CN101861678A - 在第一和第二辐射组件之间具有已定义的空隙的天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了包括用于无线通信的天线的装置。该装置包括第一辐射组件和基本上包围该第一辐射组件以定义其间的空隙的第二辐射组件。该第一辐射组件电磁耦合到该第二辐射组件并且与该第二辐射组件电绝缘。该装置还包括电磁耦合到第一和第二辐射组件的第三辐射组件。该第三辐射组件电耦合到该第二辐射组件并且与该第一辐射组件电绝缘。该第二辐射组件可以包括与该第三辐射组件的至少一个特性特征基本相同的至少一个特性特征。

Description

在第一和第二辐射组件之间具有已定义的空隙的天线

技术领域

本公开总体上涉及通信系统，并且更具体地，涉及包括第一和第二辐射组件的天线，该第一和第二辐射组件具有基本相同的特性特征。

背景技术

在诸如电池的有限电源上运行的通信设备使用的技术通常提供预期功能同时消耗相对少量的功率。一种已经得到普及的技术涉及使用脉冲调制技术来发射信号。该技术一般包括使用低占空比脉冲来发射信息，并且在不发射脉冲的时间期间以低功率模式运行。这样，在这些设备中，效率通常优于连续运行发射机的通信设备。

由于在一些应用中，脉冲可能具有相对较小的占空比，所以用于发射或者接收脉冲的天线应该将其对脉冲的形状或者频率含量的影响减到最少。因此，天线应该具有相对较大的带宽。此外，由于天线可能用于使用诸如电池的有限电源的低功率应用中，所以天线将信号发送到无线介质或者从无线介质接收信号应该具有相对较高的效率。因此，其在预期带宽上的回波损耗(return loss)应该相对较高。另外，由于天线可能用于需要将其纳入相对较小框架内的应用中，所以天线还应该具有相对紧凑的结构。

发明内容

本公开的一个方面涉及用于无线通信的装置。该装置包括第一辐射组件和基本上包围该第一辐射组件以定义其间的空隙的第二辐射组件。在另一个方面中，第一辐射组件电磁耦合到第二辐射组件并且与该第二辐射组件电绝缘。

在另一个方面中，该装置还包括电磁耦合到第一和第二辐射组件的第三辐射组件。第三辐射组件可以电耦合到第二辐射组件，并且与第一辐射组件电绝缘。在还有一个方面中，第二辐射组件包括与第三辐射组件的至少一个特性特征基本相同的至少一个特性特征。

在另一个方面中，第二辐射组件的至少一个特性特征相对于第三辐射组件的至少一个特性特征基本垂直地延伸。在另一个方面中，第二辐射组件的至少一个特性特征相对于第三辐射组件的至少一个特性特征基本平行地延伸。在还有一个方面中，第二或者第三辐射组件的至少一个特性特征包括方向、长度、宽度、高度、面积或者体积。

在另一个方面中，该装置还包括绝缘基底，其中，将第一和第二辐射组件作为金属化层形成于绝缘基底的一个面或多个面上。在另一个方面中，绝缘基底包括一个或多个斜切角。

在另一个方面中，该装置还包括电耦合到第一辐射组件并且与第二辐射组件电绝缘的馈电体。在另一个方面中，馈电体构成同轴传输线的中心导体的一部分，或者馈电体电耦合到同轴传输线的中心导体。在本发明的还有一个方面中，馈电体电耦合到印刷电路板。

在另一个方面中，该装置的第一和第二辐射组件在定义的超宽带(UWB)信道内发送或者接收信号，该UWB信道具有大约20％或以上的分数带宽(fractional bandwidth)、具有大约500MHz或以上的带宽、或者，具有大约20％或以上的分数带宽并且具有大约500MHz或以上的带宽。

当结合附图考虑时，从本公开的下列详细说明中，本公开的其它方面、优势和新颖特征将变得显而易见。

附图说明

图1A到1C根据本公开的一个方面说明了天线的正面、侧面和背面的局部横截面视图；

图2A到2B根据本公开的另一个方面说明了另一个示例性天线的正面局部和侧面的横截面视图；

图3A到3B根据本公开的另一个方面说明了另一个示例性天线的正面和侧面的局部横截面视图；

图4A到4B根据本公开的另一个方面说明了另一个示例性天线的正面和侧面的局部横截面视图；

图5根据本公开的另一个方面说明了耦合到同轴传输线的示例性天线的正面的局部横截面视图；

图6根据本公开的另一个方面说明了耦合到印刷电路板的天线的正面的局部横截面视图；

图7根据本公开的另一个方面说明了耦合到印刷电路板的另一个示例性天线的正面的局部横截面视图；

图8根据本公开的另一个方面说明了示例性通信设备的方框图；

图9根据本发明的另一个方面说明了另一个示例性通信设备的方框图；

图10根据本发明的另一个方面说明了另一个示例性通信设备的方框图；

图11A到11D根据本公开的另一个方面说明了多种脉冲调制技术的时序图；

图12根据本公开的另一个方面说明了经由多个信道相互通信的多个通信设备的方框图。

具体实施方式

下面对本公开的各个方面进行描述。显而易见的是，这里所教导的内容可以具体化为多种广泛形式，并且这里所公开的任何特定结构、功能或者两者仅仅是代表性的。基于这里所教导的内容，本领域的技术人员应该意识到，可以独立于任何其它方面来实现这里所公开的方面，并且可以以多种方式合并这些方面中的两个或者多个。例如，可以使用这里所提出的任意数量的方面来实现装置或者执行方法。另外，除了这里所提出的一个或多个方面之外，可以使用其它结构、功能或者结构和功能来实现该装置或者执行该方法。此外，一个方面可以包含权利要求的至少一个要素。

作为上述某些概念的例子，在一些方面中，该装置包括第一辐射组件和基本上包围该第一辐射组件以定义其间的间隙的第二辐射组件。第一辐射组件电磁耦合到第二辐射组件并且与该第二辐射组件电绝缘。该装置还包括电磁耦合到第一和第二辐射组件的第三辐射组件。第三辐射组件可以电耦合到第二辐射组件，并且与第一辐射组件电绝缘。第二辐射组件可以包括与第三辐射组件的至少一个特性特征基本相同的至少一个特性特征。

图1A到1C根据本公开的一个方面说明了天线100的正面、侧面和背面的局部横截面视图。天线100包括绝缘基底108、置于基底108的正面上的第一辐射组件110以及置于基底108的背面上的第二辐射组件112。天线100还包括第三辐射组件102、馈电体106以及电绝缘体104。

更具体地，第一辐射组件110可以配置为置于绝缘基底108的正面的金属化层。第一辐射组件110还可以配置为具有圆形形状。然而，应该理解的是，第一辐射组件110可以具有诸如椭圆、正方形、矩形、菱形、或者多边形的其它形状。

第二辐射组件112可以配置为置于绝缘基底108的背面的金属化层。第二辐射组件112可以配置为基本上包围第一辐射组件110，尽管它们不需要精确地位于同一平面。在该例子中，第二辐射组件112配置为具有圆形环形状。应该理解的是，第二辐射组件112可以具有诸如椭圆环形状、正方形或者矩形环形状、菱形环形状、或者多边形环形状的不同类型环形状。

在该结构中，第一辐射组件110电磁耦合到第二辐射组件112。然而，第一辐射组件110与第二辐射组件112电绝缘。此外，在该结构中，在第一辐射组件110和第二辐射组件112之间定义了空隙116。

第三辐射组件102电磁耦合到第一辐射组件110，并且与第一辐射组件110电绝缘。第三辐射组件102经由电连接114而电耦合到第二辐射组件112，电连接114可以是金带、焊丝、焊料、导电环氧树脂、或者其它类型的电连接。第三辐射组件102可以配置为基本上是平面的和圆形的金属片。然而，应该理解的是，第三辐射组件102可以具有不同形状。第三辐射组件102还可以电耦合到地电位。

在该例子中，第三辐射组件102包括将其与馈电体106电隔离的电绝缘体104。如图所示，馈电体106可以通过电绝缘体104内的中心开口、从第三辐射组件102下面延伸到第一辐射组件110，从而形成其上的电接触。馈电体106将信号路由到第一辐射组件110以用于辐射到无线介质。馈电体106将第一辐射组件110采集的信号路由到其它组件以用于处理。

在天线100中，第二辐射组件112包括与第三辐射组件102的至少一个特性特征基本相同的至少一个特性特征。辐射组件的特性特征包括支配天线100的频率响应上的主要效应的空间参数，例如，它的低频滚降(lowfrequency roll off)、带宽、或者高频滚降。例如，对于第二和第三辐射组件112和102分别是圆环形和圆形的情况，特性特征可以分别包括圆环的外径和圆形的直径。这样，在该例子中，环形的第二辐射组件112的外径可以配置为与圆形的第三辐射组件102的直径基本相同。

第二辐射组件112的特性特征的方向可以配置为与第三辐射组件102的特性特征基本平行。例如，以上述第二辐射组件112配置为椭圆形环并且第三辐射组件102配置为平面圆形形状为例，椭圆形的第二辐射组件112可以配置为使其短轴方向与圆形的第三辐射组件102的表面基本平行。在该方向中，椭圆形的第二辐射组件112的长轴与圆形的第三辐射组件102的表面基本垂直。

第二辐射组件112的特性特征的方向还可以配置为与第三辐射组件102的特性特征基本垂直。例如，再次以上述第二辐射组件112具有基本上是平面的椭圆形形状、并且第三辐射组件102具有基本上是平面的圆形形状为例，椭圆形的第二辐射组件112可以配置为使其短轴方向与圆形的第三辐射组件102的表面基本垂直。在该方向中，椭圆形的第二辐射组件112的长轴与圆形的第三辐射组件102的表面基本平行。

在一些示例性的方面中，第一辐射组件110的直径可以配置为大约3mm至12mm，第二辐射组件112的直径可以配置为大约10mm至15mm，并且第三辐射组件102的直径或者宽度可以配置为大约10mm至15mm。采用这些参数，该天线可以在本公开中所定义的、诸如在6GHz到10GHz之间并且最好在7GHz到9GHz之间的UWB内恰当地工作。

图2A到2B根据本公开的另一个方面说明了另一个示例性天线200的正面局部和侧面的横截面视图。总之，除了不包括绝缘基底108之外，天线200与天线100类似。天线200具体包括第一辐射组件210、第二辐射组件212、第三辐射组件202、馈电体206以及电绝缘体204。第三辐射组件202、馈电体206以及电绝缘体204可以配置为与之前所讨论的天线100的第三辐射组件102、馈电体106以及电绝缘体104基本相同。

第一辐射组件210和第二辐射组件212还可以配置为与之前所讨论的天线100的第一辐射组件110和第二辐射组件112类似。然而，在该例子中，第一辐射组件210和第二辐射组件212配置为提供它们自己的支撑。这样，在第一辐射组件210和第二辐射组件212之间定义了空气空隙216。在该结构中，第一辐射组件210和第二辐射组件212中的每一个可以配置为实心的金属结构、或者具有置于其上的金属化层的实心绝缘体结构。

图3A到3B根据本公开的另一个方面说明了另一个示例性天线300的正面和侧面的局部横截面视图。总之，除了绝缘基底具有斜切角以减少天线300所占用的面积之外，天线300与天线100类似。天线300具体包括绝缘基底308、第一辐射组件310、第二辐射组件312、第三辐射组件302、馈电体306以及电绝缘体304。这些组件可以分别配置为与之前所讨论的天线100的绝缘基底108、第一辐射组件110、第二辐射组件112、第三辐射组件102、馈电体106以及电绝缘体104基本相同。然而，如之前所讨论的，为了紧凑的目的，绝缘基底308包括斜切角。

图4A到4B根据本公开的另一个方面说明了另一个示例性天线400的正面和侧面的局部横截面视图。总之，除了第二辐射组件可以配置为两个半圆的金属化导线之外，天线400与天线100类似。这允许在构成第一辐射组件的绝缘基底的那个面上构成第二辐射组件。

天线400具体包括绝缘基底408、第一辐射组件410、包含两个金属化导线412a到412b的第二辐射组件、第三辐射组件402、馈电体406以及电绝缘体404。第一和第三辐射组件410和402、馈电体406以及电绝缘体404可以配置为与之前所讨论的天线100的第一和第三辐射组件110和102、馈电体106以及电绝缘体104基本相同。

然而，在该例子中，第二辐射组件包括两个几乎半圆的导线412a和412b，其组合起来基本上包围第一辐射组件410以定义其间的空隙416。因为几乎半圆的导线412a和412b是几乎半圆的(例如，它们各自具有几乎但是略小于180度的弧)，所以在接近绝缘基底408顶部之间存在一个小的空隙，并且在接近绝缘基底408底部之间存在一个小的空隙。该结构允许在构成第一辐射组件410的绝缘基底408的同一面上构成第二辐射组件412a到412b。接近底部的金属化导线412a到412b之间的小的空隙允许馈电体通过其延伸，从而与第一辐射组件形成电接触。虽然在该例子中，在基底408的同一面上构成第一和第二辐射组件，但是应该理解的是，可以如在天线100中那样分别在不同面上构成第一和第二辐射组件。

图5根据本公开的另一个方面说明了耦合到同轴传输线的示例性天线500的正面局部横截面视图。总之，除了馈电体电耦合到同轴传输线或者馈电体是同轴传输线的中心导体的一部分之外，天线500与天线100类似。天线500具体包括绝缘基底508、第一辐射组件510、第二辐射组件512、第一辐射组件510和第二辐射组件512之间定义的空隙、第三辐射组件502以及电绝缘体504。第一、第二和第三辐射组件510、512和502、空隙516以及电绝缘体504可以配置为与之前所讨论的天线100的第一、第二和第三辐射组件110、112和102、空隙116以及电绝缘体104基本相同。

然而，在该例子中，天线500还包括用于将信号路由到第一辐射组件518或者从第一辐射组件518路由信号的同轴传输线520。同轴传输线520依次包括外部电导体524、中心电导体522以及置于外部电导体524和中心电522之间的绝缘体或者电绝缘体526。如对于同轴传输线的习惯那样，中心导体522可以配置为基本上是圆形的杆，绝缘体526可以基本上配置为包围并且与中心导体522接触的环形，并且外部导体524还可以基本上配置为包围并且与环形绝缘体526接触的环形。外部导体524还可以包括用于与接口到天线500的其它组件紧密配合的螺纹。

如前所述，同轴传输线520的中心导体522电耦合到第一辐射组件510。这样，同轴传输线520能够将信号路由到第一辐射组件510以用于辐射到无线介质中，并且同轴传输线520能够将信号从第一辐射组件510路由到另一个组件。虽然在该例子中，除了同轴传输线520之外，天线500配置为与天线100类似，但是应该理解的是，同轴传输线520可以配置为与这里所描述的任何天线进行接口。

图6根据本公开的另一个方面说明了耦合到印刷电路板的天线600的正面局部横截面视图。总之，除了馈电体电耦合到印刷电路板的信号金属化导线之外，天线600与天线100类似。天线600具体包括绝缘基底608、第一辐射组件610和第二辐射组件612、第一辐射组件610和第二辐射组件612之间定义的空隙616以及馈电体606。绝缘基底608、第一辐射组件610和第二辐射组件612、空隙616以及馈电体606可以配置为与之前所讨论的天线100的绝缘基底108、第一辐射组件110和第二辐射组件112、空隙116以及馈电体106充分相同。

然而，在该例子中，天线600还包括用于将信号路由到第一辐射组件610或者从第一辐射组件610路由信号的印刷电路板620。印刷电路板620可以配置为微带(microstrip)。印刷电路板620具体包括绝缘基底621、置于基底621上面的接地金属化平面622以及置于基底621下面的信号金属化导线624。印刷电路板620还可以包括诸如组件626的一个或多个组件以用于对发送到第一辐射组件610以及/或者从第一辐射组件610接收的信号进行处理。在该例子中，馈电体606电耦合到信号金属化导线624。馈电体606通过非电镀通孔628从信号金属化导线延伸到第一辐射组件610。馈电体606与接地金属化平面622电绝缘。在该情况下，接地金属化平面622作为第三辐射组件工作，该第三辐射组件电磁耦合到第一辐射组件610并且与该第一辐射组件610电绝缘，并且电耦合到第二辐射组件612。应该理解的是，可以使用印刷电路板620将信号发送到这里所描述的任何天线的第一辐射组件并且/或者从这里所描述的任何天线的第一辐射组件接收信号。

图7根据本公开的另一个方面说明了耦合到印刷电路板的另一个示例性天线700的正面局部横截面视图。总之，除了将印刷电路板上下翻转之外，天线700与天线600类似。天线700具体包括绝缘基底708、第一辐射组件710和第二辐射组件712、第一辐射组件710和第二辐射组件712之间定义的空隙716以及馈电体706。绝缘基底708、第一辐射组件710和第二辐射组件712、空隙716以及馈电体706可以配置为与之前所讨论的天线600的绝缘基底608、第一辐射组件610和第二辐射组件612、空隙616以及馈电体606基本相同。

然而，在该例子中，天线700还包括在其上面包括信号金属化导线以及在其下面包括接地金属化平面的印刷电路板720。印刷电路板720具体包括绝缘基底721、置于基底721下面的接地金属化平面722以及置于基底721上面的信号金属化导线724。印刷电路板720还可以包括诸如组件726的一个或多个组件以用于对发送到第一辐射组件710以及/或者从第一辐射组件710接收的信号进行处理。在该例子中，馈电体706电耦合到信号金属化导线724。在该情况下，接地金属化平面722作为第三辐射组件工作，其电磁耦合到第一辐射组件710并且与第一辐射组件710电绝缘。应该理解的是，可以使用印刷电路板720将信号发送到这里所描述的任何天线的第一辐射组件并且/或者从这里所描述的任何天线的第一辐射组件接收信号。

图8根据本公开的另一个方面说明了示例性通信设备800的方框图。通信设备800可以特别适合于将数据发送到其它通信设备或者从其它通信设备接收数据。通信设备800包括天线802、Tx/Rx隔离设备804、射频(RF)接收机806、RF到基带接收机部分808、基带单元810、数据处理器812、数据发生器814、基带到RF发射机部分816以及RF发射机818。天线802可以配置为前面所讨论的任何一种天线。

在工作中，数据处理器812可以经由天线802、Tx/Rx隔离设备804、RF接收机806、RF到基带接收机部分808以及基带单元810从另一个通信设备接收数据，其中，天线802从通信设备采集RF信号，Tx/Rx隔离设备804将信号路由到RF接收机806，RF接收机806放大所接收的信号，RF到基带接收机部分808将RF信号转换成基带信号，并且基带单元810对基带信号进行处理以确定所接收的数据。数据处理器812随后可以基于所接收的数据来执行一个或多个定义的操作。例如，数据处理器812可以包括微处理器、微控制器、精简指令集计算机(RISC)处理器等。

此外，在工作中，数据发生器814可以生成用于经由基带单元810、基带到RF发射机部分816、RF发射机818、Tx/Rx隔离设备804以及天线802传输到另一个通信设备的外发数据，其中，基带单元810将外发数据处理成基带信号以用于传输，基带到RF发射机部分816将基带信号转换成RF信号，RF发射机818对用于经由无线介质传输的RF信号进行调节，Tx/Rx隔离设备804将RF信号路由到天线802的同时对RF接收机806的输入进行隔离，并且天线802将RF信号辐射到无线介质中。数据发生器814可以是传感器或者其它类型的数据发生器。例如，数据发生器818可以包括传感器或者任何其它类型的数据发生器。

图9根据本公开的另一个方面说明了示例性通信设备900的方框图。通信设备900可以特别适合于从其它通信设备接收数据。通信设备900包括天线902、RF接收机904、RF到基带接收机部分906、基带单元908以及数据处理器910。天线902可以配置为前面所讨论的任何一种天线。

在工作中，数据处理器912可以经由天线902、RF接收机904、RF到基带接收机部分906以及基带单元908从另一个通信设备接收数据，其中，天线902从通信设备获取RF信号，RF接收机904放大所接收的信号，RF到基带接收机部分906将RF信号转换成基带信号，并且基带单元908对基带信号进行处理以确定所接收的数据。数据处理器910随后可以基于所接收的数据来执行一个或多个定义的操作。例如，数据处理器910可以包括微处理器、微控制器、精简指令集计算机(RISC)等。

图10根据本公开的另一个方面说明了示例性通信设备1000的方框图。通信设备1000可以特别适合于将数据发送到其它通信设备。通信设备1000包括天线1002、RF发射机1004、基带到RF发射机部分1006、基带单元1008以及数据发生器1010。天线1002可以配置为前面所讨论的任何一种天线。

在工作中，数据发生器1010可以生成用于经由基带单元1008、基带到RF发射机部分1006、发射机1004以及天线1002传输到另一个通信设备的外发数据，其中，基带单元1008将外发数据处理成基带信号以用于传输，基带到RF发射机部分1006将基带信号转换成RF信号，发射机1004对用于经由无线介质传输的RF信号进行调节，并且天线1002将RF信号辐射到无线介质中。数据发生器1010可以是传感器或者其它类型的数据发生器。

在上述通信设备800、900、1000的任何一个中，可以使用用户接口提供与所接收或者外发的数据相关联的视觉、听觉或者热度指示。作为例子，用户接口可以包括显示器、一个或多个发光二极管(LED)、诸如麦克风或者一个或多个扬声器的音频变换器等。可以在诸如医疗设备、鞋、表、机器人或者机械设备、耳机、全球定位系统(GPS)设备等的任何类型的应用中使用任何上述通信设备800、900和1000。

图11A说明了以不同的脉冲重复频率(PRF)定义的不同信道(信道1和2)以作为PDMA调制的例子。具体地，信道1的脉冲具有对应于脉冲到脉冲延迟周期1102的脉冲重复频率(PRF)。相反，信道2的脉冲具有对应于脉冲到脉冲延迟周期1104的脉冲重复频率(PRF)。因此，可以使用本技术来定义在两个信道之间具有相对较低的脉冲冲突可能性的伪正交信道。特别地，可以通过为脉冲使用低占空比来实现脉冲冲突的低可能性。例如，通过适当选择脉冲重复频率(PRF)，可以在不同时间发射给定信道的几乎所有脉冲，而不是任何其它信道的脉冲。

为给定信道确定的脉冲重复频率(PRF)可以取决于该信道所支持的数据速率或者多个速率。例如，支持非常低的数据速率(例如，大约每秒几千比特或者Kbps)的信道可以使用相应的低脉冲重复频率(PRF)。相反，支持相对较高的数据速率(例如，大约每秒几兆比特或者Mbps)的信道可以使用相应更高的脉冲重复频率(PRF)。

图11B说明了以不同的脉冲位置或者偏移量定义的不同信道(信道1和2)以作为PDMA调制的例子。根据第一脉冲偏移量(例如，相对于给定的时间点，未示出)，在线1106所示的时间点处生成信道1的脉冲。相反，根据第二脉冲偏移量，在线1108所示的时间点处生成信道2的脉冲。给定脉冲之间的脉冲偏移差(如箭头1110所示)，可以使用本技术来减少两个信道之间发生脉冲冲突的可能性。根据为信道所定义的任何其它信令参数(例如，如这里所描述的)以及设备之间的定时精度(例如，相对时钟漂移)，可以使用不同的脉冲偏移量来提供正交或者伪正交信道。

图11C说明了以不同的定时跳频序列定义的不同信道(信道1和2)。例如，可以在根据一个时间跳频序列的各时间处生成信道1的脉冲1112，而可以在根据另一个时间跳频序列的各时间处生成信道2的脉冲1114。根据所使用的具体序列和设备之间的定时精度，可以使用本技术来提供正交或者伪正交信道。例如，时间跳频脉冲位置可以不是周期性的，从而减少由于邻近信道造成的重复脉冲冲突的可能性。

图11D说明了以不同的时隙定义的不同信道以作为PDMA调制的例子。在特定的时间实例上生成信道L1的脉冲。类似地，在其他的时间实例上生成信道L2的脉冲。在另外的时间实例上以相同的方式生成信道L3的脉冲。通常，属于不同信道的时间实例并不重合或者可以是正交的，从而减少或者消除各个信道之间的干扰。

应该意识到的是，可以根据脉冲调制方案使用其它技术来定义信道。例如，可以基于不同的扩频伪随机数序列、或者一些其它合适的参数或多个参数来定义信道。此外，可以基于两个或者更多参数的组合来定义信道。

图12根据本公开的另一个方面说明了经由多个信道相互通信的多个超宽带(UWB)通信设备的方框图。例如，UWB设备11202经由两个并发的UWB信道1和2与UWB设备21204进行通信。UWB设备11202经由单个信道3与UWB设备31206进行通信。并且相应地，UWB设备31206经由单个信道4与UWB设备41208进行通信。其它结构也是可能的。可以将通信设备用于许多不同的应用，并且，例如，可以将通信设备在耳机、麦克风、生物传感器、心率监测器、计步器、EKG设备、表、鞋、远程控制、开关、轮胎压力监测器、或者其它通信设备中实现。

可以在许多不同设备中实现本公开的上述任何方面。例如，除了上述医疗应用之外，可以将本公开的方面应用于健康和健身应用。另外，可以在用于不同类型应用的鞋内实现本公开的方面。其他众多的方面也可以纳入本文描述的公开的任何方面。

上面已经描述了本公开的各个方面。显而易见的是，可以以各种广泛形式对这里所教导的内容进行具体化，并且这里所公开的任何特定结构、功能或者量者仅仅是代表性的。基于这里所教导的内容，本领域的技术人员应该意识到，可以独立于任何其它方面来实现这里所公开的方面，并且可以以各种方式合并两个或多个这些方面。例如，可以使用这里所提出的任意数量的方面来实现装置或者执行方法。另外，除了这里所提出的一个或多个方面之外，可以使用其它结构、功能或者结构和功能来实现该装置或者执行该方法。作为上述一些概念的例子，在一些方面中，可以基于脉冲重复频率来建立并发信道。在一些方面中，可以基于脉冲位置或者偏移量来建立并发信道。在一些方面中，可以基于时间跳频序列来建立并发信道。在一些方面中，可以基于脉冲重复频率、脉冲位置或偏移量以及时间跳频序列来建立并发信道。

本领域的技术人员将理解，可以使用多种不同技术和方法中的任何一种来表示信息和信号。例如，可以通过电压、电流、电磁波、磁场或者粒子、光场或者粒子、或者其任何组合来表示可以在上述整个描述中参考的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片。

本领域的技术人员还将意识到，结合这里公开的各方面所描述的各种说明性逻辑块、模块、处理器、组件、电路以及算法步骤，可以实现为电子硬件(例如，数字实现、模拟实现、或者两者的组合，可以使用源代码或者某些其它技术来对其进行设计)、包含指令的各种形式的程序或者设计代码(为简便起见，在这里可以将其称为“软件”或者“软件模块”)、或者两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可交换性，上面一般针对它们的功能对各种说明性组件、方框、模块、电路和步骤进行了描述。该功能实现为硬件还是软件取决于施加在整个系统上的特定应用和设计约束。技术人员可以以各种方式来实现为每个特定应用所描述的功能，但是不应该将这种实现决策解释为造成偏离本公开的保护范围。

结合这里所公开的各方面描述的各种说明性逻辑块、模块和电路，可以在集成电路(“IC”)、接入终端或接入点内实现，或者由集成电路(“IC”)、接入终端或接入点来执行。IC可以包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、电子组件、光学组件、机械组件、或者设计为实现这里所描述的功能的任何组合，并且IC可以执行位于IC内部、在IC外部、或者两者的代码或者指令。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器、或者状态机。还可以将处理器实现为计算器件的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合、或者任何其它这种配置。

应该理解的是，在任何所公开的过程中的各步骤的任何特定次序或层级结构是示例性方法的例子。基于设计偏好，应该理解的是，可以对过程中的各步骤的特定次序或层级结构进行重排，同时保持在本公开的保护范围内。所附的方法权利要求以示例性的次序提出了各个步骤的要素，并且不是对提出的特定次序或者层级结构的限制。

可以直接在硬件、处理器执行的软件模块、或者两者的组合中对结合这里所公开的方面描述的方法或者算法的步骤进行具体化。软件模块(例如，包括可执行指令和相关数据)以及其它数据，可以位于诸如RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或者本领域中已知的任何其它形式的计算机可读存储媒体的数据存储器中。示例性存储介质可以耦合到诸如计算机/处理器(为方便起见，这里可以将其称为“处理器”)的机器，使得处理器可以从存储介质读取信息(例如，代码)或者将信息写入存储介质。可以将示例性存储介质集成到处理器。处理器和存储介质可以位于ASIC内。ASIC可以位于用户设备中。可替换地，处理器和存储介质可以作为分立元件位于用户装备中。此外，在一些方面中，任何合适的计算机程序产品可以包括计算机可读介质，其包括与本公开的一个或多个方面相关的代码。在一些方面中，计算机程序产品可以包括封装材料。

虽然已经结合各个方面对本发明进行了描述，但是应该理解的是，可以对本发明进行进一步修改。本发明申请旨在大体遵循本发明的原理的前提下涵盖本发明的任何变化、使用或者改变，并且将这些偏离本公开的内容包括在本发明所属技术领域内的已知的和习惯性的实现方式内。

Claims (42)

1.一种用于无线通信的装置，包括：

第一辐射组件；以及

基本上包围所述第一辐射组件以定义其间的空隙的第二辐射组件。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一辐射组件电磁耦合到所述第二辐射组件并且与所述第二辐射组件电绝缘。

3.如权利要求2所述的装置，还包括电磁耦合到所述第一辐射组件和所述第二辐射组件的第三辐射组件，其中，所述第三辐射组件电耦合到所述第二辐射组件并且与所述第一辐射组件电绝缘。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述第二辐射组件的至少一个特性特征与所述第三辐射组件的至少一个特性特征基本相同。

5.如权利要求3所述的装置，其中，所述第二辐射组件的至少一个特性特征相对于所述第三辐射组件的至少一个特性特征基本垂直地延伸。

6.如权利要求3所述的装置，其中，所述第二辐射组件的至少一个特性特征相对于所述第三辐射组件的至少一个特性特征基本平行地延伸。

7.如权利要求2所述的装置，其中，所述第二辐射组件或所述第三辐射组件的至少一个特性特征包括方向、长度、宽度、高度、面积或者体积。

8.如权利要求1所述的装置，还包括绝缘基底，其中，将所述第一辐射组件和所述第二辐射组件作为金属化层形成于所述绝缘基底的一个面或多个面上。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述绝缘基底包括一个或多个斜切角。

10.如权利要求1所述的装置，还包括电耦合到所述第一辐射组件并且与所述第二辐射组件电绝缘的馈电体。

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述馈电体构成同轴传输线的中心导体的一部分，或者电耦合到同轴传输线的中心导体。

12.如权利要求10所述的装置，其中，所述馈电体电耦合到印刷电路板。

13.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一辐射组件和所述第二辐射组件在定义的超宽带信道内发送或者接收信号，所述定义的超宽带信道具有大约20％或以上的分数带宽、具有大约500MHz或以上的带宽、或者，具有大约20％或以上的分数带宽并且具有大约500MHz或以上的带宽。

14.一种用于无线通信的方法，包括将第一辐射组件电磁耦合到第二辐射组件，其中，所述第二辐射组件基本上包围所述第一辐射组件以定义其间的空隙。

15.如权利要求14所述的方法，还包括将所述第一辐射组件配置为与所述第二辐射组件电绝缘。

16.如权利要求15所述的方法，还包括：

将第三辐射组件配置为电磁耦合到所述第一辐射组件和所述第二辐射组件；以及

将所述第三辐射组件配置为电耦合到所述第二辐射组件并且与所述第一辐射组件电绝缘。

17.如权利要求16所述的方法，还包括将所述第二辐射组件的至少一个特性特征配置为与所述第三辐射组件的至少一个特性特征基本相同。

18.如权利要求16所述的方法，还包括将所述第二辐射组件的至少一个特性特征配置为相对于所述第三辐射组件的至少一个特性特征基本垂直地延伸。

19.如权利要求16所述的方法，还包括将所述第二辐射组件的至少一个特性特征配置为相对于所述第三辐射组件的至少一个特性特征基本平行地延伸。

20.如权利要求16所述的方法，还包括将所述第二辐射组件或所述第三辐射组件的至少一个特性特征配置为方向、长度、宽度、高度、面积或者体积。

21.如权利要求14所述的方法，还包括将所述第一辐射组件和所述第二辐射组件作为金属化层形成于绝缘基底的一个面或多个面上。

22.如权利要求21所述的方法，还包括将所述绝缘基底配置为包括一个或多个斜切角。

23.如权利要求14所述的方法，还包括提供耦合到所述第一辐射组件并且与所述第二辐射组件电绝缘的馈电体。

24.如权利要求23所述的方法，还包括将所述馈电体配置为构成同轴传输线的中心导体的一部分或者电耦合到同轴传输线的中心导体。

25.如权利要求23所述的方法，还包括将所述馈电体配置为电耦合到印刷电路板。

26.如权利要求14所述的方法，还包括将所述第一辐射组件和所述第二辐射组件配置为在定义的超宽带信道内发送或者接收信号，所述定义的超宽带信道具有大约20％或以上的分数带宽、具有大约500MHz或以上的带宽、或者，具有大约20％或以上的分数带宽并且具有大约500MHz或以上的带宽。

27.一种用于无线通信的装置，包括：

用于辐射电磁信号的第一模块；以及

用于辐射所述电磁信号的第二模块，其中，所述第二辐射模块基本上包围所述第一辐射模块以定义其间的空隙。

28.如权利要求27所述的装置，其中，所述第一辐射模块电磁耦合到所述第二辐射模块并且与所述第二辐射模块电绝缘。

29.如权利要求28所述的装置，还包括用于辐射所述电磁信号的第三模块，其中，所述第三辐射模块电磁耦合到所述第一辐射模块和所述第二辐射模块，并且其中，所述第三辐射模块还电耦合到所述第二辐射模块并且与所述第一辐射模块电绝缘。

30.如权利要求29所述的装置，其中，所述第二辐射模块的至少一个特性特征与所述第三辐射模块的至少一个特性特征基本相同。

31.如权利要求29所述的装置，其中，所述第二辐射模块的至少一个特性特征相对于所述第三辐射模块的至少一个特性特征基本垂直地延伸。

32.如权利要求29所述的装置，其中，所述第二辐射模块的至少一个特性特征相对于所述第三辐射模块的至少一个特性特征基本平行地延伸。

33.如权利要求29所述的装置，其中，所述第一辐射模块或所述第二辐射模块的至少一个特性特征包括方向、长度、宽度、高度、面积或者体积。

34.如权利要求27所述的装置，还包括绝缘基底，其中，所述第一辐射模块和第二辐射模块作为金属化层形成于所述绝缘基底的一个面或多个面上。

35.如权利要求34所述的装置，其中，所述绝缘基底包括一个或多个斜切角。

36.如权利要求27所述的装置，还包括用于将所述电磁信号送入所述第一辐射模块或者从所述第一辐射模块送出所述电磁信号的馈电模块，其中，所述馈电模块与所述第二辐射模块电绝缘。

37.如权利要求36所述的装置，其中，所述馈电模块构成同轴传输线的中心导体的一部分或者电耦合到同轴传输线的中心导体。

38.如权利要求36所述的装置，其中，所述馈电模块电耦合到印刷电路板。

39.如权利要求27所述的装置，其中，所述第一辐射模块和所述第二辐射模块在定义的超宽带信道内发送或者接收信号，所述定义的超宽带信道具有大约20％或以上的分数带宽、具有大约500MHz或以上的带宽、或者，具有大约20％或以上的分数带宽并且具有大约500MHz或以上的带宽。

40.一种耳机，包括：

天线，其包括：

第一辐射组件；以及

基本上包围所述第一辐射组件以定义其间的空隙的第二辐射组件；

经由所述天线从远程装置接收包括音频数据的输入信号的接收机；以及

从所述音频数据中生成音频输出的转换器。

41.一种表，包括：

天线，其包括：

第一辐射组件；以及

基本上包围所述第一辐射组件以定义其间的空隙的第二辐射组件；

经由所述天线从远程装置接收包括数据的输入信号的接收机；以及

基于所接收的数据产生指示的用户界面。

42.一种用于无线通信的传感装置，包括：

天线，其包括：

第一辐射组件；以及

基本上包围所述第一辐射组件以定义其间的空隙的第二辐射组件；

生成检测到的数据的传感器；以及

将包括所述检测到的数据的信号经由所述天线发送到远程装置的发射机。

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