫的頻率的計算機模擬零度仰角輻射圖(零度平面)。

圖32至圖34示出根據本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線900、
1000、1100的若干其它示例性實施方式。各天線900、1000、1100均構造成用于與
天線400(圖6)、500(圖14)、600(圖15)相似地操作,但是各天線900、1000、1100在
它們的輻射元件和/或狹槽的形狀上均具有一些差異。例如,各天線1000(圖33)和
1100(圖34)包括大體上與天線400的下部分404(圖7)相似的下部分或平面裙部元件
1004、1104。各天線900、1000、1100均包括錐形特征部914、1014、1114。但天線
900、1000、1100具有上部分902、1002、1102,該上部分具有構造成彼此不同并且
構造成與天線400的輻射元件406、408、416不同的輻射元件906、908、1006、1008、
1106、1108和狹槽916、1016、1116。另外,天線900(圖32)還包括下部分904,該
下部分904構造成與天線400的下部分404(圖7)不同。

對于各天線900、1000、1100,狹槽916、1016、1116可仔細地調諧,使得天線
900、1000、1100均在高頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶
等)操作,其中上臂或上部分和下臂或下部分的電長度均大約為λ/2。但在低頻帶(例
如,從2.4千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等),上臂或上部分和下臂或下部
分的電長度均大約為λ/4。另選的實施方式可包括構造成與圖32、33和34中所示的
不同的輻射元件、錐形特征部和/或狹槽,諸如用于產生不同頻率下的不同的輻射圖
和/或用于調諧至不同的操作頻帶。

圖35示出包括本公開內容的一個或更多個方面的全向多頻帶天線組件1200的另
一個示例實施方式。在示出的該實施方式中,天線1200可被構造為用于以與以上公
開的天線相似的高頻帶和低頻帶操作的雙頻帶天線,但天線1200可以在低增益的情
況下具有較小尺寸。例如,示例性實施方式可包括天線1200,該天線1200被構造成
可在2.45千兆赫的頻帶下以5分貝操作,且在5千兆赫的頻帶下以7分貝操作,但
具有非純粹的全向輻射圖。進一步舉例來說,天線1200可包括長度為35毫米且寬度
為11毫米的基板1212。與之相比,圖24中所示的基板的長度大約為45毫米且寬度
大約為16.6毫米。因而,天線1200包括增益和尺寸之間的折衷,因為平均增益對于
較小的天線1200比對于較大的天線400、700低。該段中的增益值和尺寸僅為了說明
的目的而提供,而不是為了限制,因為天線1200的另選實施方式可以被不同地構造(例
如,較大、較小、不同地成形、被構造成用于在不同的頻帶下操作和/或具有較高或
較低的增益等)。

全向多頻帶天線1200包括上部分1202和下部分1204,該上部分1202和下部分
1204被構造成使得天線1200可以與印刷偶極天線相同或相似地操作。在圖35所示
的具體實施例中,天線1200包括上部分1202和下部分1204,該上部分1202和下部
1204分構造成使得天線1200在第一頻率范圍或低頻帶(例如,從2.4千兆赫至2.5千
兆赫的2.45千兆赫的頻帶等)下能夠與標準半波長偶極天線基本上相同或相似地操
作,其中,上部分1202和下部分1204的電長度均大約為λ/4。但在第二頻率范圍或
高頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等),天線1200能夠與
波長偶極天線基本上相同或相似地操作,其中上部分1202和下部分1204的電長度均
大約為λ/2波長。

在第一頻率范圍,天線1200可以操作成使得輻射元件1208的電長度大約為λ/4。
但在第一頻率范圍輻射元件1206的電長度可以較小,而使得輻射元件1206在第一頻
率范圍下不會被真正地當作有效的輻射元件。因而,僅輻射元件1208基本上在第一
頻率范圍下輻射。在第二頻率范圍或高頻帶,輻射元件1206、1208都為有效的輻射
件,其中,輻射元件1208的電波長大約為λ/2,輻射元件1206的電波長大約為λ/4。

在第一頻率范圍和第二頻率范圍下,下部分1204可以作為接地裝置操作,其允
許天線1200被獨立接地。因此,天線1200不取決于單獨的接地元件或接地平面。在
第一頻率范圍(例如,從2.4千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等),下部分或
平面裙部元件1204的電長度大約為四分之一波長(λ/4)。在同軸電纜1222的外部導體
1230連接(例如焊接等)至平面裙部元件1204的情況下,平面裙部元件1204在第一頻
率范圍可表現為四分之一波長(λ/4)的扼流圈。在該情況下,天線電流(或者至少其一
部分)不泄漏到同軸電纜1222的外表面中。這允許天線1200在低頻帶下基本上與半
波長偶極天線(λ/2)相似地操作。在第二頻率范圍或高頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875
千兆赫的5千兆赫的頻帶等)下,下部分1204的電長度大約為λ/2,使得下部分1204
可以被當作比套筒扼流圈更象輻射元件。這允許天線1200在高頻帶下基本上與波長
偶極天線(λ)相似地操作。

天線的上部分1202包括用于阻抗匹配的錐形特征部1214。所示的錐形特征部
1214大體上為V形(例如,具有與英文字母“v”相似的形狀)。如圖35所示,錐形特征
部1214包括天線的上部分1202的輻射元件的下邊緣,該下邊緣與下部分1204間隔
開并且取向成使得其大體上指向天線的下部分1204的連接元件1220的中間。

狹槽1216引入上輻射元件1206、1208,這些狹槽幫助天線1200能夠進行多頻
帶操作。舉例來說,上輻射元件1206、1208和狹槽1216可被構造成使得上輻射元件
1206、1208分別作為低頻帶元件和高頻帶元件(例如,2.45千兆赫的頻帶和5千兆赫
的頻帶)操作。在所示的實施例中,狹槽1216包括大體上矩形的頂部1232和垂直于
該頂部1232的兩個向下延伸的筆直部1234。

如圖35所示,“高頻帶”輻射元件1206包括大體矩形部1207,該矩形部1207與
錐形特征部1214連接,使得矩形部1207和錐形特征部1214協作而限定箭頭形狀。
“低”頻帶輻射元件1208包括兩個L形部1210(例如,成形為象英文大寫字母“L”的部
分),該兩個L形部1210借助狹槽部1232、1234與“高頻帶”輻射元件1206的矩形部
1207分離并間隔開。每個L形部1210均包括筆直部1213和端部1211,端部1211
垂直于筆直部1213并從該筆直部1213向內延伸。筆直部1213連接至錐形特征部1214
并且沿與下部分1204相反的方向(圖35中向上)遠離錐形特征部1214延伸。L形部
1210的每個筆直部1213均與“高頻帶”輻射元件1206的大體矩形部1207并排延伸而
經過該大體矩形部1207。每個L形部1210的端部1211均從對應的筆直部1213朝向
另一L形部1210的端部1211向內延伸。端部1211彼此對準,但彼此間隔開,并且
借助狹槽1216與“高頻帶”輻射元件1206的大體矩形部1207間隔開。另外,各端部
1211均從相應的筆直部1213向內延伸足夠距離,使得各端部1211均與“高頻帶”輻
射元件1206的大體矩形部1207的寬度部分地重疊。

在圖35所示的具體實施方式中,狹槽1216可被仔細地調諧,使得天線1200在
高頻帶(例如,從4.9千兆赫至5.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)操作,其中,上臂
或上部分1202以及下臂或下部分1204的電長度均大約為λ/2。但在低頻帶(例如,從
2.4千兆赫至2.5千兆赫的2.45千兆赫的頻帶等)下,上臂或上部分1202以及下臂或
下部分1204的電長度均大約為λ/4。另選的實施方式可包括與圖35所示的不同地構
造的輻射元件、錐形特征部和/或狹槽,諸如用于產生不同頻率下的不同輻射圖和/或
用于調諧至不同的操作頻帶。

天線1200可包括用于與一饋電件連接的饋電位置或點(例如焊墊等)。在圖127
所示的示意實施方式中,饋電件是同軸電纜1222(例如,IPEX同軸連接器等),該同
軸電纜焊接1224、1226到天線1200的饋電點。更具體地,同軸電纜1222的內部導
體1228焊接1224到與上部輻射元件1202的錐形特征部1214的一部分相鄰的位置和
/或焊接1224到該錐形特征部1214的一部分上。同軸電纜1222的外部導體1230焊
接1226到裙部或下部分1204的連接元件1220和/或中間元件1218。外部導體1230
例如可沿著中間元件1218的長度焊接和/或直接焊接到基板1212,以提供附加強度和
/或對同軸電纜1222的連接進行增強。另選的實施方式可包括其它饋電裝置,例如除
了同軸電纜之外的其它類型的饋電件和/或除了焊接之外其它類型的連接件,諸如,
卡合連接器、壓配合連接件等。

圖36至圖43示出了用于圖35所示的全向多頻帶天線1200的樣品的測量的分析
結果。圖36至圖43中所示的這些分析結果僅為了說明的目的而提供,而不是為了限
制。通常,這些分析結果表明全向多頻帶天線1200能夠在至少兩個頻帶下與雙頻帶
偶極子基本上相同地操作,即,在低頻帶(例如,從2.4千兆赫至2.5千兆赫的2.45
千兆赫的頻帶等)和高頻帶(例如,從4.9千兆赫至8.875千兆赫的5千兆赫的頻帶等)
操作。該分析結果還表明天線1200能夠在自由空間和經由塑料罩的負載下操作,而
不同于一些現有的多頻帶印刷偶極子,所述現有的多頻帶印刷偶極子當裝載有電介質
時可發生顯著的頻率變化。

更具體地,圖36是示出了在1千兆赫至6千兆赫的頻率范圍內對于在自由空間
中操作的天線1200的樣品的測量的以分貝計的回波損耗的曲線圖。圖37是示出了在
1千兆赫至6千兆赫的頻率范圍內對于在經由塑料罩的負載下的天線1200的樣品的
測量的以分貝計的回波損耗的曲線圖。圖38示出了天線1200的樣品對于2400兆赫、
2450兆赫和2500兆赫的測量的方位角輻射圖(方位面,θ為90度)。圖39示出了天
線1200的樣品對于4900兆赫、5150兆赫、5350兆赫、5470兆赫、5710兆赫、5780
兆赫和5850兆赫的頻率的測量的方位角輻射圖(方位面,θ為90度)。圖40示出了天
線1200的樣品對于2400兆赫、2450兆赫和2500兆赫的頻率的測量的零度仰角輻射
圖(零度平面)。圖41示出了天線1200的樣品對于4900兆赫、5150兆赫、5350兆
赫、5470兆赫、5710兆赫、5780兆赫和5850兆赫的頻率的測量的零度仰角輻射圖(
零度平面)。圖42示出了天線1200的樣品對于2400兆赫、2450兆赫和2500兆赫的
頻率的測量的仰角輻射圖(θ為90度)。圖43示出了天線1200的樣品對于4900兆赫、
5150兆赫、5350兆赫、5470兆赫、5710兆赫、5780兆赫和5850兆赫的頻率的測量
的仰角輻射圖(θ為90度)。

以下的表3提供了關于在測試圖35所示的天線1200的樣品期間測量的增益和效
率的性能數據。

表3:對于天線1200的結果概述


本文所公開的各種輻射元件可由導電材料制成,例如,銅、銀、金、合金、它們
的組合、其它導電材料等。而且,上部元件和下部元件都可由相同的材料制成,或者
一個或更多個可由與其它的材料不同的材料制成。更進一步,“高頻帶”輻射元件可由
與形成“低頻帶”輻射元件的材料不同的材料制成。類似地,下部元件均可由相同的材
料、不同的材料或它們的一些組合制成。本文所提供的材料僅為了說明的目的,因為
天線可以由不同的材料構成和/或構造成具有不同的形狀,尺寸等,這例如取決于期
望的具體頻率范圍、是否存在基板、任意基板的介電常數、空間考慮等。

在本文所公開的天線的各種示例性實施方式中(例如天線400(圖7)、天線500(圖
14)、天線600(圖15)、天線700(圖16)、天線800(圖22)、天線900(圖32)、天線1000(圖
33)、天線1100(圖34)、天線1200(圖35)),輻射元件都可支撐在基板的同一側。允許
所有輻射元件都位于基板的同一側,而無需雙面印刷電路板。本文所公開的輻射元件
可以各種方式制造或提供并且由不同類型的基板和材料支撐,諸如電路板、柔性電路
板、金屬板、塑料載體、阻燃劑4或FR4、柔性膜等。各種示例性實施方式都包括基
板,所述基板包括柔性材料或介電材料或非導電印刷電路板材料。在其中包括由較柔
韌的材料形成的基板的示例性實施方式中,天線可被撓曲或構成順應天線殼體構形的
輪廓或形狀。基板可以由具有低損耗和介電特性的材料形成。根據一些實施方式,本
文所公開的天線可是這樣的印刷電路板(無論剛性的或柔性的)或印刷電路板的一部
分,在該印刷電路板中,輻射元件都是位于電路板基板上的導電跡線(例如,銅跡線
等)。因此在該情況下,天線可以是單面PCB天線。另選地,天線(無論是否安裝在基
板上)可以借助切割、沖壓、蝕刻等由金屬板構成。在各種示例性實施方式中,基板
可例如根據具體應用而被形成為不同的尺寸,因為改變基板的厚度和介電常數可用于
調諧頻率。舉例來說,基板可具有大約86.6毫米的長度,大約16.6毫米的寬度以及
大約0.80毫米的厚度。另選的實施方式可包括具有不同構造(例如,不同形狀、尺寸、
材料等)的基板。本文所提供的材料和尺寸僅為了說明的目的,因為天線可以由不同
的材料構成和/或可以構造成具有不同形狀、尺寸等,這例如取決于期望的具體頻率
范圍、是否存在基板、任意基板的介電常數、空間考慮等。

如由天線400(圖7)、天線500(圖14)、天線600(圖15)、天線700(圖16)、天線
800(圖22)、天線900(圖32)、天線1000(圖33)、天線1100(圖34)、天線1200(圖35)
的所示的實施方式的各種構造而清楚的,在不脫離本公開內容的范圍的情況下能夠改
變根據本公開內容的天線,并且本文所公開的具體構造僅是示例性實施方式因此不想
要限制該公開內容。例如,如由圖7、14、15、16、22、32、33、34和35的對比所
示,下部分或平面裙部元件和/或狹槽的輻射元件、元件的尺寸、形狀、長度、寬度、
包含物等可以被改變。可以進行這樣的變化中的一個或更多個以使天線適應于不同頻
率范圍、任何基板的不同介電常數(或者無需任何基板),以提高一個或更多個諧振輻
射元件的帶寬、增強一個或更多個其它特征等。

本文所公開的各種天線(例如,400、500、600、700、800、900等)在本公開內容
的范圍內可以被集成在、嵌入、安置至、安裝在等無線應用裝置(未示出)上,所述無
線應用裝置例如包括個人計算機、便攜式電話、個人數字助理(PDA)等。舉例來說,
本文所公開的天線可以借助雙面發泡膠粘帶或螺釘安裝到無線應用裝置(無論在裝置
殼體的內側還是外側)。如果用螺釘安裝,則可穿過天線(優選地穿過基板)鉆出孔(未
示出)。天線還可被用作外部天線。天線可被安裝在其自身的殼體中,并且同軸電纜
末端是連接器,該連接器用于連接至無線應用裝置的外部天線連接器。這樣的實施方
式允許天線與任何適當的無線應用裝置一起使用,而無需被設計成裝配在無線應用裝
置殼體內部。

提供實施方式的前述描述是為了說明與描述。而不是想要排除或者限制本發明。
具體實施方式的單獨元件或者特征通常不限于該具體實施方式,而是在應用時,即使
未具體地示出或者描述,也是可相互改變并且可以在選擇的實施方式中使用。具體實
施方式的單獨的元件和特征還可以以多種方式變化。這種變化不被認為是脫離了本發
明,并且所有這種修改均意為包括在本發明的范圍內。

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全向 頻帶 天線
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