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多频带天线.pdf

  • 上传人：Y94****206
  • 文档编号：4288905
  • 上传时间：2018-09-13
  • 格式：PDF
  • 页数：20
  • 大小：1,003.74KB
    • 摘要
    申请专利号：

    CN201210048070.5

    		 申请日：

    2012.02.28
    公开号：

    CN102655266A

    		 公开日：

    2012.09.05
    当前法律状态：

    授权

    		 有效性：

    有权
    法律详情：

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01Q 1/38申请日:20120228|||公开
    IPC分类号：

    H01Q1/38; H01Q5/01

    		 主分类号：

    H01Q1/38
    申请人：

    NXP股份有限公司
    发明人：

    安东尼·凯斯拉斯
    地址：

    荷兰艾恩德霍芬
    优先权：

    2011.03.03 EP 11250242.2
    专利代理机构：

    中科专利商标代理有限责任公司 11021

    		 代理人：

    王波波
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    内容摘要

    一种多频带天线(400)包括基板(402)，所述基板具有第一表面和第二表面。第一导电片(404)设置在所述基板(402)的第一表面上，以及第二导电片(408)设置在所述基板(402)的第二表面上。所述第二导电片(408)与所述第一导电片(404)在所述基板的平面内至少部分地重叠。所述天线(400)也包括：接地面(410)，其中所述基板(402)与所述接地面(410)相连，并且与所述接地面(410)实质上垂直；以及馈电端口(412)，所述馈电端口与第一导电片(404)和第二导电片(408)都电连接。所述第一导电片(404)配置为以第一频带发射或接收信号，并且所述第二导电片(408)配置为以第二频带发射或接收信号。

    权利要求书

    1： 一种多频带天线 (400)， 包括 ： 基板 (402)， 具有第一表面和第二表面 ； 所述基板 (402) 的第一表面上的第一导电片 (404) ； 所述基板 (402) 的第二表面上的第二导电片 (408)， 其中在所述基板的平面内， 所述第 二导电片 (408) 与所述第一导电片 (404) 至少部分地重叠 ； 接地面 (410)， 其中所述基板 (402) 与所述接地面 (410) 相连， 并且与所述接地面 (410) 实质上垂直 ； 馈电端口 (412)， 所述馈电端口与第一导电片 (404) 和第二导电片 (408) 都电连接 ； 以 及 其中所述第一导电片 (404) 配置为在第一频带中发射或接收信号， 并且所述第二导电 片 (408) 配置为在第二频带中发射或接收信号。2： 根据权利要求 1 所述的天线， 其中第一和第二导电片 (404， 408) 沿纵向从所述接地 面 (410) 延伸离开。3： 根据权利要求 2 所述的天线， 其中第一和第二导电片 (404， 408) 沿纵向的长度限定 了第一和第二导电片 (404， 408) 配置用于发射和接收的信号的频率。4： 根据权利要求 2 所述的天线， 其中 所述第一导电片 (404) 沿纵向的长度与所述第一导电片 (404) 配置用于发射和接收的 信号的频率的四分之一波长相对应 ； 以及 所述第二导电片 (408) 沿纵向的长度与所述第二导电片 (408) 配置用于发射和接收的 信号的频率的四分之一波长相对应。5： 根据任一前述权利要求所述的天线， 其中第二导电片 (408) 少于约 15％的部分与第 一导电片 (404) 重叠。6： 根据任一前述权利要求所述的天线， 其中第一导电片 (404) 少于 45％的部分与第二 导电片 (408) 重叠。7： 根据任一前述权利要求所述的天线， 其中第一导电片 (404) 的与所述第二导电片 (408) 重叠的比例和第二导电片 (408) 的与第一导电片 (404) 重叠的比例相差至少 10％。8： 根据任一前述权利要求所述的天线， 还包括连接导体 (406)， 所述连接导体配置为 在第一导电片 (404)、 第二导电片 (408) 和馈电端口 (412) 之间提供电连接。9： 根据任一前述权利要求所述的天线， 其中所述第一导电片 (404) 是矩形的。10： 根据任一前述权利要求所述的天线， 其中所述第二导电片 (408) 在开放端 (418) 具 有实质上正方形或矩形部分， 并且在馈电端 (406) 具有截头三角形部分。11： 根据任一前述权利要求所述的天线， 其中所述第一导电片 (404) 配置为以约 2.5GHz 的频率发射和接收信号。12： 根据任一前述权利要求所述的天线， 其中所述第二导电片 (408) 配置为以大于约 5GHz 的频率发射和接收信号。13： 根据任一前述权利要求所述的天线， 其中所述馈电端口 (912) 在两个横向间隔开 的位置 (936、 938) 处与所述第二导电片 (908) 耦合。14： 根据任一前述权利要求所述的天线， 包括用于第一导电片 (404) 和第二导电片 (408) 两者的单一馈电端口 (412)， 其中所述馈电端口配置为与同轴缆线的内部导体相连。 215： 根据任一前述权利要求所述的天线 (400)， 其中所述接地面 (410) 配置为与同轴缆 线的导电屏蔽相连。

    说明书


    多频带天线

        技术领域 本公开涉及多频带天线领域， 具体地而非排他地涉及一种紧凑的多频带天线， 用 于在多个频带中从汽车发射信号以及在汽车处接收信号。
         背景技术 今天的车辆配备有许多无线设备以便接收无线电和电视广播， 用于蜂窝电信和 GPS 导航信号。在未来， 将实现甚至更多的通信系统以用于 “智能驾驶” ， 例如专用的短距离 通信 (DSRC)。 结果， 增加了汽车天线的个数， 并且小型化要求成为用于减小天线系统的单位 成本价格的重要考量。最大的成本是天线和各个电子装置之间的缆线布线 ； 典型地这种缆 线布线成本可达每条同轴缆线 5 欧元。
         多个天线通常集中与一个天线单元中， 称作 “鲨鱼鳍 (shark fin)” 单元。可以将 鲨鱼鳍单元定位于汽车车顶的背部。
         现有公开文献或说明书背景部分中的列举和讨论不应该看作是对于这些文献或 背景是现有技术的一部分或是公知常识的承认。
         发明内容 根据本发明的第一方面， 提出了一种多频带天线， 包括 ：
         基板， 具有第一表面和第二表面 ；
         所述基板的第一表面上的第一导电片 ；
         所述基板的第二表面上的第二导电片， 其中所述第二导电片与所述第一导电片在 所述基板的平面内至少部分地重叠 ；
         接地面 (ground plane)， 其中所述基板与接地面相连， 并且与所述接地面实质上 垂直 ；
         馈电端口， 所述馈电端口与第一导电片和第二导电片都电连接 ； 以及
         其中所述第一导电片配置为按照第一频带发射或接收信号， 并且所述第二导电片 配置为按照第二频带发射或接收信号。
         这种天线可以适于在存在接地面的情况下以约 2.5GHz 以及超过 5GHz 的频率发送 和接收信号， 并且具有适于在汽车的已知鲨鱼鳍单元的制约内装配的物理尺寸。当将鲨鱼 鳍单元位于汽车车顶时， 可以将汽车看作是接地面的扩展， 因此重要的是天线在存在这种 大接地体的情况下可操作。
         第一和第二导电片可以沿纵向从所述接地面延伸离开。 第一和第二导电片沿纵向 的长度可以限定这些片配置用于发射和接收的信号的频率。 第一和第二导电片沿纵向的长 度可以与针对这些片配置用于发射和接收的信号的频率的四分之一波长单极天线相对应。 这种结构有利于限制天线的尺寸， 使得天线可以装配在已知的鲨鱼鳍单元内。 例如， 接地面 可以是鲨鱼鳍单元的底板， 并且纵向延伸的导电片可以在鲨鱼鳍外壳内垂直地延伸。
         第二导电片的小于 5％、 10％、 15％或 20％的部分可以与第一导电片重叠。第一导
         电片的小于 25％、 35％、 45％或 55％的部分可以与第二导电片重叠。第一导电片与第二导 电片重叠的比例和第二导电片与第一导电片重叠的比例的差别可以是至少 5％、 10％、 15％ 或 20％。 按照这种方式， 可以限制两个导电片之间的电容性耦合的量， 使得在存在大接地体 的情况下天线仍然可以令人满意地工作， 其中所述大接地体例如是多频带天线所附着至的 车辆。
         天线还可以包括连接导体， 所述连接导体配置为在第一导电片和第二导电片之间 提供电连接。所述连接导体也可以与馈电端口相连。所述连接导体可以确保在基板的平面 内将信号馈送至第一导电片和第二导电片的相同位置。 这种连接导体的提供可以确保流经 两个导电片的电流是同相的， 因此不会彼此不利地干扰。 此外， 连接导体可以使的能够使用 单个馈电端口从第一和第二导电片两者并且向第一和第二导电片两者传导信号。 连接导体 可以是提供穿过基板的电连接的通孔。
         馈电端口可以发源于基板的第一或第二表面。馈电端口可以与第一导电片和 / 或 第二导电片直接耦合。
         第一导电片可以是矩形的。第二导电片可以在开放端 (open end) 具有实质上正 方形或矩形部分， 并且在馈电端具有截头三角形 (frusto-triangular) 部分。按照这种方 式， 第一导电片可以提供针对低频带的高性能水平， 低频带可以是相对较窄的频带。 第二导 体可以提供针对高频带的大带宽， 这是有利的， 因为大带宽覆盖了可以具有超过约 5GHz 的 频率的多种通信标准。 第一导电片可以配置为以约 2.5GHz 的频率发射和接收信号。第二导电片可以配 置为以大于约 5GHz 的频率发射和接收信号。
         馈电端口可以在两个横向间隔开的位置处与第二导电片耦合。 这是可以通过沿横 向分布流过第二导电片的电流来增大高频带的带宽的结构示例。在这一示例中， 可以将连 接导体放置于这两个横向间隔开的位置之一处。替代地， 可以将连接导体定位于第三个横 向间隔开的位置处。
         天线可以包括用于第一导电片和第二导电片两者的单一馈电端口。 接地面可以配 置为与同轴缆线的导电屏蔽相连。馈电端口可以配置为与同轴缆线的内部导体相连， 单一 馈电端口的设置可以减小与多于一个同轴连接相关联的成本和复杂度。
         天线的最大高度可以小于 55mm。 现有技术的天线不能制造为能够装配在已知鲨鱼 鳍单元内并具有针对感兴趣频带的合适频率响应。
         可以提供一种包括这里所公开的任一多频带天线的鲨鱼鳍单元。
         可以提供一种诸如小汽车之类的汽车， 装配有这里公开的任意多频带天线或鲨鱼 鳍单元。
         附图说明
         现在只作为示例参考附图进行描述， 其中 ： 图 1 示出了鲨鱼鳍天线单元 ； 图 2 示出了现有技术天线 ； 图 3 在史密斯圆图上示出了图 2 的现有技术天线的输入阻抗 ； 图 4a 至 4c 示出了根据本发明实施例的天线 ；图 5 用图表说明了根据本发明实施例的天线的回波损耗 ； 图 6 在史密斯圆图上示出了根据本发明实施例的天线的输入阻抗 ； 图 7 用图表说明了根据本发明实施例的天线操作在低频的仿真辐射图样 ； 图 8 用图表说明了根据本发明实施例的天线操作在高频的仿真辐射图样 ； 以及 图 9a 至 9c 说明了根据本发明另一个实施例的天线。具体实施方式
         本发明的一个或多个实施例可以涉及多频带天线， 所述多频带天线具有基板的相 对侧面上的第一导电片和第二导电片。基板可以与接地面相连， 使得基板和接地面彼此垂 直。第二导电片在基板的平面内至少部分地与第一导电片重叠。第一导电片可以按照第一 频带发射或接收信号， 并且第二导电片可以按照第二频带发射或接收信号。这种天线可以 适于存在接地面的情况下以约 2.5GHz 的频率发送和接收信号， 也以超过 5GHz 的频率发送 和接收信号， 并且这种天线具有适于在汽车的已知鲨鱼鳍单元制约内装配的物理尺寸。当 将鲨鱼鳍单元位于车辆车顶时， 可以将车辆看作是接地面的扩展， 因此重要的是天线在存 在这种大接地体的情况下可操作。
         现今存在一种 “绿色驾驶” 的强烈趋势， 其带来有关 “智能驾驶” 的多个项目。能 够在汽车之间 ( 车与车 ) 以及汽车和路旁装置之间进行通信的新通信系统正在定义阶段。 迄今还没有一种统一的全球标准， 但是预期大多数这种系统将在 5.8 至 6GHz 频带内工作。 预期此类通信标准涉及通信安全相关信息， 并且因此这些信息的成功发射和接收可能是非 常重要的。
         需要将多个天线一起封装在小体积中， 并且将其按照所谓的 “天线单元” 定位于车 辆车顶上。已经发现对于汽车之间的通信， 要求至少两个已知的天线以抗击多径衰减并且 应对汽车的不同相对方向。要求多个同轴缆线来将天线与电子装置相连。这些缆线造成了 主要的成本负担。 也期待在未来， 将更多的电子部件定位于靠近天线， 在这种情况下可以省 略许多这种昂贵缆线。
         在不同的地域按照几种不同的频带执行蜂窝通信。在欧洲， 当前使用以下频带 ：
         GSM 900 ： 880-960MHz
         GSM 1800 ： 1710-1880MHz
         UMTS ： 1920-2170MHz
         预见到其他频带为未来使用。
         美国的蜂窝通信当前使用下述频带 ：
         GSM 850 ： 824-894MHz
         PCS ： 1850-1990MHz
         预见到其他频带为未来使用。
         智能驾驶可以使用的其他系统是 ：
         GPS ： 1575.42±1.023MHz
         WLAN 5.9 ： 5875-5905MHz
         WLAN 2.4 ： 2404-2489MHz
         图 1 示出了典型的鲨鱼鳍天线单元 100， 所述鲨鱼鳍天线单元可以放置于车辆顶部的背部。天线单元 100 内部的天线尺寸受限， 并且天线不得不适配于所述单元 100。 天线单元 100 也具有针对天气保护、 冲击行为和温升灵敏度的严格要求。由塑料天线罩 (radome) 封装天线单元 100。
         天线单元 100 的典型尺寸是 ：
         最大高度 50 至 55mm( 外部天线罩高度 60mm) ；
         长度 120mm( 外部天线罩长度 140mm) ； 以及
         宽度 40mm( 外部天线罩宽度 50mm)。
         图 2 示出了 US7612720(B2) 的现有技术无线链路模块。无线链路模块包括低频带 天线和高频带天线。这些天线的每一个均包括具有馈电端和开放端的天线元件。各个天线 元件实质上电容性地耦合。
         图 3 在史密斯圆图上说明了图 2 的现有技术天线的输入阻抗。史密斯圆图是显示 与天线的阻抗性能有关的复值信息的常用方法。圆周轴示出了相对于 50Ω 的参考级别的 天线电抗系数。水平线轴示出了相对于该参考级别的电阻系数。在图中绘制的函数示出了 不同频率处天线阻抗的两个分量， 其中当该函数追踪顺时针移动时频率增大。
         从图 3 可以看出， 因为函数基于完全在水平线性入口轴的下方， 天线严重地依赖 于电容性耦合。该天线是平衡型 (balanced type) 的。在现有技术中众所周知的是平衡型 天线不能靠近接地面操作。靠近接地面的平衡天线的输入阻抗和效率非常低。 这里公开的一个或多个实施例涉及一种多频带天线， 所述多频带天线可以在靠近 大接地体附近使用， 例如当将天线设置在车顶时存在的大的有效接地面。
         图 4a、 4b 和 4c 说明了根据本发明实施例的多频带天线 400。 图 4a 示出了天线 400 的正视图， 并且说明了基板 402 的第一前表面。图 4b 示出了天线 400 的后视图， 并且说明 了基板 402 的第二相反表面。图 4c 示出了天线的正面和背面的复合视图。
         天线 400 包括基板 402， 在基板 402 的第一表面上具有第一导电片 404 以及在基板 402 的第二相对侧面上具有第二导电片 408。第一导电片 404 提供低频带天线， 以及第二导 电片 408 提供高频带天线。在该示例中， 第一和第二导电片 404、 408 是四分之一波长单极 天线。
         基板 402 可以是诸如 FR4 之类的印刷电路板 (PCB) 材料， 或者针对工作频带具有 足够性能的任意电介质材料。基板 402 可以在材料方面是低成本的， 并且在制造上也是低 成本的， 因为针对印刷电路板的现有技术可以用于提供基板 402 上的导电片 404、 408。 导电 片 404、 408 可以是铜， 或者是针对工作频带具有足够性能的任意其他材料。 导电片 404、 408 可以非常薄， 例如 35 微米。在一些示例中， 导电片 404、 408 可以用保护层覆盖以防止或减 小导电片 404、 408 的氧化和 / 或减小由于温度导致的劣化。这些要求对于天线 200 满足汽 车要求是有益的。
         例如， 基板 402 可以是常用于印刷电路板的玻璃环氧 (epoxy) 材料。例如， 基板 402 可以是 1.2 毫米 (mm) 厚、 15mm 宽和 25mm 长。第一导电片 404 和第二导电片 408 可以 通过刻蚀铜来形成， 其常用于印刷电路板。这种天线构造在材料和构造方面可以看作是方 便且低成本的。
         连接导体 406 提供第一和第二导电片 404、 408 之间的电连接。在该示例中， 连接 导体 406 是穿过基板 402 的通孔， 尽管在其他实施例中可以使用不同类型的连接导体 406，
         以便在两个导电片 404、 408 之间提供直接电连接。在两个导电片 404、 408 之间提供直接电 连接， 这使流过两个导电片 404、 408 的电流在两个导电片 404、 408 的馈电端是同相的， 因此 一个导电片 404、 408 中的电流不会与另一个片 404、 408 中的电流发生干扰。这将在下面参 考图 7 和图 8 描述和说明， 其中可以看出天线的方向性不会受到两个导电片 404、 408 的组 合的不利影响。
         馈电端口 412 与连接导体 406 耦合， 并且配置用于传导在天线 400 处接收的或者 从天线 400 发射的信号。在使用时， 馈电端口 412 可以与同轴缆线的内部导体相连。单一 馈电端口 412 和连接导体 406 提供的优势是只需要单一的馈电， 可以减小天线和所需同轴 缆线的成本。这种同轴缆线的外部屏蔽导体可以与接地面 410 相连， 下面更加详细地描述。
         天线组件 400 也具有接地面 410。基板 402 附着至接地面 410， 使得其与接地面 410 垂直。在使用时， 可以将基板相对于车辆车顶垂直地定位。基板 402 的前表面支撑第一 导电片 404， 其与接地面 410 垂直。类似地， 基板 402 的背表面支撑第二导电片 408， 其也与 接地面 410 垂直。
         可以将每一个导电片 404、 408 看作是从馈电端 416、 120 延伸至开放端 414、 418 的 导电路径形式的天线元件。 馈电端 416、 420 与连接导体 406 耦合， 连接导体 406 进而与馈电 端口 412 相连以便将信号传导至天线 400 或从天线 400 传导信号。每一个导电片 404、 408 的导电路径的长度近似是在导电片 404、 408 处接收的或者从导电片 404、 408 发射的信号的 波长的四分之一。也就是说， 天线元件的馈电端 416、 420 与开放端 414、 418 之间的距离实 质上是波长的四分之一。可以将导电片 404、 408 看作是沿纵向从它们的馈电端 416、 420 延 伸至它们的开放端 414、 418。 在该示例中， 第一导电片 404 形状是矩形的， 并且沿纵向比沿横向明显地更长。矩 形的第一导电片 404 可以是长且细的， 例如导电片 404 的长度 ( 纵向长度 ) 可以是宽度 ( 横 向长度 ) 的约 10 至 500 倍。
         第二导电片 408 的横向宽度可以是在馈电端 420 比在开放端 418 小。这可以提供 针对第二导电片 408 的良好输入阻抗耦合。 在该示例中， 第二导电片 408 具有在开放端 418 处的实质上正方形或矩形部分， 并且在馈电端 406 处的三角形或截头三角形部分。第二导 电片 408 的横向宽度可以与第二导电片 408 的纵向长度类似。例如， 横向宽度可以在纵向 长度的大约 2％、 5％、 8％或 50％内。
         连接导体 406( 也称作天线耦合短接 ) 相对地靠近导电片 404、 408 的各个馈电端 416、 420。 例如， 参照第二导电路径 418， 连接导体 406 和馈电端 420 之间的距离可以是连接 导体 406 和开放端 418 之间的距离的至多 1/10。
         可以只在馈电端 416、 420 之一处馈送天线组件 400， 另一个馈电端 416、 420 可以保 持开路。
         第一和第二导电片 404、 408 至少部分地重叠， 从而在第一和第二导电片 404、 408 之间存在电容性耦合。已经发现第一和第二导电片 404、 408 之间的电容性耦合不应该太 大， 因为在存在接地面 410 的情况下多频带天线不能够令人满意地工作。在一些示例中， 第 一导电片 404 的小于约 5％、 15％或 25％的部分与第二导电片 408 重叠， 和 / 或第二导电片 408 小于约 35％、 45％或 55％的部分与第一导电片 404 重叠， 这是有利的。
         导电片 404、 408 之间的电容性耦合宛如分布在形成这些天线元件的各个导电路
         径的较大部分上一样。例如， 假设不存在连接导体 406。在这种情况下， 可以将第一和第二 导电片 404、 408 看作是电容器。然而， 这种电容器将在感兴趣的频率 (2GHz 到超过 5GHz 的 量级上 ) 下具有相对较低的阻抗， 因此将不能够在那些频率处提供令人满意的性能。相反， 由于连接导体 406 的存在， 图 4 的天线 400 的输入阻抗足够高。
         图 4 的多频带天线 400 可以设置在鲨鱼鳍天线模块中， 所述鲨鱼鳍天线模块适 于固定到诸如小汽车之类的汽车车顶。接地面 410 可以是鲨鱼鳍模块的底板， 并且在一 些示例中可以将其看作是小汽车车顶的延伸。例如， 这种天线模块可以用于建立根据 IEEE802.11a/b/g/p 标准的通信。
         假设在馈电端口 406 处向天线组件 400 施加 2.45GHz 的信号。低频带天线的第一 导电片 404 构成了这一频率下的四分之一波长单极子。天线组件 400 的行为几乎如同只存 在图 4a 的低频带天线一样 ； 图 4b 的高频带天线不具有显著的影响。天线结构的两个特征 可以说明这一行为。首先， 连接导体 406 可以提供这种功能， 因为其将第一导电片 404 与第 二导电片 408 电耦合， 并且将其各自的馈电端 416、 420 电耦合。在低频带处， 分离的第二导 电片 408 表现出与第一导电片 404 的小电容， 因为第二导电片 408 的长度在低频带中只是 四分之一波长。其次， 由于图 4a 的天线元件和图 4b 的天线元件之间的小电容性耦合导致 的阻抗可以允许良好的阻抗匹配， 并且因此可以在谐振频率处或其附近操作天线的同时提 供高效的操作。 现在假设向天线组件 400 施加 5.5GHz 的信号。高频带天线的第二导电片 408 构 成了这一频率下的四分之一波长单极子。低频带天线的第一导电片 404 构成了这一频率下 的几乎半波长， 代表了处于隔离状态时的相对高的阻抗。因此， 在 5.5GHz 下图 4b 的高频带 天线对天线组件 400 的输入阻抗具有支配性的影响， 这是因为高频带和低频带的阻抗彼此 并联。输入阻抗可以允许良好的阻抗匹配， 并因此可以在谐振频率处或附近操作天线的同 时提供高效的操作。然而， 在 5.5GHz( 高频率 ) 下， 从辐射方面来看， 图 4a 的低频带天线可 以起到重要的作用。这可能是由于导电片 404、 408 之间的弱电容性耦合导致的， 当向天线 组件 400 施加 5.5GHz 的高频信号时， 该弱电容性耦合可以引起电流流过低频带天线的第一 导电片 404。结果， 低频带天线可以辐射电磁场， 该电磁场对于 5.5GHz 下的天线组件的辐 射特性具有影响。然而如上所述， 连接导体 406 可以使低频带天线和高频带天线在其馈电 端 416、 420 处具有相等的相位， 因此不会不利地彼此影响。这将参考图 7 和图 8 更加详细 地描述。
         图 5 说明了已针对约 2.45GHz 和 5.5GHz 频率下的操作而设计的图 4 结构天线的 仿真回波损耗。图 6 按照史密斯圆图形式说明了该相同天线的仿真输入阻抗。
         在图 5 中示出了低工作频带 502 和高工作频带 504。按照回波损耗的参考级 别 -10dB 示出了频带 502 和 504 的带宽。回波损耗是由于天线和馈送该天线的线路的较弱 匹配的阻抗而导致的天线处信号的损耗 ； 因此其是由于反射信号导致的损耗。回波损耗是 常用于定义射频信号与天线的匹配质量的参数。两个频带的中心频率用图 6 中的参考数字 602、 604 表示。
         从图 6 中可以看出， 2.45GHz 处的阻抗 602 是 (41+20j)Ω， 而 5.5GHz 处的阻抗 604 是 (69+0j)Ω。 因为电抗或者为正或者为零， 可以将这些频率处的天线耦合看作不具有电容 性耦合特性 ； 第一导电片 404 和第二导电片 408 之间的电容性耦合在感兴趣频带的中间处
         非常弱。 图 7 用图表说明了相同天线在 2.45GHz 下的仿真辐射图样， 并且图 8 说明了 5.5GHz 下的仿真辐射图样。 两种辐射图样在实质上与基板 402 实质上垂直的平面内实质上 是全向的。在该示例中， 这种平面与接地面 410 实质上平行。由于连接导体 406 以及导电 片 404、 408 之间的小电容性耦合， 可以在两个频带中实现全向辐射图样。如上所述， 这种结 构可以确保流过两个导电片 404、 408 的电流同相， 并且因此增强了辐射图样。
         另外， 当天线如图 8 所示在高频带内操作时， 天线组件 400 在与接地面平行的平面 内提供改善的天线增益。这如图 8 所示， 其中可以看出沿水平方向聚集了辐射能量的较大 部分， 正与沿垂直方向的情况相反。 高频带中的天线增益在一些示例中可能是有利的， 因为 其可以补偿这些高频率下同轴缆线中的信号损耗。 同轴缆线中的这种信号损耗通常在高频 带中比在低频带中更高。
         图 9a 至 9c 说明了根据本发明替代实施例的天线 900。图 9a 示出了天线 900 的正 视图， 图 9b 示出了天线 900 的后视图， 以及图 9c 示出了天线 900 的正视图和后视图的组合 视图。
         图 9a 至 9c 的天线 900 和图 4a 至 4c 的天线之间的原则性差别是第二导电片 908 以及将馈电端口 912 与第二导电片 908 耦合的结构。这里将不再描述图 9a 至 9c 中与图 4a 至 4c 的天线相同的那些特征。
         该实施例的第二导电片 908 是实质上正方形的， 并且不具有图 4a 至 4c 的天线的 截头三角形部分。如上所述， 图 4a 至 4c 的第二导电片的截头三角形部分可以增大其中天 线可令人满意地操作的带宽。为了增大图 9 的天线 900 的高频带的带宽， 馈电端口 912 在 两个横向间隔开的位置 936、 938 处与第二导电片 908 耦合。
         馈电端口 912 与连接导体 906 耦合， 连接导体 906 例如是穿过基板 902 的通孔。 在基板 902 的后表面上， 如图 9b 所示， 连接导体 906 通过两个导电路径 930、 932、 934 与 第二导电片 908 电连接， 所述两个导电路径分别在两个分离的位置 936、 938 处与第二导电 片 908 相遇。按照这种方式， 通过第二导电片 908 的电流分布沿横向方向展开， 从而增加 了可以在第二导电片 908 处接收或者从第二导电片 908 发射的高频带中信号的部分带宽 (fractional bandwidth)。
         应该理解的是图 4a 至 4c 和图 9a 至 9c 的天线只是本发明实施例的示例， 所示尺 寸不能够看作是限制性的， 并且可以将天线设计为适于其他频带。
         这里公开的一个或多个实施例涉及背靠接地面而操作的双频带天线， 所述双频带 天线包括低频带天线和高频带天线。 这些天线的每一个均包括具有馈电端和开放端的天线 元件 ( 这里也称作导电片 )。各个天线元件均是弱电容性耦合的。此外， 各个天线元件在相 应的馈电端处经由天线耦合短接 ( 这里也称作连接导体 ) 而电耦合。
        

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