本发明专利技术提供了在天线设备中提供调整元件以调整所述天线设备的频率的装置和技术,所述天线设备包括复合式右手和左手(CRLH)超材料(MTM)天线设备。CRLH MTM天线设备的调整元件的示例包括在对应的天线元件,比如:馈线、单元片、弯曲短线、通孔线以及通孔焊盘,附近分别形成的:馈线调整元件、单元片调整元件、弯曲短线调整元件、通孔线调整元件、以及通孔焊盘调整元件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及复合式右手/左手(CRLH)超材料(MTM)天线装置。
技术介绍
电磁波在大多数材料中的传播遵守(E,H,β )矢量场的右手规则,(Ε,H,β )矢量场表示了电场Ε、磁场H以及波矢量β (或传播常数)。相位速度方向与信号能量传播(群速度)的方向相同,且折射率是正数。这种材料是右手(RH)材料。大多数天然材料是RH 材料;人造材料也可以是RH材料。超材料(MTM)是人造结构。当使用比超材料所传导的电磁能量的波长要小得多的结构平均单位晶胞大小(structural average unit cell size) P来设计时,对于所传导的电磁能量,材料表现得像均勻介质。与RH材料不同的,超材料可以表现出负的折射率,其中,相位速度方向与信号能量传播的方向相反,其中,(Ε,Η,β)矢量场的相对方向遵循左手规则。仅支持负的折射率,且介电常数ε和磁导率μ同时为负的超材料是纯左手(LH)超材料。很多超材料是LH超材料和RH材料的混合,且因此是CRLH超材料。CRLH MTM 可以表现得像在低频处的LH超材料和在高频处的RH材料。在例如Caloz和Itoh 的“Electromagnetic Metamaterials !Transmission Line Theory and Microwave Applications,” John Wiley & Sons (2006)中描述了各种 CRLH MTM 的实现和属性。 由 Tatsuo Itoh 在"Invited paper :Prospects for Metamaterials,,,Electronics Letters, Vol. 40,No. 16 (August, 2004)中描述了 CRLH MTM 和它们在天线中的应用。可以对CRLH MTM进行结构上和工程上的设计,以表现出适应特定应用的电磁属性,并且可以在使用其他材料难以、不实际或不可行的应用中使用CRLH MTM。此外,CRLH MTM可以用于开发新的应用,并且用于构建用RH材料不可能构建的新设备。
技术实现思路
本申请公开了装置和技术的示例等等,该装置和技术提供了在天线设备中用于调整(包括CRLH MTM天线设备)的天线设备的频率的调整元件。附图说明图IA示出了根据示例实施例的CRLH MTM天线(天线1)的顶层的顶视图的照片;图IB示出了图IA所示的CRLH MTM天线的底层的底视图的照片;图2A示出了图IA所示的CRLH MTM天线的顶层的由计算机产生的顶视图;图2B示出了图IB所示的CRLH MTM天线的底层的由计算机产生的顶视图;图2C示出了图2A-2B所示的CRLH MTM天线的由计算机产生的侧视图;图2D示出了图2A-2B所示的CRLH MTM天线的由计算机产生的3D视图;图3A示出了天线1的已测量的回波损耗;图;3B示出了天线1的已测量的效率;图4A示出了根据示例实施例的CRLH MTM天线(天线2)的顶层的顶视图的照片;图4B示出了图4A所示的CRLH MTM天线的底层的底视图的照片;图5A示出了图4A所示的CRLH MTM天线的顶层的由计算机产生的顶视图;图5B示出了图4B所示的CRLH MTM天线的底层的由计算机产生的顶视图;图5C示出了图5A-5B所示的CRLH MTM天线的由计算机产生的侧视图;图5D示出了图5A-5B所示的CRLH MTM天线的由计算机产生的3D视图;图6A示出了天线2的已测量的回波损耗;图6B示出了天线2的已测量的效率;图7A示出了在天线1和天线2之间的已测量的回波损耗的比较;图7B示出了在天线1和天线2之间的已测量的效率的比较;图8A示出了在天线2中连接的馈线调整元件的照片;图8B示出了如图8A所示连接的馈线调整元件的已测量的回波损耗;图8C示出了如图8A所示连接的馈线调整元件的已测量的效率;图9A示出了在天线2中连接的单元片(cell patch)调整元件的照片;图9B示出了如图9A所示连接的单元片调整元件的已测量的回波损耗;图9C示出了如图9A所示连接的单元片调整元件的已测量的效率;图IOA示出了在天线2中连接的弯曲短线(meandered stub)调整元件的照片;图IOB示出了如图IOA所示连接的弯曲短线调整元件的已测量的回波损耗;图IOC示出了如图IOA所示连接的弯曲短线调整元件的已测量的效率;图IlA示出了在天线2中连接的通孔线(via line)调整元件的照片;图IlB示出了如图IlA所示连接的通孔线调整元件的已测量的回波损耗;图IlC示出了如图IlA所示连接的通孔线调整元件的已测量的效率;图12A示出了在天线2中连接的通孔焊盘(via pad)调整元件的照片;图12B示出了如图12A所示连接的通孔焊盘调整元件的已测量的回波损耗;图12C示出了如图12A所示连接的通孔焊盘调整元件的已测量的效率;图13A示出了具有可调单元的CRLH MTM天线(天线3)的顶层的由计算机产生的顶视图;图13B示出了图13A所示的CRLH MTM天线的底层的由计算机产生的顶视图;图14A示出了具有已连接的以及悬空的导电连接元件的天线3的顶层的由计算机产生的顶视图;图14B示出了具有已连接的以及悬空的导电连接元件的天线3的底层的由计算机产生的顶视图。具体实施例方式下面呈现提供用于调整天线设备的频率的调整元件的技术和CRLH MTM天线设备的示例。不同类型的调整元件的示例包括在对应天线元件(比如馈线、单元片、弯曲短线、 通孔线和通孔焊盘)附近分别形成的馈线调整元件、单元片调整元件、弯曲短线调整元件、 通孔线调整元件、以及通孔焊盘调整元件。在一些实现中,CRLH MTM天线设备可以包括一种类型调整元件的调整元件或者两种或更多不同类型调整元件的调整元件。在一个方面中,提供一种用于调整CRLH MTM天线设备的谐振频率的方法。该方法包括在基底上提供CRLH MTM天线,所述CRLHMTM天线包括所述CRLH MTM天线包括被构造并彼此电磁耦合以形成CRLH MTM结构的天线元件,且所述CRLH MTM天线提供彼此分离并与所述CRLH MTM天线分离的多个导电调整元件,在接近所述CRLH MTM天线的所选择的位置处形成所述多个导电调整元件。选择位于相应天线元件旁边的一个或多个导电调整元件,以将所选择的一个或多个导电调整元件连接到所述相应天线元件中的至少一个,以使得所选择的一个或多个导电调整元件作为所述CRLH MTM天线的一部分,从而将所述CRLH MTM天线的谐振频率调整为与在未连接所选择的一个或多个导电调整元件时的谐振频率初始值不同。在另一个方面中,提供一种CRLH MTM天线设备,以包括在基底上的CRLH MTM天线,所述CRLH MTM天线包括包括被构造并彼此电磁耦合以形成CRLH MTM结构的天线元件。 在所述基底上提供导电调整元件,并将所述导电调整元件彼此分离且与所述CRLH MTM天线分离。在接近所述CRLH MTM天线的所选择的位置处形成所述调整元件,且所述调整元件被配置为在位于相应天线元件旁边的一个或多个导电调整元件与所述相应天线元件中的至少一个相连或断开时,允许调整所述CRLH MTM天线的谐振频率。在另一个方面中,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于调整复合式右手/左手(CRLH)超材料(MTM)天线设备的谐振频率的方法,包括:在基底上提供CRLH MTM天线,所述CRLH MTM天线包括被构造并彼此电磁耦合以形成CRLH MTM结构的天线元件;在所述基底上提供多个导电调整元件,所述多个导电调整元件彼此分离并与所述CRLH MTM天线分离;以及选择位于相应天线元件旁边的一个或多个导电调整元件,以将所选择的一个或多个导电调整元件连接到所述相应天线元件中的至少一个,以使得所选择的一个或多个导电调整元件作为所述CRLH MTM天线的一部分,从而将所述CRLH MTM天线的谐振频率调整为与在没有连接所选择的一个或多个导电调整元件时的谐振频率初始值不同。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:诺伯特·洛佩斯,
申请(专利权)人:泰科电子服务股份有限公司,
类型:发明
国别省市:CH
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