两波段传输系统及其天线技术方案

这个系统的天线（１）是一个微带天线。它的贴片（６）的主体（３１）的后面边缘（１０）装备一个短的电路（Ｓ），利用该短的电路（Ｓ）可以从连贴片（ＣＩ）激励四分之一波型基本谐振。槽（１７）从它的周围穿过该贴片并且从尾部（３３）分开主体，通过通道（３２）保持连接到所述主体。第二谐振模式利用所述主体，所述通道和所述尾部。它可以在两倍基本谐振频率的频率从相同的连贴片激励。利用附加到天线的基片边缘的部件可以获得短的电路，并且可以具有电感的、电阻的和受控的部件。本发明专利技术特别地应用于实现使用ＧＳＭ和ＤＣＳ标准的两个模式移动无线电系统。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
两波段传输系统及其天线本专利技术一般涉及无线电传输系统，具体地涉及移动电话机，更具体地涉及包括在这样的系统中的微带天线。这种天线包括典型地通过蚀刻金属层形成的贴片(patch)。技术人员称这种天线为“微带贴片天线”。微带技术是平面的技术，用于生产提供线与辐射波之间耦合的信号传输线和天线。它使用在薄的电介质基片的上表面上形成的带和/或者导电的贴片。导电层经过基片的底部表面延伸并且构成该线路或者天线的接地平面。上述种类的贴片典型地比上面种类的带更宽并且尺寸构成天线的重要的特性。基片典型地是恒定厚度的平面矩形的薄板，并且该贴片典型地也是矩形的。但是，这不是必须的。具体地说，技术人员知道变化基片的厚度可以增加上面种类的天线的带宽以及该贴片可以使用各种形状，例如它可以是圆形的。电场线路贯穿该带或者贴片和该地平面之间的基片。上面的技术不同于也在薄的基片上使用导电的部件的各种其它技术，具体地说它不同于共面线技术，其中电场是经过基片的上部表面并且以中心导电带和该带的相应的对面侧的两个导电的区域之间对称的方式建立的，它们从该带分别分开两个缝隙。在环隙缝天线情况下，贴片由分开一个缝隙的连续的导电的区域包围着。虽然不是必要的，使用上面的技术构成的天线典型地构成谐振的结构，其中驻波提供与辐射到空间的电波耦合。各种类型的谐振的结构可以使用微带技术实现并且可以采用各种谐振模式，在下文中这些模式更简单地称为“谐振”。广义地说，每个这样的谐振可以被描述为由在共同的路径的两个相反方向中传播的两个行波的重叠形成的驻波，由相同的传播的电磁波得到的两个波在该路径两端的每一端交替地反射。在这种叙述的范围中，该波被认为-->在包括地平面、基片和该贴片的电磁线路中传播，并且定义零宽度的线性的路径。实际上上面种类的电波具有波前，该波前横切交叉以天线提供给它们的全部部分延伸，这意味着上面的描述以一个方式简化了有时过大的该实际的情形。因此可以认为是线性的，该路径可以是直线的或者弯曲的。在下文中被称为“谐振路径”。谐振频率反比于上述行波沿着这个路径移动需要的时间。第一类型的谐振可以称为“半波”谐振。在这类谐振中，谐振路径的长度典型地基本上等于半个波长，即等于在上面称之为行波的半个波长。天线则称作“半波”天线。这类谐振通常可以由在上面种类的路径的两端的每一端存在的电流节点定义，因此长度可以等于所述半波长乘以一个整数而不是乘以一。这个整数典型地是奇数的。与辐射波的耦合出现在该路径两端的至少一端，这两端是在其中该基片中的电场幅度是最大值的区域中。使用相同的技术可以获得的第二类型的谐振可以称为“四分之一波”谐振。它不同于所述半波谐振，首先在于该谐振路径典型地具有基本上等于波长的四分之一的长度，即如在上面定义的波长的四分之一。为此该谐振的结构必须具有在该路径的一端短电路，表述“短电路”是指地平面和贴片之间的连接。短电路必须具有充分地低的阻抗以便能够利用这样的谐振。这类谐振通常可以由在该贴片边缘附近的上面种类的短电路和由在谐振路径的另一端的电流节点固定的电场节点的存在定义。因此谐振路径的长度等于加到所述四分之一波长的半波长的整数倍。与辐射到空间的电波耦合出现在贴片的边缘在这样一个区域中，其中通过该基片的电场幅度充分地高。另一类型的有些复合的谐振可以在上面的种类的天线中建立，每个谐振的特征在于电场和磁场的分布，这些电场和磁场在包括天线和它的附近的空间区域中的振荡。具体地说它们取决于贴片的结构，具体地说可以结合槽，可能地辐射槽。它们也取决于短电路的可能的存在和位置，而当它们是不完善的短电路时电的模型代表那些短电路、即当它们不能即使大致当作等效于具有零阻抗的理想的短电路对待-->时。天线中不完善的短电路的存在可能导致可以称为虚节点的谐振特性。如果同时满足随后的一些条件，则产生虚节点。如果上面的天线称为“第一天线”，这些条件如下：第一天线中磁场的分布实质上与可以引入第二天线的贴片的同一区域中的分布相同。第二天线相同于这个区域内第一天线，除了这个区域内的第二天线不具有所讨论的短电路之外。第二天线的贴片不仅仅经过已经提到区域延伸，它构成第二天线的该主区域，而且还经过互补的区域。最后，在由互补的区域中的电或者磁场节点带有第二天线的主区域中所讨论的磁场的分布。当描述在第一天线发生谐振时，在第二天线出现的节点也可以考虑构成第一天线谐振的一个节点。对于诸如第一天线的一个天线，这种节点在下文中称为“虚”节点，因为它是在该天线的贴片外部的区域并且因此其中没有电场或者磁场出现，因此节点的存在可以直接地确定。虽然这些“虚节点”在描述谐振中通常不考虑这些术语，但是它们隐含的区别，即有时在物理或者几何长度和所谓的相同的贴片的电长度之间的描画(drawn)。在上面提到的两个天线的情况下，和关于第一天线的贴片，物理或者几何长度是贴片的物理或者几何长度并且相同的贴片的电长度实际上是第二天线的物理或者几何长度。对于给定的天线配置可能出现一个以上谐振。因此它们使该天线能够用于每个谐振频率。天线典型地耦合到信号处理器，诸如通过包括连贴片的连接系统的发射机，该连贴片是在天线外部并且终止在集成到用于耦合该线路到天线的谐振的结构的该天线的耦合系统。天线的谐振也取决于这个系统的性质和位置。在发送天线情况下，该连接系统常常称为天线的馈线。-->本专利技术涉及各种类型的系统，诸如移动电话机，用于移动电话、汽车和飞机或者机载的导弹的基站收发信机。在移动电话情况下，微带天线的底部地平面层的连续的性质轻易地限制由系统的该用户的主体截断该辐射。在汽车情况下，和尤其是在飞机或者导弹的情况下，它的外部表面是金属的并且具有产生非常低的空气动力阻力的弯曲的轮廓，该天线可以符合该轮廓，以便不产生任何无用的附加的空气动力阻力。本专利技术特别地涉及微带天线必须具有下面的质量的情形：它必须是两个频率天线，即它必须能够有效地以大的频谱间隔发送和/或者接收辐射波，它必须通过用于传输系统的所有工作频率的单个连接可连接到一个信号处理器，而在该线路中不出现任何无用的和讨厌的驻波比，和它不需要使用频率多路复用器或者多路分解器实现上面的目的。在具有上面的三个质量的技术中已经构成或者建议了许多微带天线。依据使用的装置彼此不同以便获得多个谐振频率。三个这样的天线是在下面讨论的天线：在美国专利4,766,440(Gegan)中描述了第一种这样的现有技术天线。天线的贴片10通常是矩形的，使该天线能够展现两个半波谐振，它的路径是沿着长度和通过贴片的宽度建立的。它还具有一个U形的弯曲的槽，完全放置在该贴片内部。该槽是一个辐射槽并且产生具有另一个路径的附加的谐振模式。通过适当的选择它的形状和尺寸，它也调谐谐振模式的频率到要求的值，通过相关具有相同的频率和交叉线性极化的两个模式提供发送圆极化波的可能。该耦合系统采取微带线的形式，但是该线路还可以认为是共面的，该微带是在贴片的平面中并且在其中的两个槽口之间透过。该系统包括阻抗匹配装置，用于匹配它与使用作为工作频率的各个谐振频率的线路的各个输入阻抗。具体地说第一现有技术天线具有下列缺点：需要提供阻抗匹配装置，使得它复杂了。-->谐振频率精度调整到要求值是困难的。第二现有技术天线不同于前面现有技术天线在于它仅仅使用一个谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两波段传输系统，包括： 一个信号处理器（Ｔ），应用于调谐在以相应的预定的中心频率为中心的两个工作波段，以便发送和／或者接收两个波段的每个波段的电信号， 微带天线（１），和 一个天线连接系统，包括连接该处理器到天线的电的导体（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４），用于耦合所述电信号到辐射波，其中该天线包括： 一个导电地平面（４）， 一个导电的贴片（６），具有一个周围（１０，１２，１４，１６）， 在所述周围形成的一个短的电路（Ｓ），和 具有一个原点（０）的隔板槽（１７），包括在所述周围中的开口，所述槽由其原点进入所述贴片， 其中所述短的电路和所述隔板槽使两个谐振能够建立在所述天线中，所述两个谐振之一是具有由所述短的电路固定的至少虚电场节点的四分之一波类型，构成基本谐振和具有基本上等于所述两个中心频率之一的一个基本频率（Ｆ１），而所述两个谐振的另一个谐振构成具有基本上等于所述两个中心频率的另一个中心频率的第二频率（Ｆ２）， 和其中该连接系统的所述电的导体包含所述地平面和耦合导体（Ｃ１）的主天线，该导体是所述贴片的一部分，使所述天线能够围绕所述两个中心频率的每个中心频率耦合到所述信号处理器（Ｔ）， 传输系统的特征在于所述隔板槽（１７）在所述贴片中延伸直到位于离开所述槽的所述周围充分地小的距离的所述槽的后端（１５）以便划分所述贴片成包括所述主天线的主体，该主体包括所述主天线，耦合导体和所述短的电路，和所述没有短的电路的尾部（３３）并且仅仅利用所述主体电连接到所述连接系统，和包括所述背部和所述周围之间的所述贴片的一个区域组成的一个通道（３２）。...

【技术特征摘要】
FR 1999-11-8 99/139761.一种两波段传输系统，包括：一个信号处理器(T)，应用于调谐在以相应的预定的中心频率为中心的两个工作波段，以便发送和/或者接收两个波段的每个波段的电信号，微带天线(1)，和一个天线连接系统，包括连接该处理器到天线的电的导体(C1，C2，C3，C4)，用于耦合所述电信号到辐射波，其中该天线包括：一个导电地平面(4)，一个导电的贴片(6)，具有一个周围(10，12，14，16)，在所述周围形成的一个短的电路(S)，和具有一个原点(O)的隔板槽(17)，包括在所述周围中的开口，所述槽由其原点进入所述贴片，其中所述短的电路和所述隔板槽使两个谐振能够建立在所述天线中，所述两个谐振之一是具有由所述短的电路固定的至少虚电场节点的四分之一波类型，构成基本谐振和具有基本上等于所述两个中心频率之一的一个基本频率(F1)，而所述两个谐振的另一个谐振构成具有基本上等于所述两个中心频率的另一个中心频率的第二频率(F2)，和其中该连接系统的所述电的导体包含所述地平面和耦合导体(C1)的主天线，该导体是所述贴片的一部分，使所述天线能够围绕所述两个中心频率的每个中心频率耦合到所述信号处理器(T)，传输系统的特征在于所述隔板槽(17)在所述贴片中延伸直到位于离开所述槽的所述周围充分地小的距离的所述槽的后端(15)以便划分所述贴片成包括所述主天线的主体，该主体包括所述主天线，耦合导体和所述短的电路，和所述没有短的电路的尾部(33)并且仅仅利用所述主体电连接到所述连接系统，和包括所述背部和所述周围之间的所述贴片的一个区域组成的一个通道(32)。2.根据权利要求1的传输系统，所述系统其特征在于所述隔板-->槽(17)在它的长度的主要的部分和在两侧是在离开所述周围的距离大于从所述背部(15)到所述周围的距离处。3.根据权利要求1的传输系统，所述系统其特征在于所述隔板槽(17)在它的整个长度和在两侧，除了在所述原点(O)附近之外是在其到所述周围的距离大于从所述背部(15)到所述周围的距离的距离处。4.根据权利要求1的传输系统，所述系统其特征在于所述隔板槽(17)的所述原点(O)是接近所述短的电路(S)，以便给予所述两个谐振相应的谐振路径，两个相应的谐振路径从所述短的电路延伸，所述两个路径之一仅仅在所述主体(31)中延伸而所述两个路径的另一个路径在所述主体和在所述尾部(33)中延伸。5.根据权利要求1的传输系统，其中所述天线包括：一个电的基片(2)，它具有两个互相相对的主表面，该主表面在所述天线的水平方向(DL，DT)中延伸并且分别构成底部表面(S1)和顶部表面(S2)，一个底部导电层，该底部导电层延伸经过所述底部表面并且构成所述天线的所述地平面(4)，一个顶部导电层，该顶部导电层延伸经过所述地平面的所述顶部表面的区域并且构成所述贴片(6)，所述短的电路(S)，它由所述贴片的所述周围的一段电连接所述贴片(6)到所述地平面(4)，和一个天线耦合系统(C1，4)，形成所述天线连接系统的一部分。6.根据权利要求5的传输系统，所述系统特征在于所述天线耦合系统(C1，4)是一个微带线，包括：构成所述主天线耦合导体(C1)的一个带，和所述地平面(4)。7.根据权利要求5的传输系统，所述系统特征在于所述贴片(6)通常是矩形，和所述周围包括：装备短的电路(S)和构成一个后面边缘(10，11)的一个边缘，-->所述后面边缘对面的一个边缘并构成一个前面边缘(12)，和两个横向的边缘，连接所述后面边缘到所述前面边缘和分别构成一个前沿(14)和一个尾部边缘(16)，和在该系统中所述贴片的长度(L4)在所述后面边缘和所述前面边缘(12)之间在构成所述水平方向之一的纵向方向(DL)延伸，和所述贴片的宽度在它的两个横向的边缘之间在构成一个横向方向(DT)的所述水平方向延伸。8.根据权利要求5的传输系统，所述系统特征在于所述短的电路(R，L，D)在所述基本频率具有相对高的阻抗，以使如果所述短的电路没有阻抗，所述基本谐振基本上不同于在所述频率附近在所述天线可能引入的谐振，同时所述阻抗在所述频率相对地低以便在所述短的电路附近固定所述谐振的电场节点并且所述节点至少是有效的。...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡尔赫维，查尔斯恩古诺库阿姆，琼菲利佩库佩茨，
申请(专利权)人：阿尔卡塔尔公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]