CN103262343A

CN103262343A - 包括驱动器的应变可调型天线

Info

Publication number: CN103262343A
Application number: CN2011800603997A
Authority: CN
Inventors: S·哈奎; R·怀特
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2031-09-06
Also published as: CN103262343B; WO2012080562A1; US20120154248A1; EP2652838A1; EP2652838B1; EP2652838A4; US8952863B2

Abstract

一种包括驱动基片（102）和与驱动基片相接触的天线（101）的装置，驱动基片被配置成在驱动期间承受应变，其中驱动基片中的应变使接触的天线的尺寸变化并且引起天线的操作特性改变。

Description

包括驱动器的应变可调型天线

技术领域

本公开涉及RF天线领域、与之关联的方法和装置，并且具体地，关注包括驱动器的应变可调型天线，该驱动器用于控制天线的大小和操作频率。某些公开的示例方面/实施例涉及便携式电子设备，具体地，涉及所谓的手持便携式电子设备，其可以在使用中是手持的（尽管它们可以在使用中置于支架上）。此类手持便携式电子设备包括所谓的个人数字助手（PDA）。

根据一个或多个公开的示例方面/实施例的便携式电子设备/装置可以提供一个或多个音频/文本/视频通信功能（例如，电信、视频通信、和/或文本传输、短消息服务（SMS）/多媒体消息服务（MMS）/邮件功能）、交互式/非交互式查看功能（例如，网络浏览、导航、TV/节目查看功能）、音乐录制/播放功能（例如，MP3或其他格式和/或（FM/AM）无线电广播录音/播放）、下载/发送数据功能、图像捕捉功能（例如，使用（例如，内置的）数字相机）、以及游戏功能。

背景技术

天线在高频电子中用于移动通信的设计已经成为超高速通信技术发展的关键因素。现代电子设备允许用户使用若干不同的无线技术来与与其他设备通信。用于使用这些技术的天线经常需要不同的操作参数（例如，输入阻抗、增益、指向性、信号极化、谐振频率、带宽和辐射图（radiation pattern））。

天线的属性取决于天线元件的大小、形状和材料成分、元件之间的交互、某些天线物理参数之间的关系（例如，线性天线的长度与环形天线的直径）、以及通过天线接收的或发射的信号的波长。为了使能使用多个不同的技术的通信，一些现代电子设备针对每个技术合并单独的天线，而其他的则使用可调型天线，其允许天线属性被修改。考虑到电子设备外壳的可用空间日益有限，可调型天线正在变得越来越流行。可调型天线也可以用于认知无线电设备。为了避免干扰，要求这些设备仅仅在当前未被其他用户使用的电磁波普的频率上发射信号。由于可用的频率随着时间变化，所以认知无线电设备必须能够更改它们的天线的操作参数，以满足这个要求。

若干不同的技术可以用于修改可调型天线的操作参数。此处公开的装置和方法可以或可以不提供备选的技术。

本说明书中对在先公布的文件或任何背景的列举和讨论不应该必然地被当作承认文件或背景是现有技术的一部分或是公知常识。本公开的一个或多个方面/实施例可以或可以不解决背景问题的一个或多个。

发明内容

根据第一方面，提供一种装置，包括驱动基片和与驱动基片相接触的天线，驱动基片被配置成在驱动期间承受应变，其中驱动基片中的应变使接触的天线的尺寸变化并且引起天线的操作特性的改变。

术语“接触”可以被认为包括天线和驱动基片之间的“物理接触”。

驱动基片可以被配置成用于一个或多个机械驱动（例如，弯曲和/或拉伸）、热驱动以及压电驱动。驱动基片可以是弹性的和/或可拉伸的基片。驱动基片和/或天线可以是光学透明的。驱动基片可以被配置成承受拉应变、压缩应变、体积应变的和剪应变。驱动基片可以包括聚二甲硅氧烷（PDMS）。

装置可以包括加热元件。装置可以被配置成使得加热元件增加驱动基片的温度，以由此通过热膨胀引起驱动基片中的物理应变。驱动基片可以包括薄膜。天线和/或加热元件可以位于薄膜之上或之内。加热元件可以包括导电材料（诸如金或铜）。驱动基片、天线和加热元件中的一个或多个可以是可逆地可应变。

基片可以包括压电材料，诸如锆钛酸铅（PZT）或者聚偏二氟乙烯（PVDF）。压电材料可以被配置成当暴露在施加的电场中时承受物理应变。电场可以由一个或多个电极对产生。每个电极对可以包括相反极性的第一电极和第二电极。电场可以由被配置成诱发压电材料中的单轴向应变的相互交叉阵列电极产生。电场可以由被配置成诱发压电材料中的径向应变的同心圆形电极产生。

压电材料可以包括一个或多个压电纳米结构（诸如纳米线、纳米管或纳米纤维）。压电材料可以包括多个压电纳米结构，其被布置成使得施加的电场能够在诱发压电材料中的非零净应变。压电纳米结构可以不物理地与第一电极或第二电极中的任何一个相接触。压电纳米结构可以被镀有电绝缘材料。

天线可以包括一个或多个导电纳米结构（诸如纳米线、纳米管或纳米纤维）。纳米结构可以包括银。天线可以包括一个或多个导电平面结构。平面结构可以包括石墨烯或基于石墨烯的材料（例如，纯石墨烯片或掺杂石墨烯片）。天线可以包括导电纳米结构的互穿矩阵。天线可以包括导电材料网（诸如金或铜）。天线可以位于驱动基片之上或之内。天线可以被配置成发射和/或接收电磁信号。天线可以被配置成发射和/或接收下列一个或多个（即具有与之相关联的一个或多个操作频率）：射频、Wi-Fi^TM、蓝牙^TM、红外、以及蜂窝信号。天线尺寸的改变可以被配置成引起天线的操作频率和/或输入阻抗的改变。天线可以是微带天线。

装置可以包括两个或更多个的天线。两个或更多个的天线可以位于驱动基片的公共表面。两个或更多个的天线可以位于驱动基片的不同（例如，对立）表面。两个或更多个的天线中的至少两个可以在相同的驱动条件下具有不同的尺寸。装置可以包括两个或多个的单独的可寻址天线。驱动基片可以被划分成两个或多个独立的可应变单元。每个单元可以被配置成使相应的可单独寻址的天线的尺寸变化。两个或更多个的天线中的至少两个可以被配置成发射和/或接收不同频率的电磁信号。

装置还可以包括处理器和包括计算机程序代码的存储器，存储器和计算机程序代码被配置成与处理器一起，通过控制驱动基片的驱动来设置天线的操作特性。

根据进一步的方面，提供一种包括此处描述的任何装置的设备。设备可以是下列中的一个或多个：发射器、接收器、收发器、电子设备、便携式电子设备、便携式电信设备、认知无线电设备、以及用于任意前面提及的设备的模块。

根据进一步的方面，提供一种用于制作装置的方法，方法包括：

提供一种驱动基片；并且

提供一种与驱动基片相接触的天线，驱动基片被配置成承受驱动期间的应变，其中驱动基片中的应变使接触的天线的尺寸变化并且引起天线的操作特性的改变。

可以通过在支撑基片（例如，包括硅或卡普顿^TM的半导体基片）之上沉积弹性材料（例如，PDMS）来提供驱动基片。可以通过使用印刷处理在驱动基片之上沉积导电材料来提供天线。方法可以包括在沉积导电天线材料之前将驱动基片功能化（例如，使用氧等离子体）。沉积可以通过使用蒸发或溅射技术来执行。

方法还可以包括在沉积导电天线材料之前的以下步骤：在弹性材料之上沉积导电材料来形成加热元件；并且在加热元件和天线之间沉积弹性材料层（例如，PDMS）。

方法还可以包括移除支撑基片和加热元件之间的一些弹性材料（例如，通过蚀刻或显影弹性材料）来形成薄膜。方法可以包括提供一个或多个电极对，每个电极对包括相反极性的第一电极和第二电极。

根据进一步的方面，提供一种用于改变天线的操作特性的方法，方法包括：

提供一种装置，装置包括驱动基片和与驱动基片相接触的天线，驱动基片被配置成在驱动期间承受压力应变，其中驱动基片中的应变使接触的天线的尺寸变化并且引起天线的操作特性的改变；并且驱动驱动基片。

此处公开的任何方法的步骤并非必须按照公开的严格顺序执行，除非明确地阐述或被技术人员理解。

根据进一步的方面，提供一种记录在载体上的计算机程序产品，计算机程序产品包括被配置成执行此处公开的任何方法的计算机程序代码。

装置可以包括被配置成处理计算机程序的代码的处理器。处理器可以是微处理器，其包括专用集成电路（ASIC）。

本公开包括孤立的或各种组合的一个或多个对应方面、示例实施例或特征，不管是否在该组合或孤立中明确阐述（包括被要求保护）。用于执行所讨论的功能中的一个或多个的对应装置也在本公开之内。

用于实现一个或多个公开的方法的对应的计算机程序也在本公开之内并且包含于一个或多个描述的示例实施例。

上述发明内容仅旨在示例性和非限制性。

附图说明

现在仅通过示例方式通过参考附图来给出描述，其中：

图1a示出了平视图中的贴片天线（现有技术）；

图1b示出了侧视图中的贴片天线（现有技术）；

图2a示出了当天线长度从12mm到14mm变化时谐振频率的仿真变化（本公开）；

图2b示出了当天线长度从12.0mm到12.2mm变化时谐振频率的仿真变化（本公开）；

图2c示出了图2b中的更详细的中心频率频移（本公开）；

图3a示出了被配置成用于处于非应变状态中的机械驱动的应变可调型天线（本公开）；

图3b示出了被配置成用于处于应变状态中的机械驱动的应变可调型天线（本公开）；

图4a示出了被配置成用于热驱动的横截面中的应变可调型天线（本公开）；

图4b示出了嵌入式加热器所需要的功率如何随温度变化；（本公开）

图4c示出了示出了嵌入式加热器的温度在加热和随后的冷却周期中如何随时间变化；（本公开）

图5a示出了被配置成用于单轴向压电驱动的应变可调型天线（本公开）；

图5b示出了被配置成用于径向压电驱动的应变可调型天线（本公开）；

图5c示出了达到1%的应变所要求的势差如何随电极间距变化（本公开）；

图6示出了此处描述的包括应变可调型天线的装置（本公开）；

图7示出了制作此处描述的应变可调型天线的方法（本公开）；

图8示出了使用此处描述的应变可调型天线的方法（本公开）；以及

图9示出了提供用于控制此处描述的应变可调型天线的制作和/或使用的程序的计算机可读介质（本公开）。

具体实施方式

天线是发射和/或接收电磁波的换能器，并且包括对一个或多个电导体（通常称为“元件”）的布置。在发射期间，通过在天线终端处施加电压，在元件中产生交流电，这引起元件辐射电磁场。在接收期间，来自另一源的电磁场诱发元件中的交流电和在天线终端的对应电压。

若干临界参数影响天线的性能并且能够在设计过程期间被调整。这些包括谐振频率、阻抗、天线增益、辐射图、偏振、效率和带宽。发射天线还可以具有最大额定功率，同时接收天线在它们的噪声减低属性方面不同。

多个现代的RF设备合并了微带（或贴片）天线。不像旧设备的导线天线，例如可伸缩或不可伸缩的外部螺旋线、单极子或鞭子天线，微带天线可以被直接地制备在电路板上。标准的微带天线产生线性偏振的电磁场，并且在图1a和图1b中的平视图和侧视图中分别被示出。

微带天线通常被制备在厚H的介质基片102之上，并且包括平面天线元件101，其由窄（微带）发射线103馈电。天线元件101和传输线103通常由高导电性金属制成。基片102的底面镀有高导电性金属的连续层，以形成接地面104。接地面104、天线元件101和传输线103的厚度并不是非常重要，但是介质基片102的厚度通常要远小于操作的波长。

天线元件101的长度（L）和宽度（W）分别确定了谐振频率和输入阻抗。通过以下方程式（近似地）给出微带天线的中心频率fc：

f_{c} = \frac{c}{2 L \sqrt{ϵ_{r}}} = \frac{1}{2 L \sqrt{ϵ_{0} ϵ_{r} μ_{0}}}

方程式1

其中c是光速，ε_r是介质基片的相对介电常数，ε₀是自由空间的介电常数，并且μ₀是自由空间的导磁系数。这个方程式意味着微带天线应该具有等于介质基片内的波长的一半的长度。天线的输入阻抗可以通过增加宽度来减小，但是多个天线倾向于用电路来补偿，以避免使用宽贴片。

图2a-图2c中的仿真数据示出了微带天线的操作频率如何随天线长度的变化。在图2a中，中心频率随着天线的长度从12mm到14mm变化而从5.8GHz到4.8GHz改变。这些仿真显示了以1-2%的长度改变，可以获得多达0.1GHz的变化。图2b和图2c对此进行了说明，其中天线的长度从12mm到12.2mm变化。可以使用当前几何通过甚至更大的长度改变来使中心频率变化多达若干GHz，并且可以使用不同的天线几何（例如，诸如PIFA天线或圆形天线）来获得甚至更大的频率偏移。通过使用机械驱动（即物理地弯曲或拉伸采样）而不是热驱动和压电驱动，大于50%的应变成为可能（见后文）。总体上，热驱动和压电驱动能够将天线拉伸多达若干个百分比，同时机械驱动可以导致更大的应变。

直到最近，电子设备的组件已经被制备在刚性电路板上。目前，然而多个设备合并了弹性的或柔性的电路板。这些电路板的弹性向制造商提供了更大的设计自由；由于设备在尺寸上的进一步减小，所以这是重要的考虑因素。本公开利用这些弹性的和/或可拉伸的基片，以使天线尺寸变化并控制它们的操作参数。

图3a示出了本公开的第一实施例。在该实施例中，一个或多个天线301形成在弹性的和/或拉伸的基片301（此处称为“驱动基片”）之上或之内。驱动基片305自身被配置成当施加力以弯曲和/或拉伸材料时承受物理应变（可逆的变形）（即机械驱动将驱动基片305至于机械压力之下）。物理应变可以是拉应变、压缩应变、体积应变或剪应变。天线301还用可逆地可变形材料形成。由于天线301与驱动基片相接触（即物理地耦合），天线301的尺寸（长度、宽度或厚度）在驱动基片305弯曲或拉伸时变化，如图3b所示。如以上讨论的，此类尺寸的变化可以用于改变天线301的操作特性。如果天线尺寸的变化用操作特性的改变来标定，那么该特征可以用于使用机械驱动再现地控制的天线参数。

能够用天线长度控制中心频率可以是尤其地有利。如在背景部分所讨论的，认知无线电设备需要可调型天线。本装置可以因此用于代替当前在认知无线电设备中使用的可调型天线。装置还可以用于使用多个通信技术（诸如无线电频率、Wi-Fi^TM、蓝牙^TM、红外、或蜂窝信号）与外部设备进行通信的任何电子设备。在这些情形中，装置可以有效地代替通常提供在现代电子设备中的多个固定的天线，从而允许了电子设备的进一步微型化，并且增加了设计自由。

对本装置的其他的潜在使用是应变感测和形状检测。例如，如果天线长度和中心频率的变化被标定，那么通过测量发射的电磁信号的中心频率（例如，使用RFID技术）来确定天线301的长度将成为可能。实际上，因此，对中心频率的测量可以用于提供应变信息。应变信息可以用于构建和电子封装。

另一方面，形状检测可能需要多个天线301分散在驱动基片305的各个表面上或其体内。以这种方式，通过从频率测量确定每个天线301的长度，可以计算出基片305的二维图像或三维图像。该方面可以与弯曲感测应用（诸如运动训练、运动治疗、或甚至游戏应用）联合使用。在此类应用中，可能要求用户在物理活动期间穿戴材料305，以监视他/她的物理外形。

用于形成驱动基片305的一个合适的材料是聚二甲硅氧烷（PMDS），其可以在无有害作用的情况下承受至少20%的应变。另一方面，天线301可以由任何可以承受可逆的变形的导电材料形成。每个天线301可以包括导电纳米结构的互穿矩阵或导电材料网。例如，每个天线301可以包括纳米银线的二维网络。驱动基片305和每个天线301还可以是光学透明的。该特征主要用于美学原因，但也作用于通过允许天线结构集成在电子显示器或其他可视设备组件之上或之内而不产生任何不利的光学影响来增加设计自由。可以通过使用纳米银线获得可选的88%-92%的透明度。

驱动基片的驱动可以热学地执行而不是仅仅通过施加机械力执行。该实施例被示意性地示出在图4a中，并且包括加热元件406，其被配置成增加驱动基片405的温度并且通过热膨胀诱发基片405中的物理应变。弹性体通常展示出高热膨胀系数（TEC），并且可以经受高操作温度。例如，PMDS具有330ppm/K的TEC，并且具有150°C的最大操作温度。因此使用PMDS作为驱动基片405，温度增加100°C引起体积相对增加～0.033。假定各向同性膨胀，体积的改变通过方程式2给出：

\frac{dV}{V} = {(\frac{dL}{L + 1})}^{3} - 1

方程式2

其中V和L分别是驱动基片的体积和长度。这相当于在所有维度上大约1.08%的应力。可以将各种带有不同的分子重量的弹性体混合在一起，以制作不同等级的可以比PMDS膨胀更多的弹性体。

在图4a中示出的实施例中，在驱动基片405中形成薄膜407，来将加热元件406与周围材料热学地隔离。以这种方式，由加热元件406产生的热量可以被集中朝向天线401，而不是通过邻近的基片材料消散。对邻近基片材料408的移除可以通过将弹性体反蚀刻或部分地显影来执行。由于薄膜407由与驱动基片405的大部分相同的弹性体制成，所以破坏的风险由于其固有的弹性而被最小化（可能是MEMS设计中的主要问题）。

加热元件406可以由可以承受电阻加热的导电材料和导热材料（诸如金或铜）形成，并且可以包括一个或多个纳米线。加热元件也可以是可逆地弹性的和/或可拉伸的，以使其符合驱动基片405的发生改变的尺寸。使用由半径为500μm(409)和1mm(410)的铜线形成的加热元件406来执行加热试验。这些试验显示了可以用～20mW的功率需求可以获得高达500°C的温度（图4b）。温度在500μm元件的加热和冷却周期中可以通过让电流流过导线在～20ms内增加30°C至600°C。一旦电流停止流动，温度在～80ms内降回至30°C。像这样的热反应允许加热元件406迅速地被脉冲，以使得驱动基片405膨胀和收缩，同时使总功率消耗最小化。

压电驱动是另一可能的控制驱动基片和天线的尺寸的方式。在该实施例中，驱动基片包括被配置成当暴露在施加了DC电场时承受物理应变的压电材料。压电材料可以包括一个或多个压电纳米结构，并且电场可以通过一个或多个电极对产生，每个包括相反极性的第一电极和第二电极。

两个不同的电极结构在图5a和图5b中示出。在图5a中，电场由被配置成诱发压电材料中的单轴向应变的相互交叉阵列电极511产生，同时在图5b中，电场由被配置成诱发偏压材料中的径向应变的同心圆形电极512产生。在两种结构中，压电纳米结构513被布置在每个第二电极间隙之间。该布置有助于确保当施加电场时诱发压电材料中的非零净应变。如果纳米结构513被布置在每个电极间隙之间，邻近的电极对将在材料上施加相反的力，由此导致了减小的（可能是0）净驱动。可以使用双向电脉或其他的纳米线装配方法来实现压电纳米结构513的对齐。

应该注意到，没有（或最小的）电流可以在电极511、电极512之间通过压电纳米结构513流动。压电材料513中的自由电荷屏蔽所施加的电场并且减小材料的位移。另外，流过纳米结构513的电流增加了设备中的功率消耗，这是不可取的。可以将压电纳米结构513镀上电绝缘材料使得压电纳米结构513被电绝缘材料包裹，来防止在纳米结构513偶然与电极对的第一电极和第二电极都物理性地接触的情况下的电流流动。

压电纳米结构513可以包括锆钛酸铅（PZT）或者聚偏二氟乙烯（PVDF），两者都具有高压电系数。然而PVDF具有比PZT小两个数量级的压电，相比于PZT的0.1%，PVDF的最大驱动应变是0.3%。这说明了与最大可容忍场强关联的限制对可达到的应变值设置了严格的上界。

图5c示出了在PTZ中达到1%的应变所需要的势差V_bias如何随着电极间距变化。势差通过使用方程式3计算：

V_{bias} = \frac{4 SL}{d}

方程式3

其中针对轴向中的PZT，S是应变，L是电极间距，并且d是压电常数。如可以从图中所看到的，V_bias随着电极间距的增加而线性地成比例增大。实用的～20V的势差对应于200mm的电极间距。

小于等于1%的应变（可使用压电驱动达到）在频率调制方面是限制性的。为了解决这一情况，一个选择可能是制备在相同驱动条件下具有不同的尺寸的独立地可寻址天线的阵列。利用这个结构，每个大小的天线都可以用于发射和/或接收不同频率的信号，而作为整体的阵列可以覆盖现代无线电标准使用的完整的频率范围。

（300MHz-5.8GHz）。在一些实施例中，不同大小的天线可以用于（可能是并行地）发射和/或接收一个或多个不同类型的信号（诸如无线电频率、Wi-Fi^TM、蓝牙^TM、红外或者蜂窝信号）。驱动基片可以被划分为两个或多个的独立的可应变单元，每个都被配置成使分别的天线的尺寸变化。当然，并不是阵列中的每个天线都需要是单独地可寻址，并且并不是阵列中的每个天线都需要是不同的大小。此外，可以通过公共可应变单元来同时地驱动多个天线。还可以使用机械驱动或热驱动而不是压电驱动来对天线阵列进行控制。

图6示意性地图示了设备614，其包括此处描述的装置615。设备614还包括处理器616，以及存储媒介617，其可以是通过数据总线618彼此电气性地连接。设备614可以使发射器、接收器、收发器、电子设备、便携式电子设备、便携式电信设备、认知无线电设备或用于任意前面提及的设备的模块。

装置615被配置成根据由驱动基片施加在天线上的机械应力的量，来发射和/或接收特定的频率电磁信号。如前所述，应力可以使用机械驱动、热驱动或压电驱动来施加，并且作为结果的天线上的应变被配置成引起操作特性的改变（例如，一个或多个输入阻抗、增益、指向性、信号极化、谐振频率、带宽和辐射图）。装置615可以包括两个或多个的被配置成发射和/或接收不同频率的电磁信号的天线元件。每个天线元件都可以被配置成发射和/接收一个或多个无线电频率、Wi-Fi^TM、蓝牙^TM、红外以及蜂窝信号。

对一个或多个天线发射或接收的信号的频率的检测可以用于提供关于装置615经历的应力/应变量的信息。此种信息可以用于构建或电子封装。对一个或多个天线发射或接收的信号的频率的检测还可以用于提供关于装置615的二维形状或三维形状的信息。此种信息可以用于运动训练、运动治疗、或游戏应用中的联合弯曲感测。

处理器616被配置成用于设备614的一般操作，其通过向其他的设备部件提供信令或从其他的设备部件接收信令来管理它们的操作。处理器616还可以被配置成控制驱动基片的驱动。在热驱动实施例中，处理器616用于控制针对加热元件的功率，并且因此控制驱动基片的温度和热膨胀/收缩。在压电实施例中，处理器616用于控制针对电极的功率，并且因此控制驱动基片所施加的电场和压电膨胀/收缩。

存储媒介617被配置成存储计算机代码，该计算机代码被配置成执行、控制或使能设备614的制作和/操作，如参考图9所描述的。存储介质617还可以被配置成存储针对其他的设备部件的设置。处理器616可以访问存储媒介617，以检索部件设置，从而管理其他设备部件的操作。具体地，存储媒介617可以包括针对加热元件和/或电极的功率设置的列表，以便获得特定的天线尺寸并且因此获得操作特性。存储媒介617可以是临时的存储媒介，诸如易失性随即存取存储器。另一方面，存储媒介617可以是永久的存储媒介，诸如硬盘驱动器、闪速存储器或非易失性随机访问存储器。

用于制作装置615的方法的主要步骤在图7中被示意性地图示。同样地，用于操作装置615的方法的主要步骤在图8中被示意性地图示。

可以通过沉积弹性材料以形成驱动基片以及在基片之上沉积/图案化导电材料以形成天线来执行装置615的制备。弹性材料可以被沉积在支撑基片（硅片或卡普顿^TM）之上。另外，弹性材料可能需要在导电材料被沉积之前被功能化（例如，使用氧等离子体）。氧等离子体用于产生硅烷基，其有助于可以用于形成天线的纳米银线的粘合性。此处描述的任何金属的沉积可以使用蒸发、溅射镀膜或印刷来执行。对任何弹性材料或聚合材料（驱动基片或压电材料）的沉积可以使用化学蒸汽沉积、旋镀或印刷来执行。

针对热驱动，还必须合并加热元件。这可以通过在弹性材料之上沉积/图案化（在驱动基片和天线材料的沉积之间）导电材料以形成加热元件并且在加热元件和天线之间沉积弹性材料层以防止其之间的电流流动来实现。为了形成薄膜，在支撑基片和加热元之间（即在加热元件下方）的一些弹性材料可以使用任何减色处理（例如，对弹性体的蚀刻或显影）被移除。

针对压电驱动，驱动基片必须包括压电材料。在该实施例中，也必须制备用于产生DC电场的电极。这可以通过在弹性材料之上沉积/图案化导电材料以形成电极来实现。电极结构可以或可以不与天线结构耦合。考虑到施加在电极结构上的势差是DC并且施加在天线结构上的势差是AC，电磁干扰应该是最低的。

图9示意性地图示了根据一个实施例的提供计算机程序的计算机/处理器可读媒介919。在该实施例中，计算机/处理器可读媒介919是磁盘，诸如数字化通用磁盘（DVD）或激光磁盘（CD）。在其他的实施例中，计算机/处理器可读介质919可以是以能够执行发明的功能的方式被程序化的任何介质。计算机/处理器可读介质919可以是可移动存储设备，诸如记忆棒或存储卡（SD、迷你SD或微SD）。

计算机程序可以包括计算机代码，计算机程序代码被配置成执行、控制或使能下列一个或多个：提供驱动基片；以及提供与驱动基片相接触的天线，驱动基片被配置成在驱动期间承受应变，其中驱动基片中的应变被配置成使天线的尺寸变化并且引起天线的操作特性的改变。

计算机程序还可以被配置成执行、控制或使能下列一个或多个：提供装置，装置包括驱动基片和接触驱动基片的天线，驱动基片被配置成在驱动期间承受应变，其中驱动基片中的应变被配置成使天线的尺寸变化并且引起天线的操作特性的改变；并且驱动驱动基片。

图中描绘的其他实施例已经被提供了与早先描述的相似的实施例的特征相对应的参考标号。例如，特征数字1还可以对应于数字101、201、301等。这些被编号的特征可以出现在图中但并不一定直接地在这些特定的实施例的描述之中被提到。图中提供这些还有助于对进一步的实施例的理解，尤其是有助于对与早先描述的相似实施例的特征有关的实施例的理解。

技术人员读者将理解任何所提到的装置/设备/服务器和/或特定的提到的装置/设备/服务器的其他特征可以通过被布置成使得它们变成被配置成仅当被使能（例如，接通等）时才执行所期望的操作的装置来提供。在此种情况下，它们可以并非必然地在未使能（例如，断开状态）状态中使合适的软件加载进活动存储器，并且仅在使能状态中（例如，接通状态）加载合适的软件。装置可以包括硬件电路系统和/或固件。装置可以包括加载至存储器的软件。此类软件/计算机程序可以被记录在相同的存储器/处理器/功能性单元和/或一个或多个存储器/处理器/功能性单元上。

在一些实施例中，特定的提到的装置/设备/服务器可以是用合适的软件被预程序化，以执行所期望的操作，并且其中合适的软件可以通过用户下载“密匙”以解锁/使能软件及其关联的功能来被启用。与此类实施例相关联的优势可以包括当设备需要进一步的功能时减少下载数据的需要，并且可用于设备被认为是具有充分的容量存储此类不能被用户使能的预程序化的功能性软件的示例中。

将理解任何提到的装置/电路系统/元件/处理器可以具有除了所提到的功能之外的其他的功能，并且这些功能可以被相同的装置/电路系统/元件/处理器执行。一个或多个所公开的方面可以涵盖对于相关联的计算机程序和被记录在合适的载体（例如，存储器、信号）上计算机程序（可以被源/传输编码）的电子分发。

将理解，此处描述的任何“计算机”包括可以或可以不位于相同的电路板或电路板的相同区域/位置或甚至相同的设备上的一个或多个单独的处理器/处理元件的集合。在一些实施例中，一个或多个任何提到的处理器可以分布在多个设备上。相同或不同的处理器/处理元件可以执行一个或多个此处描述的功能。

将理解术语“信令”可以指一个或多个被发送为一系列发送的和/或接收的信号的信号。一系列信号可以包括一个、两个、三个、四个或甚至更多单独的信号组分或不同的信号，以组成所述信令。一些或所有的这些单独的信号可以被同时地依次发送/接收，并且/或者使得它们在时间上互相重叠。

参考任何提到的计算机和/或处理器以及存储器（例如，包括ROM、CO-ROM等）的任何讨论，这些可以包括计算机处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）和/或其他以能够执行发明的功能的方式被程序化的硬件组件。

本申请以此种方式孤立地对此处描述的每个单独的特征，以及两个或更多个的此类特征的组合进行公开，使得鉴于本领域的技术人员的普遍常识，此类特征或组合总体上能够基于本说明书来实现、而不论此类特征或是特征的组合是否解决此处公开的任何问题，以及不限制权利要求的范围。本申请表明公开的方面/实施例可以包括任何此类单独的特征或特征的组合。鉴于前述描述，在本公开的范围之内可以做出各种修改对于本领域技术人员是显而易见的。

尽管已经示出、描述并指出应用在不同的实施例上的基本的新颖性特征，但是将明白本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神的情况下，对所描述的设备和方法的细节和形式做出各种省略和替代以及改变。例如，我们很明确地旨在认为，那些以实质上相同的方式执行实质上相同的功能、实现相同结果的元件和/或方法步骤的组合在本发明的范围内。此外，应该意识到联系任何公开的形式或实施例示出的和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可以被合并入任何其他的公开的干或描述的或建议的形式或实施例中，以作为一般的设计选择。此外，权利要求中的装置加功能条款旨在覆盖此处描述为执行列举的功能的结构、以及结构等同物和等同结构。因此尽管钉子使用圆柱表面将木质部分固定在一起，而螺钉使用螺旋表面，在这方面来说，钉子和螺钉可能不是结构等价物，但是在固定木质部分的环境中来说，钉子和螺钉可以是等价结构。

Claims

1.一种装置，所述装置包括驱动基片和与所述驱动基片相接触的天线，所述驱动基片被配置成在驱动期间承受应变，其中所述驱动基片中的所述应变使接触的所述天线的尺寸变化并且引起所述天线的操作特性的改变。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述驱动基片被配置用于机械驱动、热驱动以及压电驱动中的一个或多个驱动。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括加热元件，所述加热元件被配置成增加所述驱动基片的温度并且通过热膨胀引起所述驱动基片中的物理应变。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述驱动基片包括压电材料，并且其中所述压电材料被配置为当暴露在施加的电场中时承受物理应变。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述电场由被配置成诱发所述压电材料中的单轴向应变的相互交叉电极阵列生成。

6.根据权利要求4所述的装置，其中所述电场由被配置成诱发所述压电材料中的径向应变的同心圆形电极产生。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述天线包括导电纳米结构的互穿矩阵、一个或多个导电平面结构、或导电材料网。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述驱动基片和/或天线是光学透明的。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括两个或更多个天线，所述两个或更多个天线中的至少两个天线在相同的驱动条件下具有不同的尺寸。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括两个或更多个可单独寻址的天线。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述驱动基片被划分成两个或更多个的可独立应变的单元，每个单元被配置成使相应的可单独寻址的天线的所述尺寸变化。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述天线被配置成发射和/或接收下列中的一个或多个：射频信号、Wi-Fi^TM信号、蓝牙^TM信号、红外信号、以及蜂窝信号。

13.根据权利要求1所述的装置，其中天线尺寸的改变被配置成引起所述天线的操作频率和/或输入阻抗的改变。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括处理器和包括计算机程序代码的存储器，所述存储器和计算机代码被配置成与所述处理器一起，通过控制所述驱动基片的驱动来设置所述天线的所述操作特性。

15.一种包括根据权利要求1所述的装置的设备。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述设备是下列中的一个或多个：发射器、接收器、收发器、电子设备、便携式电子设备、便携式电信设备、认知无线电设备、以及用于任意前面提及的设备的模块。

17.一种用于制作装置的方法，所述方法包括：

提供驱动基片；以及

提供与所述驱动基片相接触的天线，所述驱动基片被配置成在驱动期间承受应变，其中所述驱动基片中的所述应变使接触的所述天线的尺寸变化并且引起所述天线的操作特性的改变。

18.一种用于改变天线的操作特性的方法，所述方法包括：

提供一种装置，所述装置包括驱动基片和与所述驱动基片相接触的天线，所述驱动基片被配置成在驱动期间承受应变，其中所述驱动基片中的所述应变使接触的所述天线的尺寸变化并且引起所述天线的操作特性的改变；以及

驱动所述驱动基片。

19.一种非暂时的计算机可读介质，所述非暂时的计算机可读介质包括存储在其上的计算机程序代码，所述计算机程序计算机代码被配置成执行根据权利要求17所述的方法。

20.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括记录在其上的计算机程序代码，所述计算机程序代码被配置成执行根据权利要求18所述的方法。