CN105940556A - 具双调谐机构的小型化天线 - Google Patents

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CN105940556A CN201480066788.4A CN201480066788A CN105940556A CN 105940556 A CN105940556 A CN 105940556A CN 201480066788 A CN201480066788 A CN 201480066788A CN 105940556 A CN105940556 A CN 105940556A
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马林·斯托伊切夫
兰德尔·科佐利诺
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Abstract

一种天线，其包含：至少一组导电臂，辐射于一谐振频率；所述至少一导电臂组包括一具有一第一末端的第一导电臂和一具有一第二末端的第二导电臂，所述第一末端和所述第二末端接近地间隔开以形成一电容隙于其间，所述电容隙具有一宽度；一馈送连接，位于所述第一导电臂，一第一电性长度是定义于沿着所述第一导电臂，在所述馈送连接与所述第一末端之间；一通地连接，位于所述第二导电臂，一第二电性长度是定义于沿着所述第二导电臂，在所述通地连接与所述第二末端之间；所述谐振频率至少取决于所述电容隙的宽度以及所述第一电性长度和所述第二电性长度。

Description

具双调谐机构的小型化天线
相关申请的引用
本文参考2013年10月16日申请之名为“COMPACT BALANCEDLINEARLY-POLARIZED SINGLE-BAND ANTENNA WITH DUAL TUNINGMECHANISM”之美国临时专利申请案第61/891,449号，其揭示内容以引用的方式并入本文中且根据37CFR 1.78(a)(4)及(5)(i)主张其优先权。
【技术领域】
本发明大体上涉及天线，特别是涉及小型化天线。
【背景技术】
现有领域中已知有各种类型的小型化天线。
【发明内容】
本发明旨在提供一种改良的具双调谐机构的极度小型化的单频带及多频带天线。
因而，根据本发明的优选实施例提供了一种天线，其包括：至少一导电臂组，辐射于一谐振频率；所述至少一导电臂组包括一具有一第一末端的第一导电臂和一具有一第二末端的第二导电臂；所述第一末端和第二末端接近地间隔开以形成一电容隙于其间；所述电容隙具有一宽度；一馈送连接，位于所述第一导电臂；一第一电性长度是定义于沿着所述第一导电臂，在所述馈送连接与所述第一末端之间；一通地连接，位于所述第二导电臂；一第二电性长度是定义于沿着所述第二导电臂，在所述通地连接与所述第二末端之间；所述谐振频率至少取决于所述电容隙的宽度以及所述第一和第二电性长度；一沿着所述导电臂组且位于所述第一末端和第二末端之间的总电性长度小于或等于对应所述谐振频率的波长的一半；以及一巴伦，连接所述第一导电臂和第二导电臂。
根据本发明的优选实施例，所述至少一导电臂组包含单一导电臂组。
根据本发明的另一优选实施例，所述至少一导电臂组和所述巴伦包含一单一导电元件。
优选地，所述馈送连接包含一同轴电缆的一内部导体。
优选地，所述通地连接包括所述同轴电缆的一外部导电护罩。
优选地，所述电容隙的宽度大于或等于所述波长的1/100。
优选地，所述电容隙的宽度小于或等于所述波长的1/10。
优选地，所述第一电性长度小于所述第二电性长度。
优选地，所述巴伦直接连接所述馈送连接和通地连接。
优选地，所述巴伦是与所述第一和第二导电臂一体成形。
优选地，所述巴伦不重叠于所述第一和第二导电臂。
可替代地，所述巴伦部分重叠于所述第一和第二导电臂的至少一者。
根据本发明的又一优选实施例，所述天线具有二维结构。
可替代地，所述天线具有三维结构。
优选地，所述第一和第二导电臂各包括复数个具有均匀厚度的直线部分。
另外或可替代地，所述第一和第二导电臂的至少一者包括至少一非直线部分。
根据本发明的再一优选实施例，所述至少一导电臂组包括一第一导电臂组和一第二导电臂组。
优选地，所述第一导电臂组是辐射于一低频带谐振频率，所述第二导电臂组是辐射于一高频带谐振频率。
优选地，所述第一和第二导电臂组的至少一者部分重叠于所述巴伦。
根据本发明的再一优选实施例，所述天线还包括一第三导电臂组，其是辐射于一额外频带；所述额外频带偏移自所述低频带和高频带谐振频率。
优选地，所述天线包括一导电材，其成形于一介电基板。
优选地，所述天线还包括用以设置所述天线于一主机无线装置内的特征。
【附图说明】
通过参考下列结合附图的详细说明，将可更全面地了解和理解本发明，其中在附图中：
图1是根据本发明的一优选实施例构建和操作的天线的简化示意图；
图2A、2B和2C分别是图1所示类型的天线根据本发明的优选实施例构建和操作的可选配置的简化立体图；
图3是根据本发明的另一优选实施例构建和操作的天线的简化示意图；
图4是根据本发明的再一优选实施例构建和操作的天线的简化示意图；
图5是根据本发明的又一优选实施例构建和操作的天线的简化示意图；以及
图6是根据本发明的又一优选实施例构建和操作的天线的简化示意图。
【具体实施方式】
现在参考图1，图1是根据本发明的一优选实施例构建和操作的天线的简化示意图。
如图1所示，其提供了一天线100，其包含至少一导电臂组102，在这里作为示例而被实现为单一导电臂组102，包括一第一导电臂104和一第二导电臂106。所述第一导电臂104和第二导电臂106可成形为一连续的单一导电结构，所述单一导电结构具有一第一终端，位于所述第一导电臂104的一第一末端108；以及一第二终端，位于所述第二导电臂106的一第二末端110。所述第一和第二导电臂104和106优选操作辐射于一谐振频率，该谐振频率具有一关联对应的波长。
所述第一和第二导电臂104和106的第一和第二末端108和110优选是接近地间隔开以形成一电容隙112于其间。所述第一和第二末端108和110的接近间隔可通过以相互靠近的方式弯折所述第一和第二导电臂104和106来达成，如图1所示，其中所述第一和第二导电臂104和106各包含一直接弯折114。二者择一地，可以仅所述第一和第二导电臂104和106的其中一者受到弯折，使其末端相当接近另一导电臂的末端。可以理解的是，根据天线100的主机装置的设计需求，所述第一和第二导电臂104和106的其中一者或两者可包括多个弯折且可包括弯曲和/或有角度的弯折。
所述第一和第二导电臂104和106的第一和第二末端108和110的接近间隔以及由此形成的于其间的所述电容隙112是本发明一优选实施例的特别有益的特征，其使所述天线100极端地小型化，且为所述第一和第二导电臂104和106操作辐射所在的谐振频率提供一调谐机构，将于此后详述。
一馈送连接120优选是位于所述第一导电臂104上，所述天线100藉此获得馈送。一第一电性长度可定义为沿着所述第一导电臂104位于所述馈送连接120和第一末端108之间。在图1，馈送连接120作为示例而被实现为一同轴电缆124的中核122的对应至第一导电臂104的一接触点。然而，应当理解，馈送连接120可择一地通过可选的馈送配置以其他形式体现，例如一现有技术熟知的微波传输带馈送配置。
一通地连接126优选是位于所述第二导电臂106上，所述天线100藉此接地。一第二电性长度可定义为沿着所述第二导电臂106位于所述通地连接126和第二末端110之间。在图1，通地连接126作为示例而被实现为同轴电缆124的接地金属护罩128的对应至第二导电臂106的一接触点。然而，应当理解，通地连接126可择一地以其他形式体现但不限于该形式地由一同轴电缆的接地导体形成。
如从前面的描述可以容易地理解，天线100因此包括至少两辐射臂，在此作为示例而被实现一第一辐射臂104和一第二辐射臂106，其中一臂获得馈电，另一臂则接地。在此方面，天线100某种程度上类似一传统的偶极天线，包括两偶极臂。然而，相比于传统偶极天线的差异在于所述偶极臂个别的尖端彼此间隔开，以避免偶极辐射效率下降，在天线100中所述辐射臂104和106的末端108和110接近地间隔开，以便于在电容隙112上产生电容耦合于其间。
在天线100的操作中，基于所述第一和第二导电臂104和106的第一和第二电性长度所引发的电感至少部分被基于所述第一和第二末端108和110的接近所引发的电容抵销掉。所述天线100辐射所在的谐振频率因此至少随着所述天线电感(基于臂长)和所述天线电容(基于臂104和106的尖端之间的间隔)的变化而变。所述天线100的谐振频率因此取决于所述电容隙112的宽度以及所述第一和第二导电臂104和106的第一和第二电性长度。通过这些参数的调整，所述天线100的谐振频率可以获得调整。天线100因此可以描述为具有双调谐机构，通过该机构其谐振频率除了可通过导电臂104和106的第一和第二电性长度的修改获得修改之外，也可以通过导电臂104和106的末端108和110之间的电容耦合的强度的修改来获得修改。相较于传统的偶极天线不具备双调谐机构，谐振频率只取决偶极臂长来说，此方式产生了额外的自由度可调整天线100。
此外，所述导电臂104和106的末端108和110的接近间隔使天线100特别小而紧密，相较于传统天线其导电臂为了维持辐射效率而选择彼此间隔于最大距离。再者，所述末端108和110的接近间隔导致了在电容隙112的区域内的高度区域化电磁场的产生，因此集中了所述天线100的近场电磁能量并因此减低相邻的导电结构对天线100的辐射图案的不良影响。
已发现天线100最佳操作于所述电容隙112的宽度落在大约1/100λ和1/10λ之间，其中λ是一对应所述天线100的谐振频率的波长。应理解的是，即使被制作得非常小，电容隙112优选不被完全排除于天线100，致使所述天线100包括至少两非直线排列的辐射臂，其末端108、110不相接触以形成一回路天线结构。
再者，已发现天线100最佳操作于当所述被馈送的第一导电臂104的第一电性长度某种程度上小于所述接地的第二导电臂106的第二电性长度时。所述第一和第二导电臂104和106在电性长度的差异可以是非常轻微，例如大约1/10λ，或可更大，例如约1/3λ，或者可以是其他任何值。此外，已发现天线100最佳操作于当一沿着所述导电臂组102且位于所述第一和第二末端108和110之间的总电性长度小于或等于对应所述天线的谐振频率的波长的大约一半。天线100因此为一电力的小型天线且可以便利地以小型化方式整合于各种无线设备。
为了将接地金属护罩128上的多余电流减至最低以维持天线100的电性表现，一巴伦结构140优选连接且可以是一体成形地连接于所述第一和第二导电臂104和106。巴伦结构140的范围在图1中以阴影线区域示出，然而应理解的是天线100的一部份电性操作成巴伦结构140可以不完全对应所述阴影线区域的边界并且所述阴影线区域的范围大小一般仅是作为代表及示范。
巴伦结构140可形成为连接第一和第二导电臂104和106并且可直接连接所述馈送连接120和通地连接126且因而连接至第一和第二导电臂104和106。如考虑巴伦结构140和第一和第二导电臂104和106在图1中的相对位置，巴伦结构140可包含天线100的一独立部分，不与所述第一和第二导电臂104和106重叠并因此不作为天线100中的辐射元件。二者择一地，作为此后对应图5的例证，巴伦结构140或其相等物可部分重叠于所述导电臂104和106的至少一者并可因而具有除了主要阻抗匹配功能之外的次要辐射功能。
在天线100的操作中，第一和第二导电臂104和106优选是以发出线偏振辐射并且优选是辐射于远场范围内。天线100可作为一单频带天线操作于一广范围的辐射频率内，例如约30MHz-80GHz。在沿着导电臂组102的位于第一和第二末端108和110之间的总电性长度大约等于λ/2的情况下，第一导电臂104的一第一电性长度可落在0.1λ至0.2λ的范围内，第二导电臂106的一第二电性长度可落在0.3λ至0.4λ的范围内。然而，应当理解，这些电性范围仅是示范性的且可以随时依照电容隙112的大小调整，以达到所需的天线调谐。
天线100可以成形为一均匀的金属元件或是可以成形为一印刷、电镀或沉积在一介质基板的导电材，该介质基板例如为一印刷电路基板。依照本发明优选实施例构建和操作的天线可额外或替代地包括安装特征，以帮助集成于一无线装置内，将于此后配合图3详述。依照本发明优选实施例构建和操作的天线可设置在一专用介质载体以集成于一无线装置中，或可适用于设置在一无线装置的一金属底座或其他预先存在的导电表面上。
天线100可具有一二维(2D)结构并可配置成一平坦、片状元件。可替代地，天线100可配置成一三维(3D)结构，如图2A-2C所分别绘示的本发明天线的替代优选实施例。如图2A-2C所示，天线100可被折叠而形成一天线200，天线200大致与天线100所有相关部位相类似，除了天线200被折叠而成一3D天线元件。天线200可包括一第一导电臂204和一第二导电臂206，分别具有一第一末端208和一第二末端210，第二末端210接近地与第一末端208间隔开，并与第一末端208以一微小的电容隙212分开。天线200可进一步包括一由同轴电缆224形成的馈送连接220、一通地连接226和一桥接于其间的巴伦区域240。如图2A所示，在第一导电臂204的第一末端208的区域内的一尖端250可被折起，以便增加电容隙212的宽度(相较于电容隙112的宽度)并进而修改天线200的谐振频率(相较于天线100的谐振频率)。在电容隙是形成于非共平面的末端之间的情形下，如以电容隙212的情况作为范例，电容隙的宽度可定义为末端的端点之间的最短直线位移。
额外地或可替代地，如图2B和2C所示，第二导电臂206的一部份与巴伦区域240的一部份可被折起以便形成一3D天线元件，其中所述3D天线元件可被设置于一导电结构上，例如图2C所绘示的一导电片260。导电片260可包括一孔262，同轴电缆224可穿过孔262。可理解的是，图1-2C所绘示的天线100和200的不同配置仅仅是示范性的，其他不同的2D和3D配置是可能的并且对本领域技术人员是明显的，包括在单个或多个平面上具有单个或多个锐角和/或钝角弯折的配置。
进一步理解的是，尽管图1-2C所绘示的天线100和200的实施例示意具有线状部分，其线状部分具有大致平均的厚度和组成，本发明的天线的优选实施例可包括具有不同厚度的非线状部分的天线实施例，举例来说，如图3所绘示的3D天线300的情况所示。
如图3所示，天线300可包括一第一导电臂304和一第二导电臂306，分别具有一第一末端308和一第二末端310，第二末端310接近地与第一末端308间隔开，并与第一末端308以一微小的电容隙312分开。天线300可进一步包括一由同轴电缆324的内部导体形成的馈送连接320、一由同轴电缆324的外部导电护罩形成的通地连接326，以及一桥接于其间的巴伦区域340。
天线300可通过第一末端308的弯折和第二导电臂的一部份的弯折来配置成一3D元件，以落在一共同平面，该共同平面大致垂直于巴伦340所定义的平面。第一导电臂304可包含一非线状颈部350，馈送连接320可建立在该非线状颈部350上。相似地，第二导电臂306可包含一加宽的扇形角隅部352，适用于让一设置孔354成形于其中。天线300可进一步包括突出特征356，适用于让天线300设置在一主机装置内。
可以理解的是，除了所包含的非线状、非均匀部位之外，天线300大致与天线100和200的所有相关的方面相似且可对应上述天线100和200的操作方式进行操作。可进一步理解的是，虽然上述非线状、非均匀部位的包含是绘示在3D天线300当中，本领域技术人员仍可轻易地根据天线的设计需求来修改2D天线100和/或3D天线200，以使其包含相似的非线状、非均匀部位。
现在参考图4，图4是根据本发明的再一优选实施例构建和操作的天线的简化示意图。
如图4所示，其提供了一天线400，其包含至少一导电臂组，在这里作为示例而被实现为一第一低频带导电臂组402和一第二高频带导电臂组403。该第一低频带导电臂组402可包括一第一低频带导电臂404和一第二低频带导电臂405。该第二高频带导电臂组403可包括一第三高频带导电臂406和一第四高频带导电臂407。
第一低频带导电臂组402和第二高频带导电臂组403可成形为一连续的单一导电结构。第一低频带导电臂组402可具有一第一端点，第一端点位于第一低频带导电臂404的一第一末端408上，以及具有一第二端点，第二端点位于第二低频带导电臂405的一第二末端410上。第一低频带导电臂404和第二低频带导电臂405优选是可操作地辐射于一低频带谐振频率，该低频带谐振频率具有一关联对应的波长。第一低频带导电臂404和第二低频带导电臂405的第一末端408和第二末端410优选接近地间隔开，以形成一低频带电容隙412于其间。
第二高频带导电臂组403可具有一第三端点，第三端点位于第三高频带导电臂406的一第三末端414上，以及具有一第四端点，第四端点位于第四高频带导电臂407的一第四末端416上。第三高频带导电臂406和第四高频带导电臂407优选在物理上和电性上较短于第一低频带导电臂404和第二低频带导电臂405，并且因此优选是可操作地辐射于一高频带谐振频率，该高频带谐振频率具有一关联对应的波长。第三高频带导电臂406和第四高频带导电臂407的第三末端414和第四末端416优选是优选接近地间隔开，以形成一高频带电容隙417于其间。
第一低频带导电臂组402的第一末端408和第二末端410的接近间隔、第二高频带导电臂组403的第三末端414和第四末端416的接近间隔以及由此分别形成的低频带电容隙412和高频带电容隙417，是本发明一优选实施例的尤其有益的特征，其使所述天线400极端地小型化，且为所述第一低频带导电臂组402和第二高频带导电臂组403辐射所在的谐振频率提供一调谐机构，将于此后详述。
低频带电容隙412的成形可通过以相互靠近的方式弯折第一低频带导电臂404和第二低频带导电臂405来达成。相似地，高频带电容隙417的形成可通过以相互靠近的方式弯折第三高频带导电臂406和第四高频带导电臂407。二者择一地，可以仅第一低频带导电臂404和第二低频带导电臂405的其中一者和仅第三高频带导电臂406和第四高频带导电臂407的其中一者受到弯折，使其末端相当接近另一对应导电臂的末端。可以理解的是，根据天线400的主机装置的设计需求，所述第一低频带导电臂404、第二低频带导电臂405、第三高频带导电臂406和第四高频带导电臂407的至少一者可包括多个弯折且可包括弯曲和/或有角度的弯折。
应理解的是，尽管基于明确描述的目的所述第一低频带导电臂组402和第二高频带导电臂组403已被区别于此处，所述第一低频带导电臂组402和第二高频带导电臂组403可部分重叠。因此，第一低频带导电臂404和第三高频带导电臂406可共用在区域418中的一共同部位，第二低频带导电臂405和第四高频带导电臂407可共用在区域419中的一共同部位。
一馈送连接420优选是位于区域418内位于第一导电臂404和第三导电臂406上，所述天线400藉此获得馈送。一第一电性长度可定义为沿着所述第一导电臂404位于所述馈送连接420和第一末端408之间。一通地连接426优选是位于区域419内位于第二导电臂405和第四导电臂407上，所述天线400藉此接地。一第二电性长度可定义为沿着所述第二导电臂405位于所述通地连接426和第二末端410之间。相应地，一第三电性长度可定义为沿着所述第三导电臂406位于所述馈送连接420和第三末端414之间，一第四电性长度可定义为沿着所述第四导电臂407位于所述通地连接426和第四末端416之间。
如从前面的描述可以理解，天线400因此大致与天线100的相关部分相类似，除了在天线400中包含了两组导电臂组402和403，而天线100中则是包含了单一导电臂组102。因此，天线400可操作作为一双频带天线，辐射于低频带和高频带，而天线100则优选操作作为一单频带天线。馈送与通地连接420和426可实现为一同轴电缆的内部和外部导体，或为其他馈送与通地连接，例如现有技术熟知的微波传输带连接。
如从前面的描述可以容易地理解，天线400因此包括至少两辐射臂组，在此作为示例而被实现一第一低频带辐射臂组402和一第二高频带辐射臂组403。每一所述辐射臂组402和403包含一馈送臂404、406和另一对应的接地臂405、407。在此方面，每一所述辐射臂组402和403在天线400中某种程度上类似一传统的偶极天线，包括两偶极臂。然而，相比于传统偶极天线的差异在于所述偶极臂个别的尖端彼此间隔开，以避免偶极辐射效率下降，在天线400中所述第一低频带辐射臂组402的末端408和410以及所述第二高频带辐射臂组403的末端414和416接近地间隔开，以便于在电容隙412和417上产生电容耦合于其间。
在天线400的操作中，基于所述第一和第二低频带导电臂404、405的第一和第二电性长度所引发的电感至少部分被基于所述第一和第二末端408和410的接近所引发的电容抵销掉。所述天线400辐射所在的低频带谐振频率因此至少随着所述天线电感(基于低频臂长)和所述天线电容(基于臂404和405的端点之间的间隔)的变化而改变。
所述天线400的低频带谐振频率因此至少取决于所述电容隙412的宽度以及所述第一和第二导电臂404和405的第一和第二电性长度。通过这些参数的调整，所述天线400的低频带谐振频率可以获得调整。天线400因此可以描述为具有低频带双调谐机构，通过该机构其谐振频率除了可通过导电臂404和405的电性长度的修改获得修改之外，也可以通过导电臂404和405的末端408和410之间的电容耦合的强度的修改来获得修改。相较于传统的偶极天线不具备双调谐机构，天线谐振只取决偶极臂长来说，此方式产生了额外的自由度可调整天线400操作的低频带谐振频率。
相似地，基于所述第三和第四高频带导电臂406、407的第三和第四电性长度所引发的电感至少部分被基于所述第三和第四末端414和416的接近所引发的电容抵销掉。所述天线400辐射所在的高频带谐振频率因此至少随着所述天线电感(基于高频臂长)和所述天线电容(基于臂406和407的端点之间的间隔)的变化而改变。
所述天线400的高频带谐振频率因此至少取决于所述电容隙417的宽度以及所述第三和第四导电臂406和407的第三和第四电性长度。通过这些参数的调整，所述天线400的高频带谐振频率可以获得调整。天线400因此可以描述为具有高频带双调谐机构，通过该机构其谐振频率除了可通过导电臂406和407的电性长度的修改获得修改之外，也可以通过导电臂406和407的末端414和416之间的电容耦合的强度的修改来获得修改。相较于传统的偶极天线不具备双调谐机构，天线谐振只取决偶极臂长来说，此方式产生了额外的自由度可调整天线400操作的高频带谐振频率。
此外，相较于传统天线的导电臂为了维持辐射效率而选择彼此间隔于最大距离，所述第一和第二导电臂组402和403的末端408、410和414、416的接近间隔使天线400特别小而紧密。再者，所述末端和的接近间隔导致了在电容隙412和417的区域内的高度区域化电磁场的产生，因此集中了所述天线400的近场低频带和高频带电磁能量并因此减少相邻的导电结构对天线400的辐射图案的不良影响。
已发现天线400最佳操作于所述电容隙412和417各自的宽度落在大约1/100λ和1/10λ之间，其中λ在电容隙412是一对应所述天线400的低频带谐振频率的波长，在电容隙417是一对应所述天线400的高频带谐振频率的波长。应理解的是，即使被制作得非常小，电容隙412和417优选不被完全排除于天线400，使所述天线400的臂不相接触而形成一回路天线结构。
再者，已发现天线400最佳操作于当所述被馈送的第一低频带导电臂404的第一电性长度某种程度上小于所述接地的第二低频带导电臂405的第二电性长度时以及当所述被馈送的第三高频带导电臂406的第三电性长度某种程度上小于所述接地的第四高频带导电臂407的第四电性长度时。所述第一和第二导电臂404和405之间和所述第三和第四导电臂406和407之间在电性长度的差异可以是非常轻微，例如大约1/10λ，或可更大，例如约1/3λ，或者可以是其他任何值。
此外，已发现天线400最佳操作于当一沿着所述第一导电臂组402且位于所述第一和第二末端408和410之间的总电性长度小于或等于对应所述天线的低频带谐振频率的波长的大约一半，以及当一沿着所述第二导电臂组403且位于所述第三和第四末端414和416之间的总电性长度小于或等于对应所述天线的高频带谐振频率的波长的大约一半。天线400因此为一电力的小型天线且可以便利地以小型化方式整合于各种无线设备。
为了优化天线400的电性表现，一巴伦结构440优选连接且可以是一体成形地连接于所述第一和第二导电臂组402和403。巴伦结构440的范围在图4中以阴影线区域示出，然而应理解的是天线400的一部份在电性操作作为巴伦结构440时可不完全对应所述阴影线区域的边界并且所述阴影线区域的范围大小一般仅是作为代表及示范。
巴伦结构440可成形为连接馈送连接420和通地连接426并且可直接连接馈送连接420和通地连接426。如考虑巴伦结构440和第一和第二导电臂组402和403在图4中的相对位置，巴伦结构440可包含天线400的一独立部分，不与所述第一和第二导电臂组402和403重叠并因此不作为天线400中的辐射元件。
可替代地，巴伦结构440可部分重叠于所述导电臂404、405、406、407的其中一者并可因而具有除了主要阻抗匹配功能之外的次要辐射功能，如图5所绘示的天线的替代优选实施例的情况。
现参考图5所示，图5是根据本发明的又一优选实施例构建和操作的天线的简化示意图
如图5所示，其提供了一天线500，大致与天线400所有相关部位相类似并且包含一第一低频带导电臂组502和一第二高频带导电臂组503，该第一低频带导电臂组502包括一第一低频带导电臂504和一第二低频带导电臂505，该第二高频带导电臂组503包括一第三高频带导电臂506和一第四高频带导电臂507。天线500一优选实施例的特定特征是第四高频带导电臂507的一部分是一体成形于天线的巴伦结构，将于此后详述，相对于天线400中天线的巴伦结构440大致上不与天线的臂重叠且是相对成形为一独立部分。
第一低频带导电臂504的一第一末端508可位在接近第二低频带导电臂505的一第二末端510的位置上以形成一低频带电容隙512于其间。第三高频带导电臂506的一第三末端514可位在接近第四高频带导电臂507的位置上以形成一低频带电容隙517于其间。
天线500优选是通过一馈送连接520馈送并通过一通地连接526接地。天线500的阻抗可通过在天线500中包含巴伦540获得改善，其中巴伦540优选是与高频带导电臂507的一部份一体成形。因此，相对于天线400中高频带电容隙417定义于高频带导电臂406和407的开放末端之间，在天线500中高频带电容隙517则是定义于高频带导电臂506的开放末端514以及高频带导电臂507的所述与巴伦540一体成形的部份之间。天线500的其他特征及有益效果大致如参照天线400所述。
在天线400和500的操作中，第一和第二低频带、高频带导电臂组402、403和502、503优选是发出线偏振辐射并且优选是传输于远场范围内。天线400和500可作为双频带天线操作于一广范围的辐射频率内，例如约30MHz-80GHz的频率范围内。可以理解的是，虽然天线400和500是绘示成被配置为2D元件，但根据天线的主机装置的设计需求，这些天线可轻易地被弯折而配置成3D元件。
为了增加天线400和500所涵盖的频带数，这些天线可被修改而包含额外的辐射臂组，其具有不同的电性及物理性上的长度并因此操作于多种频带上。举例来说，以图6所绘示的天线600而言，天线500可被修改而包含一额外的高频辐射臂组602，其包含一对额外的辐射臂，该对辐射臂具有接近地间隔开的末端，以形成一额外的电容隙604于其间，并因而相较于天线500提供了一额外的高频带谐振，该额外的高频带谐振优选偏移自天线500的低频带和高频带谐振。
本领域的技术人员将理解的是，本发明不限于以下权利要求请求保护的内容。相反，本发明的范围包括以上描述的特征的各种组合和子组合，以及本领域的技术人员在阅读了前述说明书以及参考附图后对其所作的不属于现在技术的变形和改变。

Claims (22)

1.一种天线，其中，其包含：
至少一导电臂组，辐射于一谐振频率；所述至少一导电臂组包括一具有一第一末端的第一导电臂和一具有一第二末端的第二导电臂；所述第一末端和第二末端接近地间隔开以形成一电容隙于其间；所述电容隙具有一宽度；
一馈送连接，位于所述第一导电臂；一第一电性长度是定义于沿着所述第一导电臂，在所述馈送连接与所述第一末端之间；
一通地连接，位于所述第二导电臂；一第二电性长度是定义于沿着所述第二导电臂，在所述通地连接与所述第二末端之间；所述谐振频率至少取决于所述电容隙的宽度以及所述第一和第二电性长度；一沿着所述导电臂组且位于所述第一末端和第二末端之间的总电性长度小于或等于对应所述谐振频率的波长的一半；以及
一巴伦，连接所述第一导电臂和第二导电臂。
2.根据权利要求1所述的天线，其中，所述至少一导电臂组包含单一导电臂组。
3.根据权利要求1所述的天线，其中，所述至少一导电臂组和所述巴伦包含一单一导电元件。
4.根据权利要求1所述的天线，其中，所述馈送连接包含一同轴电缆的一内部导体。
5.根据权利要求4所述的天线，其中，所述通地连接包括所述同轴电缆的一外部导电护罩。
6.根据权利要求1所述的天线，其中，所述电容隙的宽度大于或等于所述波长的1/100。
7.根据权利要求6所述的天线，其中，所述电容隙的宽度小于或等于所述波长的1/10。
8.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第一电性长度小于所述第二电性长度。
9.根据权利要求1所述的天线，其中，所述巴伦直接连接所述馈送连接和通地连接。
10.根据权利要求9所述的天线，其中，所述巴伦是与所述第一和第二导电臂一体成形。
11.根据权利要求9所述的天线，其中，所述巴伦不重叠于所述第一和第二导电臂。
12.根据权利要求9所述的天线，其中，所述巴伦部分重叠于所述第一和第二导电臂的至少一者。
13.根据权利要求1所述的天线，其中，所述天线具有二维结构。
14.根据权利要求1所述的天线，其中，所述天线具有三维结构。
15.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第一和第二导电臂各包括复数个具有均匀厚度的直线部分。
16.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第一和第二导电臂的至少一者包括至少一非直线部分。
17.根据权利要求1所述的天线，其中，所述至少一导电臂组包括一第一导电臂组和一第二导电臂组。
18.根据权利要求17所述的天线，其中，所述第一导电臂组是辐射于一低频带谐振频率，所述第二导电臂组是辐射于一高频带谐振频率。
19.根据权利要求17所述的天线，其中，所述第一和第二导电臂组的至少一者部分重叠于所述巴伦。
20.根据权利要求18所述的天线，其还包括一第三导电臂组，其是辐射于一额外频带；所述额外频带偏移自所述低频带和高频带谐振频率。
21.根据权利要求1所述的天线，其中，所述天线包括一导电材，其成形于一介电基板。
22.根据权利要求1所述的天线，其还包括用以设置所述天线于一主机无线装置内的特征。
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