MXPA00008248A - Antena con dos radiadores activos - Google Patents

Abstract

Una antena de doble cinta (400) que incluye primera y segunda cintas conductoras (404, 408), cada una hecha de un material conductor. La primera y segunda cintas (404, 408) están separadas por un sustrato dieléctrico (412) que tiene un espesor predeterminado (t). La primera cinta (404) esta conectada eléctricamente a la segunda cinta (408) en un extremo. Una alimentación de señales coaxial (416) estáconectada a la antena de doble cinta (400). La antena de doble cinta (400) proporciona un incremento y el ancho sobre las antenas de conexión o parche de microcintas convencionales (200), lo cual hace posible operar la antena de doble cinta (400) como una guía de ondas de plata paralela de extremos abiertos que tiene terminaciones conductoras asimétricas. La operación de la antena de doble cinta (400) como una guía de ondas de plata paralela de extremos abiertos se logra seleccionando las dimensiones apropiadas para las longitudes y anchos de la primera y segunda cintas (404, 408). La compactación de la antena y una mayor variedad de formasútiles permiten que la antena de doble cinta (400) sea utilizada como una antena de dispositivo inalámbrico interna.

Description

ANTENA CON DOS RADIADORES ACTIVOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN I . Campo de la Invención La presente invención se relaciona de manera general con antenas, y de manera más particular, con una antena de frecuencia múltiple de doble cinta. La invención se relaciona además con antenas internas para dispositivos inalámbricos, que tienen especialmente características de radiación y ancho de banda mejoradas.

II. Descripción de la Técnica Relacionada Las antenas son un componente importante de los dispositivos y sistemas de comunicación inalámbricos. Aunque están dispon. bles antenas en numerosas formas y tamaños diferentes, cada una de ellas operan de acuerdo a los mismos principios electromagnéticos básicos. Una antena es una estructura asociada con una región de transición entre una onda guiada y una onda espacial libre, o viceversa. Como un principio general, la onda guiada que se desplaza a lo largo de una línea de transmisión que se abre será irradiada como una onda espacial libre, también conocida como una onda electromagnética .

En años recientes, con un incremento en el uso de dispositivos de comunicación inalámbricos personales, tales como los teléfonos celulares manuales y móviles y los servicios de comunicación personal (PCS), se ha incrementado la necesidad de antenas pequeñas adecuadas para tales dispositivos de comunicación. Los desarrollos recientes en la tecnología de los circuitos integrados y baterías han permitido que el tamaño y peso de tales dispositivos de comunicación se reduzca drásticamente durante los últimos años. Un área en la cual es aún deseable la reducción del tamaño es en las antenas de los dispositivos de comunicación. Esto se debe al hecho de que el tamaño de la tapa delantera juega un papel importante en la disminución del tamaño del dispositivo. Además, el tamaño y la forma de la antena tiene impacto sobre la estética y los costos de manufactura del dispositivo. Un factor importante a considerar en el diseño de antenas para dispositivos de comunicación inalámbricos es el patrón de irradiación "de la antena. En una aplicación típica, el dispositivo de comunicación debe ser capaz de comunicarse con otro de tales dispositivos o una estación base, centro o satélite que pueda localizarse en cualquier número de direcciones del dispositivo. En consecuencia, es esencial que las antenas para tales dispositivos de comunicación inalámbricos tengan un patrón de irradiación aproximadamente omnidireccional, o un patrón que se extienda hacia arriba desde un horizonte local. Otro factor importante a ser considerado en el diseño de antenas para dispositivos de comunicación inalámbricos es el ancho de banda de la antena. Por ejemplo, los dispositivos inalámbricos tales como los teléfonos utilizados con los sistemas de comunicación PCS operan sobre una banda de frecuencia de 1.85-1.99 GHz, requiriendo de este modo un ancho de banda útil del 7.29 por ciento. Un teléfono para utilizarse con un sistema de comunicación celular típico opera sobre una banda de frecuencia de 824-894 MHz, el cual requiere un ancho de banda del 8.14 por ciento. En consecuencia, las antenas para utilizarse en esos tipos de dispositivos de comunicación inaiámpricos deben ser diseñadas para satisfacer los requerimientos de ancho de banda apropiados, o las señales de comunicación serán atenuadas severamente. Un tipo de antena comúnmente utilizada en dispositivos de comunicación inalámbricos es la antena del látigo, la cual se retrae fácilmente hacia el dispositivo cuando no está en uso. Existen, sin embargo, varias desventajas asociadas con la antena de látigo. Con frecuencia, la antena de látigo es objeto de daños al ser atrapada por objetos, personas o superficies cuando se extiende para su uso, o aún cuando está retraída. Aún cuando la antena de látigo está diseñada para retraerse para prevenir tal daño, esta puede extenderse a través de toda la dimensión del dispositivo e interferir con la colocación de características circuitos avanzados dentro de algunas porciones del dispositivo. También puede requerir una dimensión mínima de alojamiento en el dispositivo cuando se retraiga puesto que es más grande de lo deseado. Aunque la antena puede ser configurada con secciones telescópicas adicionales para reducir el tamaño cuando se retraiga, esta generalmente sería percibida como menos estética, más débil o inestable, o menos operativo por los consumidores. Además, una antena de látigo tiene un patrón de radiación que es de naturaleza toroidal, es decir, de forma similar a la de una dona, con una nulo en el centro. Cuando un teléfono celular u otro dispositivo inalámbrico que utilice tal antena sea mantenido con la antena perpendicular a la tierra, en un ángulo de 90 grados con respecto a la tierra o plano horizontal local, este nulo tiene un eje central que también está inclinado en un ángulo de 90 grados. Esto generalmente no evita la recepción de señales, debido a que no restringe que las señales entrantes que arriben en un ángulo de 90 grados en relación a la antena. Sin embargo, lo usuarios de teléfonos frecuentemente inclinan sus teléfonos celulares durante su uso, haciendo que cualquier antena de látigo asociada se incline también. Se ha observado que los usuarios de teléfonos celulares típicamente inclinan sus teléfonos alrededor de un ángulo de 60 grados en relación al horizonte local (30 grados de la vertical), haciendo que la antena de látigo se incline en un ángulo de 60 grados. Esto da como resultado en el eje central nulo también se oriente en un ángulo de 60 grados. En ese ángulo, el nulo evita la recepción de las señales entrantes que arriban a un ángulo de 60 grados. Desafortunadamente, las señales entrantes en los sistemas de comunicación celulares con frecuencia arriban en ángulos de alrededor o en el intervalo de 60 grados, y existe una mayor probabilidad de que el nulo mal orientado evite la recepción de algunas señales. Otro tipo de antena que puede parecer adecuada para utilizarse en los dispositivos de comunicación inalámbricos es una antena conformacional. De manera general, las antenas conformacionales siguen la forma de la superficie sobre la cual están montadas y generalmente exhiben un perfil muy bajo. Existen varios tipos diferentes de antenas conformacionales, tales como conexiones parciales o parches, microcintas, antenas de línea de cinta. Las antenas de microcinta, en particular, han sido recientemente utilizadas en dispositivos de comunicación personales. Como el término lo sugiere, una antena de microcinta incluye una conexión provisional o un elemento de microcinta, el cual también es comúnmente referido como una conexión provisional del radiador. La longitud del elemento de microcinta se fija en relación a la longitud de onda ?0 asociada con una frecuencia resonante fo, la cual se selecciona para igualar la frecuencia de interés, tal como 800 MHz o 1900 MHz. Las longitudes comúnmente utilizadas de los elementos de microcinta son la mitad de la longitud de onda (A0/2) y un cuarto de la longitud de onda (?n/4). Aunque unos cuantos tipos de antenas de microcinta han sido recientemente utilizados en los dispositivos de comunicación inalámbricos, son deseables mejoras adicionales en varias áreas. Una de tales áreas en la cual son deseables mejoras adicionales es una reducción en el tamaño total. Otra área en la cual se requieren mejoras significativas es en el ancho de banda. Los diseños de antena de conexión provisional o microcinta actuales no parecen obtener las características del 7.29 al 8.14 por ciento o más del ancho de banda deseadas para utilizarse en la mayoría de los sistemas de comunicación, en un tamaño práctico. Por lo tanto, son necesarias nuevas estructuras de antena y técnicas para manufacturar antenas para lograr anchos de banda más conmensurables con las demandas de los sistemas de comunicación avanzados. Además, la estructura de la antena deberá conducir al montaje interno para proporcionar una colocación de componentes más flexibles dentro del dispositivo inalámbrico, estética mejorada en gran medida, y disminución de daño a la antena.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a una antena de doble cinta. De acuerdo a la presente invención, la antena de doble cinta incluye una primera y una segunda cinta, cada una hechas de un material conductor, tal como una placa metálica. La primera y segunda cintas están separadas por un material dieléctrico tal como un sustrato dieléctrico o el aire. La primera cinta está conectada eléctricamente a la segunda cinta en un extremo. En una modalidad de la presente invención, la longitud de la primera cinta es menor que la longitud de la segunda cinta y el área superficial de la primera cinta es menor que el área superficial de la segunda cinta. Una estructura de alimentación coaxial está conectada o acoplada a la antena de doble cinta. En una modalidad preferida, una terminal positiva de la alimentación axial está conectada eléctricamente a la primera cinta, y una terminal negativa de la alimentación coaxial está conectada eléctricamente a la segunda cinta. En otra modalidad, esas terminales o polaridades se invierten. En una modalidad de la presente invención, la antena de doble cinta se construye formando, doblando, o flexionando una cinta u hoja estrecha conductora plana en una estructura en forma de U, con cada brazo de la U formando una de las cintas. En otra modalidad, se emplean otras formas para la transición, unión, o conexión entre las dos cintas. Estas incluyen, un cuarto de círculo, semicirculares, semielípticas, parabólicas, angulares, inclinadas, así como transiciones o dobleces tanto circulares como cuadrados en forma de C, L y V. La antena de doble cinta también puede ser construida depositando una o más capas de material conductor, tal como compuestos metálicos, resinas conductoras, o cerámicas conductoras, en forma de cintas sobre los dos lados de un sustrato dieléctrico. En esta técnica, un extremo de cada una de las cintas es conectado eléctricamente junto. Esta conexión eléctrica puede ser implementada por una variedad de medios, tales como alambre conductores, materiales de soldadura, cintas conductoras, compuestos conductores o una o más recubiertos a través de vías. El sustrato proporciona una forma deseada o posicionamiento relativo para las cintas depositadas sobre él. En una modalidad de la presente invención, la primera y segunda cintas están colocadas aproximadamente paralelas entre sí, como en dos planos paralelos. En otra modalidad de la presente invención, la primera y segunda cintas se abocinan hacia fuera, hacia el extremo abierto cuando se extienden lejos de donde la primera y segunda cintas están conectadas eléctricamente para proporcionar adaptación impedancia mejorada con el aire o el espacio libre. En las modalidades adicionales de la invención, el ángulo utilizado para las estructuras de V puede variar de menos de 90 grados hasta casi 180 grados, y las estructuras curvas pueden utilizar radios relativamente pequeños o grandes, dependiendo de la situación de montaje dentro del dispositivo inalámbrico de interés. El ancho de los conductores puede ser cambiado a lo largo de sus longitudes respectivas, de modo que cambien el alzamiento, curvatura, o inclinación hacia un ancho estrecho, hacia un extremo externo. Varias de esas características o formas pueden ser combinadas en una sola estructura de antena. En una modalidad más, el extremo de una de las cintas se forma con un miembro transversal, de modo que este tiene un extremo generalmente en forma de T. Este puede ser implementado uniendo un miembro transversal al extremo de una de las cintas. De manera alternativa, al menos una de las cintas se divide o subdivide una distancia corta predeterminada a lo largo de su longitud. Una de las porciones subdivididas se dobla o redirige a un ángulo hacia la cinta, y la porción distante redirigida o doblada en el sentido negativo de aquél ángulo con respecto a la cinta. Típicamente, el ángulo es un ángulo de 90 grados, aunque no es requisito, como donde una estructura extrema más en forma de Y es aceptable . Para las modalidades que tienen elementos doblados, tales como el extremo en forma de T aquellas porciones de una cinta pueden ser utilizadas con un soporte para montar el resto de la antena a una superficie utilizando elementos de unión, una conexión a presión en el canal, tornillos u otros sujetadores o medios de sujeción conocidos. En esta configuración, los elementos de la antena son manufacturados con material suficientemente en grueso para prevenir la deformación indebida de la antena cuando sea necesario. Este método también proporciona una técnica de montaje de teléfono simple que permite la inserción de la antena directamente en el alojamiento del dispositivo inalámbrico . Además, las formas de las cintas de la antena de doble cinta también pueden variar en una tercera dimensión. Un par de cintas que se forman como superficies planas en dos direcciones pueden ser curvadas a lo largo de un arco, o dobladas en la tercera dirección. También se contemplaron desviaciones simples o curvas y dobleces cortos en una tercera dimensión para algunas aplicaciones. La antena de doble cinta de acuerdo a la presente invención proporciona un incremento en el ancho de banda sobre las antenas de conexión provisional o parche de un cuarto de longitud de onda o la mitad de la longitud de onda. Los resultados experimentales han mostrado que la antena de doble cinta tiene un ancho de banda de al menos aproximadamente el 10 por ciento, el cual es muy ventajoso para utilizarse con dispositivos inalámbricos tales como teléfonos celulares y PCS.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se describe con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales números de referencia similares indican de manera general elementos idénticos, funcionalmente similares, y/o estructuralmente similares, los dibujos en los cuales aparece por primera vez indicado un elemento por los dígitos más a la izquierda en el número de referencia, y donde: Las Figuras ÍA y IB ilustran un teléfono portátil que tiene antenas de látigo y helicoidal externas; La Figura 2 ilustra una antena de conexión provisional o parche de microcinta convencional; La Figura 3 ilustra una vista lateral de la antena de conexión provisional o parche de microcinta de la Figura 2; La Figura 4 ilustra una antena de doble cinta de acuerdo con una modalidad de la presente invención; Las Figuras 5A-5I ilustran vistas en corte transversal de varias modalidades alternativas de la presente invención que utilizan transiciones cuadradas para conectar las cintas; Las Figuras 6A-6C ilustran vistas en corte transversal de varias otras modalidades de la presente invención que utilizan transiciones curvas para conectar cintas; Las Figuras 7A-7E ilustran vistas en corte transversal de varias otras modalidades alternativas de la presente invención que utilizan transiciones en forma de V para conectar cintas; Las Figuras 8A-8F ilustran vistas en corte transversal de varias otras modalidades alternativas de la presente invención que utilizan transiciones formas de cinta curvas, anguladas y compuestas; Las Figuras 9A-9C ilustran vistas en perspectiva de varias otras modalidades de la presente invención útiles en otras ciertas aplicaciones; La Figura 10 ilustra una respuesta de frecuencia medida de una modalidad de la presente invención adecuada para utilizarse en teléfonos celulares; La Figura 11 ilustra una respuesta de frecuencia medida otra modalidad de la presente invención adecuada para utilizarse en teléfonos inalámbricos PCS; Las Figuras 12 y 13 ilustran patrones de campo medidos para una modalidad de la presente invención; Las Figuras 14A y 14B ilustran vistas lateral y superior de una modalidad de la presente invención montada dentro del teléfono de la Figura 1; y Las Figuras 15A, 15B, 15C y 15D ilustran mecanismos alternativos para montar la antena en su lugar; y Las Figuras 16A, 16B y 16C ilustran dispositivos inalámbricos adicionales en los cuales puede ser utilizada la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS I. Vista General y Discusión de la Invención Aunque una antena de microcinta convencional posee algunas características que la hacen utilizarse en dispositivos de comunicación personal, son aún deseables mejoras adicionales en otras áreas de la antena de microcinta para hacerla más deseable para utilizarse en dispositivos de comunicación inalámbricos, tales como teléfonos celulares y PCS. Una de tales áreas en las cuales son deseables mejoras adicionales es en el ancho de banda. De manera general, los teléfonos PCS y celulares requieren un ancho de banda de aproximadamente el 8 por ciento para operar satisfactoriamente. Puesto que el ancho de banda de las antenas de microcinta actualmente disponibles cae aproximadamente en el intervalo de 1-2 por ciento, es deseable un incremento en el ancho de banda para que sea más adecuado para utilizarse en los teléfonos PCS y celulares . Otra área en la cual son deseables mejoras adicionales es en el tamaño de una antena de microcinta. Por ejemplo, una reducción en el tamaño de microcinta haría a un dispositivo de comunicación inalámbrico en el cual es utilizado más compacto y estético. En efecto, esto podría determinar aún si o no tal antena puede ser utilizada en un dispositivo de comunicación inalámbrico del todo. En el pasado, una reducción en el tamaño de una antena de microcinta convencional fue posible reduciendo el espesor de cualquier sustrato dieléctrico empleado, o incrementando la constante dieléctrica. Esto, sin embargo, tuvo el efecto indeseable de reducir el ancho de banda de la antena, haciéndola por lo tanto menos adecuada para dispositivos de comunicación inalámbricos. Además, el patrón de campo de las antenas de microcinta convencionales, tales como los radiadores de conexión provisional o parche, es típicamente direccional. La mayoría de los radiadores de conexión provisional o parche irradian únicamente en un hemisferio superior en relación a un horizonte local para la antena. Como se estableció al principio, este patrón se mueve o gira con el movimiento del dispositivo y puede crear nulos indeseables en la cobertura. Por lo tanto, las antenas de microcinta no han sido muy deseables para utilizarse en muchos dispositivos de comunicación inalámbricos . La presente invención proporciona una solución a los problemas anteriores y otros. La presente invención está dirigida a una antena de doble cinta que opera como una guía de ondas de placa paralela de extremo abierto, pero con terminaciones conductoras asimétricas. La antena de doble cinta proporciona un mayor ancho de banda y una reducción en el tamaño sobre los diseños de antena, y a la vez retiene las características que son deseables para utilizarse en dispositivos de comunicación inalámbricos. Una antena de doble cinta de acuerdo con la presente invención puede ser construida cerca de la superficie superior un dispositivo de comunicación inalámbrico o personal tal como un teléfono portátil o puede montarse adyacente a o detrás de otros elementos tales como bocinas, audífonos, circuitos I/O, teclados numéricos, y así sucesivamente en el dispositivo inalámbrico. La antena de doble cinta también puede ser construida sobre o en una superficie de un vehículo en el cual puede ser utilizado el dispositivo de comunicación inalámbrico. A diferencia de cualquiera de la antena de látigo o helicoidal externa, la antena de doble cinta de la presente invención es susceptible a la captura sobre objetos o superficies. Esta antena tampoco consume espacio interior necesario para las características y circuitos avanzados, ni requiere dimensiones de alojamiento grandes para acomodarse cuando se retraiga. La antena de ¿oble cinta de la presente invención puede ser manufacturada utilizando automatización y menor trabajo manual, lo cual hace disminuir los costos e incrementa la confiabilidad. Además, una antena de doble cinta radia un patrón casi omnidireccional, el cual la hace adecuada en muchos dispositivos de comunicación inalámbricos .

II. Ambiente Ejemplar Antes de describir la invención con detalle, es útil describir un ambiente ejemplar en el cual la invención puede ser implementada. En un sentido amplio, la invención puede ser implementada en cualquier dispositivo inalámbrico, tal como un dispositivo de comunicación personal, teléfonos inalámbricos, modems inalámbricos, dispositivos de facsímil, computadoras portátiles, paginadores, receptores de transmisión de mensajes, y así sucesivamente. Uno de tales ambientes es un teléfono inalámbrico portátil o manual, tal como el utilizado para los servicios de comunicación comerciales celulares, PCS o de otro tipo. Una variedad de tales teléfonos inalámbricos, con diferentes formas y estilos de alojamiento correspondientes, son conocidos en la técnica . Las Figuras ÍA y IB, ilustran un teléfono inalámbrico típico utilizado en los sistemas de comunicación inalámbricos, tales como los sistemas celulares y PCS discutidos anteriormente. El teléfono inalámbrico ilustrado en la Figura 1 (ÍA, IB) tiene una forma o configuración de cuerpo más tradicional, mientras que otros teléfonos inalámbricos, tales como el que se muestra en la Figura 14, pueden tener una configuración de "concha de almeja" o cuerpo plegable. El teléfono ilustrado en la Figura 1 incluye una antena de látigo 104 y una antena helicoidal 106, concéntrica con el látigo, proyectándose desde un alojamiento 108. La parte frontal del alojamiento se muestra soportando una bocina 110, un panel de presentación o pantalla 112, un teclado numérico 116 y un micrófono u orificios de acceso al micrófono 118, los cuales son componentes típicos de los teléfonos inalámbricos, bien conocidos en la técnica. En la Figura ÍA, la antena 104 se muestra en una posición extendida típicamente encontrada durante su uso, mientras que la Figura IB, la antena 104 se muestra retraída. Este teléfono es utilizado para propósitos de ilustración únicamente, puesto que existe una variedad de dispositivos y teléfonos inalámbricos, y configuraciones físicas asociadas, en las cuales la presente invención puede ser empleada. Como se discutió anteriormente, la antena 104 tiene varias desventajas. Una, es que es objeto de daños por captura sobre otros artículos o superficies cuando se extiende durante su uso, y algunas veces aún cuando se retrae. La antena 104 también consume espacio interior del teléfono de tal manera que hace la colocación de componentes para características y circuitos avanzados, incluyendo fuentes de energía tales como batería, más restrictiva y menos flexible. Además, la antena 104 puede requerir dimensiones de alojamiento mínimas cuando se retraiga que son inaceptablemente grandes. La antena 106 también sufre de capturas sobre otros artículos o superficies durante su uso, y no puede retraerse hacia el alojamiento del teléfono 102. La presente invención se describe en términos de este ambiente ejemplar. La descripción de esos términos se proporciona para propósitos de claridad y conveniencia únicamente. No se pretende que la invención se limite a la aplicación de este ambiente ejemplar. Después de leer la siguiente descripción, se volverá evidente un experto en la técnica relevante, como implementar la invención en modalidades alternativas. En efecto, estará claro que la presente invención puede ser utilizada en cualquier dispositivo de comunicación inalámbrico, tal como, pero sin limitarse a, una máquina de facsímil portátil o una computadora portátil con capacidades de comunicaciones inalámbricas, y así sucesivamente, como se discute mejor más adelante. La Figura 2 muestra una antena de conexión provisional o parche de microcinta convencional 200. La antena 200 incluye un elemento de microcinta 204, un sustrato dieléctrico 208, un plano de conexión a tierra 212 y un punto de alimentación 216. El elemento de microcinta 204 (también comúnmente referido como una conexión provisional o parche del radiador) y el plano de conexión a tierra 212 están hechos cada uno de una capa de material conductor, tal como una placa de cobre. El elemento de microcinta más comúnmente utilizado, y el plano de conexión a tierra asociado, consiste de un elemento rectangular, aunque también se utilizan elementos de microcinta y planos de conexión a tierra asociados que tienen otras formas, tales como circulares. Un elemento de microcinta puede ser manufacturado utilizando una variedad de técnicas conocidas incluyendo el fotograbado sobre un lado de un tablero de circuitos impresos, mientras es fotograbado un plano de conexión a tierra sobre el otro lado, u otra capa, del tablero de circuitos impresos. Existen varias otras formas en las que pueden ser construidos el elemento de microcinta y el plano de conexión a tierra, tal como por deposición selectiva de material conductor sobre un sustrato, unión de placas a un dieléctrico o recubrimiento de un plástico con un material conductor. La Figura 3 muestra una vista lateral de la antena de microcinta convencional 200. Un cable coaxial que tiene un conductor central 220 y un conductor externo 224 están conectados a la antena 200. El conductor central (terminal positiva 220) está conectado a un elemento de microcinta 204 en el punto de alimentación 206. El conector externo (terminal negativa 224) está conectado al plano de conexión a tierra 212. La longitud L del elemento de microcinta 204 es generalmente igual a la mitad de la longitud de onda (para la frecuencia de interés) en el sustrato dieléctrico 208 (véase el capítulo 7, página 7-2, An tenna Engineering Handbook, Second Edi tion , Richard C. Johnson y Henry Jasik) y se expresa por la siguiente relación: L = 0.5Ad = 0.5A0/ y, donde L = longitud del elemento de microcinta 204 er = constante dieléctrica relativa del sustrato dieléctrico 208 ?0 = longitud de onda del espacio libre ?á - longitud de onda en el sustrato dieléctrico 208 La variación en la constante dieléctrica y la inductancia de alimentación hace difícil predecir las dimensiones exactas, de modo que usualmente se construye un elemento de prueba para determinar la longitud exacta. El espesor t es usualmente mucho menor que una longitud de onda, usualmente en el orden de 0.01 ?0, para reducir al mínimo o prevenir corrientes o modos transversales. El valor seleccionado de t se basa en el ancho de banda sobre el cual la antena debe operar, y se discute con mayor detalle posteriormente. El ancho "?" del elemento de microcinta 204 debe ser menor de una longitud de onda del material del sustrato dieléctrico, es decir, ?d de modo que no sean excitados modos de orden superior. Una excepción a esto es donde se utilizan alimentaciones de señales múltiples para eliminar modos de orden superior. Una segunda antena de microcinta comúnmente utilizada es la antena de microcinta de longitud de un cuarto de onda. El plano de conexión a tierra de la antena de microcinta de un cuarto de longitud de onda generalmente tiene un área mucho mayor que el área del elemento de microcinta. La longitud de elemento de microcinta es aproximadamente de un cuarto de longitud de onda a la frecuencia de interés en el material del sustrato. La longitud del plano de conexión a tierra es aproximadamente la mitad de la longitud de onda a la frecuencia de interés en el material del sustrato. Un extremo del elemento de microcinta está conectado eléctricamente al plano de conexión a tierra. El ancho de banda de una antena de microcinta de un cuarto de longitud de onda depende del espesor de un sustrato dieléctrico. Como se estableció anteriormente, las operaciones de los teléfonos inalámbricos PCS y celulares requieren un ancho de banda de aproximadamente el 8 por ciento. Para que una antena de microcinta de un cuarto de longitud de onda satisfaga el requerimiento de un ancho de banda del 8 por ciento, el espesor del sustrato dieléctrico 208 puede ser de aproximadamente 1.25 pulgadas (3.17 centímetros) para la banda de frecuencia celular (824 - 894 MHz) y 0.5 pulgadas (1.27 centímetros) para la banda de frecuencia PCS. Este tamaño de espesor es claramente indeseable en un dispositivo de comunicación inalámbrico o personal, pequeño, donde es deseable un espesor de aproximadamente 0.25 pulgadas (0.63 centímetros) o menor. Una antena con un espesor mayor típicamente no puede ser acomodada dentro del volumen disponible de la mayoría de los dispositivos de comunicación inalámbricos.

III. La Presente Invención Una antena de doble cinta 400 que se construyó y opera de acuerdo a una modalidad de la presente invención se muestra en la Figura 4. En la Figura 4, la antena de doble cinta 400 incluye una primera cinta 404, una segunda cinta 408, un sustrato dieléctrico 412 una alimentación coaxial 416. La primera cinta 404 está conectada eléctricamente a la segunda cinta 408 a o adyacente a un extremo. La primera y segunda cintas están cada una hechas de un material conductor tal como, por ejemplo, cobre, latón, aluminio, plata u oro. La primera y segunda cintas 404 y 408 están separadas entre sí por un material o sustrato dieléctrico, tal como el aire o una espuma conocida para tales usos. En una modalidad de la presente invención, la primera y segunda cintas 404 y 408 están colocadas sustancialmente paralelas entre sí. En otra modalidad (véanse, por ejemplo, las Figuras 7A-7C y 9B) , la primera y segunda cintas se abocinan hacia fuera, en un extremo abierto para proporcionar mejor adaptación de impedancia con el aire o el espacio libre. La longitud de la primera cinta 404 determina principalmente la frecuencia resonante de la antena de doble cinta 400. La antena de doble cinta, 400, la longitud de la primera cinta 404 está dimensionada apropiadamente para una frecuencia de operación particular. En una antena de microcinta de un cuarto de longitud de onda convencional, la longitud de la conexión provisional o parche del radiador es aproximadamente ?/4, donde ? es una longitud de onda a la frecuencia de interés de una onda electromagnética en el espacio libre. En la antena de doble cinta 400, la longitud de la primera cinta 404 es aproximadamente 20 por ciento menor que la longitud de la conexión provisional o parche del radiador de una antena de microcinta de un cuarto de longitud de onda que opera a la misma frecuencia. La longitud de la segunda cinta 408 es aproximadamente 40 porcíento menor que la longitud del plano de conexión a tierra de una antena de microcinta de un cuarto de longitud de onda que opera la misma frecuencia. De este modo, la presente invención permite una reducción significativa en la longitud total de la antena, haciéndola por lo tanto más deseable para utilizarse en dispositivos de comunicación personales.

De manera general, se requiere que el plano de conexión a tierra de una antena de microcinta convencional sea mucho más grande que el de la conexión provisional o parche del radiado. Típicamente, este es al menos de la mitad de la longitud de onda en dimensiones para trabajar apropiadamente. En la antena de doble cinta 400, el área de la segunda cinta 408 es mucho menor que el área del plano de conexión a tierra de una antena de microcinta convencional, reduciendo por lo tanto de manera significativa el tamaño total de la antena. Una alimentación coaxial 416 se encuentra acoplada a la antena de doble cinta 400. Una terminal, aquí la terminal positiva o conductor interno, está conectada eléctricamente a la primera cinta 404. La otra terminal, aquí la terminal negativa o conductor de salida, está conectada eléctricamente a la segunda cinta 408. La alimentación coaxial 416 se acopla a una unidad de señales (no mostrada) , tal como un transceptor u otro dispositivo inalámbrico o circuito de radio conocido a la antena de doble cinta 400. Nótese que la unidad de señales se utiliza aquí para referirse a la funcionalidad proporcionada por una fuente de señales y/o receptor de señales. Si la unidad de señales proporciona una o ambas de esas funciones depende de cómo la antena 400 esté configurada para operar con el dispositivo inalámbrico.

La antena 400 podría, por ejemplo, ser utilizada u operada únicamente como un elemento de transmisión, caso en el cual la unidad de señales opera con una fuente de señales. De manera alternativa, la unidad de señales opera como un receptor de señales cuando la antena 400 es utilizada u operada únicamente como un elemento de recepción. La unidad de señales proporciona ambas funciones (como en un transceptor) cuando la antena 400 se conecta a o se utiliza como elementos de transmisión y receptores. La antena de doble cinta construida de acuerdo a la presente invención, proporciona un incremento en el ancho de banda sobre las antenas de conexión provisional o parche de un cuarto de longitud de onda o la mitad de la longitud de onda típicas. Los resultados experimentales han mostrado que la antena de doble cinta tiene un ancho de banda de aproximadamente el 10 porciento, el cual es extremadamente deseable para los teléfonos inalámbricos. El incremento del ancho de banda se hace posible principalmente operando la antena de doble cinta como una guía de ondas de placa paralelas abierta en el extremo, pero con terminaciones conductoras asimétricas, en lugar de cómo una antena de conexión provisional o parche de microcinta convencional. A diferencia de una antena provisional o parche de microcinta convencional que tiene una conexión provisional o parche de radiador y un plano de conexión a tierra, la antena de doble cinta, tanto la primera como la segunda cintas actúan como radiadores activos. Durante la operación de la antena de doble cinta, son inducidas corrientes superficiales en la primera cinta así como en la segunda cinta. La operación de la antena de doble cinta como una guía de ondas de placa paralela abierta en el extremo se hace posible seleccionando las dimensiones apropiadas, es decir, la longitud y ancho, para la primera y segunda cintas. En otras palabras, la longitud y ancho de la primera y segunda cintas se dimensionan cuidadosamente, de modo que ambas de la primera y segunda cintas funcionen como radiadores activos. El inventor seleccionó las dimensiones apropiadas de la primera y segunda cintas utilizando métodos analíticos y programas y sistemas de programación de simulación EM que son bien conocidos en la técnica. Los resultados de la simulación fueron verificados utilizando métodos experimentales conocidos. En la presente invención, el incremento en el ancho de banda se logró sin un incremento correspondiente en el extremo de la antena. Esto es contrario a las enseñanzas de las antenas de conexión convencional o parche convencionales en las cuales el ancho de banda generalmente se incrementa al incrementar el espesor de las antenas de conexión provisional o parche, dando como resultado un tamaño total mayor para la antena de conexión provisional o parche. De este modo, la presente invención permite que la antena de doble cinta tenga un tamaño total relativamente pequeño y, de este modo, se vuelve más adecuada para dispositivos de comunicación inalámbricos, tales como PCS y teléfonos celulares. En una modalidad de la presente invención, la antena de doble cinta 400 se construyó doblando una hoja conductora plana en forma de U. Pueden utilizarse una variedad de otras formas, tales como, pero sin limitarse a, de un cuarto de círculo, semicirculares, semielípticas, parabólicas, angulares, circulares y cuadradas en forma de C en forma de L y en forma de V, dependiendo del espacio y restricciones o requerimiento de montajes. El ángulo utilizado en la unión para las estructuras en forma de V puede variar de menos de 90 grados hasta casi 180 grados. Las estructuras curvas pueden utilizar radios relativamente pequeños o grandes. El ancho de los conductores puede cambiarse a lo largo de sus longitudes respectivas, de modo que puede cambiar a ahusado, curvo o inclinado hasta un ancho más estrecho o más amplio hacia el extremo externo (porción sin alimentación) . Como será claramente comprendido por aquéllos expertos en la técnica, pueden combinarse varios de esos efectos o formas en una sola estructura de antena. Por ejemplo, es posible una cinta inclinada, angulada, colocada sobre una segunda cinta correspondiente a, ambas de las cuales son entonces curvadas o dobladas en otra dimensión. Varias vistas en corte transversal de las modalidades o formas alternativas para las cintas de las Figuras 5A-5G, 6A-6C, 7A-7D y 8A-8F, donde el último dígito de los números de referencia indica la primera o segunda cinta, es decir, 4 u 8, respectivamente. El primera número y el último carácter indican la Figura en la cual aparece el elemento, como en 504A para la Figura 5A, 708B para la Figura 7B, y así sucesivamente. Las secciones transversales de las modalidades de antena mostradas en las Figuras 5A-5I ilustran formas alternativas para la presente invención que utilizan transiciones rectangulares o cuadradas para conectar las cintas juntas. Es decir, que en las modalidades mostradas en las Figuras 5A-5I, la primera y segunda cintas se conectan o unen utilizando un elemento de conexión conductor o cinta de transición sustancialmente recta 506 (506A-506I). Además, los cambios adicionales en la dirección para las cintas una en relación a la otra se logran con esquinas sustancialmente cuadradas. Cada cambio en la dirección implica colocar una nueva porción de cada cinta sustancialmente perpendicular, o en un ángulo de 90 grados, a una porción previa. Por supuesto, esos ángulos no necesitan ser precisos para la mayoría de las aplicaciones y pueden emplearse otros ángulos, junto con esquinas curvas o achaflanadas, según se desee. La Figura 5B muestra que para acomodar una segunda cinta más larga, esa cinta puede ser doblada para mantener una longitud total deseada para la estructura de la antena. La Figura 5C muestra que el doblez puede ser hacia o lejos del plano en el cual se encuentra la primera cinta. La Figura 5D muestra que la segunda cinta puede ser doblada hacia atrás alrededor, ya sea parcial o completamente, de la primera cinta. Aunque la Figura 5E muestra la extensión de la primera cinta a través de una arquitectura doblada también. La Figura 5F muestra cambios en la dirección para la primera y segunda cintas efectuándose en "pasos" más pequeños. Las Figuras 5G y 5H en particular, muestran modalidades donde una de las cintas tiene un extremo en forma de T o en forma de Y. En esas configuraciones, los extremos en forma de T o Y pueden ser utilizados como un soporte para montar el resto de la antena a alguna superficie utilizando elementos de unión, una conexión a presión en el canal, tornillos u otros sujetadores conocidos. La forma de T o Y puede formarse uniendo otra cinta 510 sobre el extremo de la cinta 508F o dividiendo una porción del extremo de la cinta 508F a lo largo de un eje longitudinal, es decir a su largo, dirigiendo una porción hacia arriba y la otra hacia abajo, en relación al resto de la cinta. De manera alternativa, una porción extrema de cada cinta puede ser doblada o dirigida en un ángulo, como se muestra en la Figura 51, para formar la forma de Y total. Aquí, los elementos de la antena, incluyendo los extremos (angulados) en forma de T o Y pueden ser construidos con material suficientemente grueso para soportar el peso de toda la antena, y mantener la separación deseada sin deformación. Este tipo de estructura proporciona un dispositivo inalámbrico y una técnica de montaje de la antena simple. Típicamente, el ángulo es un ángulo de 90 grados, aunque no se requiere, como donde una estructura extrema en forma de Y es aceptable. Las secciones transversales de las modalidades de antena mostradas en las Figuras 6A-6C ilustran formas alternativas para la presente invención utilizando transiciones curvas o curvilíneas para conectar las cintas juntas. Es decir, que en las modalidades mostradas en las Figuras 6A-6C, la primera y segunda cintas se conectan o unen utilizando un elemento de conexión conductor o cinta de transición curva 606. La cinta 606 puede tener una variedad de formas, incluyendo, pero sin limitarse a, de un cuarto círculo, semicírculo, semielíptica, o parabólica, o combinaciones de las mismas. Las estructuras curvas pueden utilizar radios relativamente pequeños o grandes, según se desee para una aplicación particular. Además, cada una de las cintas puede ser doblada para mantener una longitud total deseada para la estructura de la antena, como se muestra en las Figuras 5A-5I . La Figura 6A muestra una transición curva generalmente semicircular, la Figura 6B muestra una transición curva generalmente de un cuarto de círculo, o elíptica, y la Figura 6C muestra una transición curva generalmente parabólica. Esos tipos de transiciones también pueden ser utilizados en combinación. Las secciones transversales de las modalidades de antena mostradas en las Figuras 7A-7E ilustran formas alternativas para la presente invención que utilizan transiciones en forma de V para conectar las cintas juntas. Es decir, que en las modalidades mostradas en las Figuras 7A-7E, la primera y segunda cintas se conectan o unen sin utilizar un elemento de conexión o cinta de transición conductora separada, o utilizando uno muy pequeño. En lugar de que la primera y segunda cintas se extiendan desde una unión común en una segunda separación hacia fuera o configuración abocinada. Además, como antes, cada una de las cintas puede doblarse para mantener una longitud total deseada para la estructura de la antena, como se muestra en las Figuras 5A-5H. Las Figuras 7A y 7B, muestran una transición en ángulo agudo o en forma de V generalmente recta donde se unen. En la Figura 7B, las dos cintas se doblan nuevamente para formar cintas generalmente paralelas, o para proporcionar una pendiente angular menor una con respecto a otra. En las Figuras 7C-7E, al menos una de las dos cintas se curva después de la unión en forma de V inicial. En la 7C, ambas cintas se curvan, tal como en el seguimiento de una función curva exponencial o parabólica. En la Figura 7D, únicamente se curva una cinta, y en la Figura 7E, ambas cintas se curvan, pero se doblan en secciones rectas. Como anteriormente, esos tipos de transiciones también pueden ser utilizadas en combinación, según se desee, para una aplicación particular. Las Figuras 8A-8F muestran varias modalidades o formas alternativas para las cintas de la presente invención que utilizan cintas curvas, anguladas y compuestas. Aquí, las cintas están colocadas sustancialmente paralelas entre sí sobre sus longitudes respectivas, pero siguen trayectorias circulares, serpenteantes, o en f^rma de V que se extienden hacia fuera desde donde se conectan o unen utilizando un elemento de conexión o cinta de transición conductora 806 (806A-806F) . Además, las formas de la antena de doble cinta también pueden variar en una tercera dimensión. Un par de cintas que aparecen como superficies planas en dos dimensiones pueden curvarse a lo largo de un arco o doblarse en un ángulo en una tercera dimensión (aquí z) . Varias modalidades de1 la presente invención donde un par de cintas se curvan o doblan en la dirección z se muestran en las Figuras 9A-9C, donde el último dígito de los números de referencia indica primera o segunda cinta. Esas modalidades son muy útiles cuando se desea colocar la antena dentro de ciertos espacios en un dispositivo inalámbrico que puede requerir que la antena sea "colocada" alrededor de ciertos componentes o estructuras dentro del dispositivo. La Figura 9A muestra la primera y segunda cintas como se observa en la Figura 4 que residen en dos planos que están sustancialmente paralelos entre sí. Sin embargo, cada cinta es también de forma curva, a lo largo de una tercera dimensión, dentro de cada plano. La Figura 9B muestra la primera y segunda cintas como se observa en la Figura 7A estando conectadas juntas en una transición en forma de V o ángulo agudo cuando se ven en dos dimensiones. Sin embargo, lae dos cintas también tienen desplazamientos angulares grandes en una tercera dimensión, así como la primera cinta se ahusa hacia el extremo abierto. En la Figura 9C, las dos cintas tienen una transición generalmente en forma de U donde se unen y forman dos cintas generalmente paralelas una con respecto a la otra en dos dimensiones. Sin embargo, ambas cintas tienen una parte desplazada curva a lo largo de sus longitudes respectivas, como se observa en una tercera dimensión. La antena de doble cinta 400 también puede ser construida grabando o depositando una cinta metálica sobre ambos lados de un sustrato dieléctrico y conectando eléctricamente las cintas metálicas en un extremo utilizando vías, puentes, conectores o alambres perfectamente recubiertos. La antena de doble cinta 400 también puede ser construida por moldeo o formando un material de plástico en una estructura de soporte que tenga una forma deseada (forma de U, V o C, o curva, rectangular, y así sucesivamente) y a continuación electrorrecubriendo o cubriendo el plástico con material conductor sobre las porciones apropiadas utilizando los métodos bien conocidos, incluyendo material conductor en forma líquida.

La antena de doble cinta 400 proporciona un ancho de banda significativamente mayor que las antenas de microcinta convencionales. Como se hizo notar anteriormente, las antenas de microcintas convencionales tienen anchos de banda muy estrechos, haciéndolas menos deseables para utilizarse en dispositivos de comunicación personales. En contraste, la antena de doble cinta 400 proporciona un ancho de banda de aproximadamente el 10 por ciento, haciéndola de este modo adecuada para utilizarse en dispositivos de comunicación inalámbricos. En la presente invención, el incremento del ancho de banda se hace posible principalmente debido a la operación de la antena de doble cinta 400 como una guía de ondas de placa paralelas abierta en el extremo, pero con terminaciones conductoras asimétricas. En contraste, el ancho de banda de los radiadores de conexión tradicional o parche convencionales se incrementa típicamente incrementando el espesor del sustrato dieléctrico. Sin embargo, incrementar el espesor incrementa el tamaño total de la antena del radiador de conexión provisional o parche haciéndola menos deseable o un poco práctica para utilizarse en dispositivos de comunicación inalámbricos. En la antena de doble cinta 400, ambas de la primera y segunda cintas 404 y 408 funcionan como radiadores activos, es decir, una guía de ondas abierto en el extremo. Esto se hace posible seleccionando las dimensiones apropiadas, es decir, la longitud y del ancho, de la primera y segunda cintas, 404 y 408. En otras palabras, la longitud y el ancho de la primera y segunda cintas se dimensionan cuidadosamente, de modo que la primera y segunda cintas 404 y 408 funcionan como radiadores activos, a la longitud de onda o frecuencia de interés . Para aumentar el ancho de banda del radiador o antena, las dimensiones de cada cinta, en una modalidad preferida, se eligen para establecer diferentes frecuencias centrales las cuales se relacionan entre sí en una forma preseleccionada. Por ejemplo, digamos que fo es la frecuencia central deseada de la antena. La longitud de la cinta más corta puede elegirse de modo que su frecuencia central reciba en o alrededor de fo + ?f", y la longitud de la cinta más larga de modo que su frecuencia central esté en o alrededor de fo ~ ?f. Esto proporciona a la antena un ancho de banda ancho del orden de 3?f/f0 a 4?f/f0. Es decir, que el uso de una desviación de frecuencia +/- en relación a o da como resultado un esquema que aumenta el ancho de banda del radiador de la antena. En esta configuración, ?f se selecciona de modo que sea mucho más pequeña en magnitud fo (?f«f0) de modo que la separación de la frecuencia resonante de las dos cintas sea pequeña. Se cree que la antena no funcionará satisfactoriamente si ?f se elige de modo que sea más grande que f0. En otras palabras, no se pretende que esta se utilice como una antena de banda dual en cada cinta actuando como un radiador de antena independiente . En una modalidad de la presente invención, la antena de doble cinta 400 está dimensionadamente apropiadamente para la banda de frecuencia celular, es decir 824-894 MHz. Las dimensiones de la antena de doble cinta 400 para la banda de frecuencias celular se dan a continuación en la Tabla I. Tabla I longitud (Ll) de la primera cinta 404 3.0 pulgadas (7.62 centímetros] longitud (L2) de la segunda cinta 408 .9 pulgadas (12.44 centímetros) ancho (Wl) de la primera cinta 404 0.2 pulgadas (0.50 centímetros) ancho (W2) de la segunda cinta 408 0.4 pulgadas (1.01 centímetros] espesor (T¡ del sustrato dieléctrico 0.3 pulgadas 412 (0.76 centímetros) En la modalidad anterior, se utilizó latón de 0.010 pulgadas (0.25 centímetros) de espesor para construir la primera y segunda cintas 404 y 408, y se utilizó aire como el sustrato dieléctrico 412. La terminal positiva de la alimentación coaxial 416 también se conectó a la cinta 404 a una distancia de 0.3 pulgadas (0.76 centímetros) el extremo cerrado (extremo acortado) de la antena. Utilizando material de tal espesor y mayor, permite que la estructura mecánica de la antena en sí soporte la primera cinta 404 por encima de la segunda cinta 408. De otro modo, los separadores o soportes del material no conductor (o dieléctrico) se utilizan para la colocación de las dos cintas una en relación a la otra, utilizando técnicas bien conocidas. Toda la antena o las cintas también pueden ser aseguradas dentro de porciones del alojamiento del dispositivo inalámbrico utilizando postes, bordes, canales, o similares formados en el material utilizado para manufacturar el alojamiento. Es decir, que tales soportes son moldeados, o formados de otro modo en la pared del alojamiento del dispositivo cuando se manufacture, tal como moldeo por inyección. Esos elementos de soporte pueden entonces mantener las cintas conductoras en su posición cuando son insertadas entre ellos, o dentro de ellos, durante el montaje del teléfono . La Figura 10 muestra una respuesta de frecuencia medida de una modalidad de antena de doble cinta 400 dimensionada para operar sobre la banda de frecuencia celular. La Figura 10 muestra que la antena tiene una respuesta de frecuencia de -7.94 dB a 825 MHz y una respuesta de frecuencia de -9.22 dB a 960 MHz. De este modo, la antena tiene un ancho de banda de 15.3 por ciento. En otra modalidad de la presente invención, la antena de doble cinta 400 fue dimensionada para operar sobre la banda de potencia PCS, es decir, 1.85-1.99 GHz. Las dimensiones de la antena de doble cinta 400 para la banda de frecuencia PCS se dan a continuación en la Tabla II.

Tabla II longitud (Ll) de la primera cinta 404 1.34 pulgadas (3.40 centímetros) longitud (L2) de la segunda cinta 408 2.21 pulgadas (5.61 centímetros) ancho (Wl) de la primera cinta 404 0.2 pulgadas (0.50 centímetros) Tabla II (continuación) ancho (W2) de la segunda cinta 408 0.2 pulgadas (0.50 centímetros) espesor (T) del sustrato dieléctrico 0.08 pulgadas 412 (0.20 centímetros) En la modalidad anterior, se utilizó latón de 0.010 pulgadas (0.25 centímetros) de espesor para construir la primera y segunda cintas 404 y 408, y se utilizó espuma de Rohacell (er=1.05) para manufacturar el sustrato dieléctrico 412. También, la terminal positiva de la alimentación coaxial 416 se conectó a la primera cinta 404 a una distancia de 0.2 pulgadas (0.50 centímetros) desde el extremo cerrado (extremo cortado) de la antena. La Figura 11 muestra una respuesta en una frecuencia medida de una modalidad de la antena de doble cinta 404 dimensionada para operar sobre la banda de frecuencia PCS. La Figura 11 muestra que la antena tiene una frecuencia de -10 dB a 1.85 GHz y a 1.99 GHz. Las Figuras 12 y 13 muestran los patrones de campo medidos para una modalidad de la antena de doble cinta 400 que opera sobre la banda de frecuencia PCS.

Específicamente, la Figura 12 muestra una gráfica de la magnitud de campo en el plano del azimuth, mientras que la Figura 13 muestra una gráfica de la magnitud de la energía de campo en el plano de elevación. Ambas Figuras 12 y 13 muestran que la antena de doble cinta tiene un patrón de radiación aproximadamente omnidireccional, haciéndola por lo tanto adecuada para utilizarse en muchos dispositivos de comunicación inalámbricos. Las Figuras 14A y 14B ilustran vistas en corte lateral y posterior, respectivamente, de una modalidad de la presente invención, montada dentro del teléfono de la Figuras 1. Tales teléfonos tienen varios componentes internos generalmente soportados sobre uno o más tableros de circuitos para efectuar las diferentes funciones necesarias o deseadas. En las Figuras 14A y 14B, un tablero de circuitos 1402 se muestra dentro del alojamiento 102 soportando varios componentes tales como circuitos o microcircuitos integrados 1404, componentes discretos 1406, tales como resistencias, capacitores, y varios conectores 1408. El dispositivo de representación visual del panel y el tablero se encuentran típicamente montados sobre el lado contrario del tablero 1402, orientando la parte frontal del alojamiento del teléfono 102, con los alambres y conectores (no mostrados) que interconectan la bocina, micrófono, u otros elementos similares al circuito sobre el tablero 1402. En la vista lateral de la Figura 14A, el tablero de circuito 1402 se muestra comprendida por capas múltiples de materiales conductores y dieléctricos, unidos para formar lo que se conoce en la técnica como un tablero de circuitos de capas múltiples o impresos (PCB). Tales tableros son bien conocidos y comprendidos en la técnica. Este se ilustra como una capa de material dieléctrico 1412 colocada cerca de la capa de material dieléctrico 1414 que soporta o esta colocada cerca de la capa conductora metálica 1418. Las vías conductoras se utilizan para interconectar los diferentes conductores sobre las diferentes capas o niveles con los componentes sobre las superf cies externas. Los patrones grabados sobre cualquier capa dada determina patrones de interconexión para esa capa. En esta configuración, cada capa 1414 ó 1418 podría formar una capa de conexión a tierra o plano de conexión a tierra para el tablero 1402, como sería sabido en la técnica. Una antena de doble cinta 1400 se muestra montada cerca de una porción superior del alojamiento adyacente al tablero de circuito 1402. En las Figuras 14A y 14B, se muestra un borde 1420 adyacente a una cinta superior, aquí una cinta, de la antena 400, mientras que se muestra un borde 1422 adyacente a una cinta inferior de la antena. En esta configuración el borde 1422 también está formado con un labio o reborde de soporte opcional 1424 para separar la antena de una pared del alojamiento adyacente. Ambos bordes pueden emplear tales reborde, o no, según se desee. La antena 400 puede simplemente ser asegurada entre los bordes utilizando un ajuste por fricción o por presión, utilizando uno de varios adhesivos o compuestos de unión conocidos que se sabe son útiles para esta función. Como se discutió al principio, la antena puede ser asegurada dentro de porciones del alojamiento del dispositivo inalámbrico utilizando postes, bordes, canales o similares formados en el material utilizado para manufacturar el alojamiento. Esos elementos de soporte pueden mantener entonces las cintas conductoras en posición cuando se inserten entre ellos, o dentro de ellos durante el montaje del teléfono. De manera alternativa, la antena 1400 es mantenida en su lugar utilizando adhesivos, o técnicas similares para asegurar la antena contra el lado del alojamiento, de manera preferible sobre un material aislante, o contra un montaje de abrazadera el cual puede ser montado en su lugar utilizando abrazaderas, tornillos, o elementos de sujeción similares.

Algunos de esos mecanismos alternativos para montar la antena en su lugar se ilustran en las vistas de las FIGURAS 15A-15D. Se muestra una serie de proyecciones en 15A, el uso de adhesivos en 15B, el uso de compuestos en 15C. Se utilizan una serie de protuberancias o proyecciones 1502 y 1504 en la modalidad de la FIGURA 15A, para soportar la antena muy similares a los bordes en 1420 y 1422. Esas extensiones pueden tener formas circulares, cuadradas u otras según sea apropiado para la aplicación deseada. En la FIGURA 15B, se forma un grupo de canales 1506 en una pared del alojamiento 102, en los cuales reposa la antena. Nuevamente, pueden ser utilizados adhesivos, cementos, compuestos de relleno y similares para asegurar la antena en su lugar, así como fricción. En la FIGURA 15C, la antena simplemente se pega o une en su lugar contra una superficie, mientras que en la FIGURA 15D, la antena se asegura en su lugar contra una pared, borde de soporte, o a una abrazadera 1608, utilizando una capa o cinta adhesiva 1610 al igual que el elemento unido a una de las cintas que forman la antena. Las FIGURAS 16A, 16B, y 16C ilustran dispositivos inalámbricos adicionales en los cuales la presente invención puede ser utilizada. En las FIGURAS 16A y 156, se muestra un estilo alternativo de teléfono inalámbrico, mientras que una sección de la esquina de un alojamiento para un dispositivo inalámbrico utilizado en asociación con una computadora, módem, o dispositivo electrónico portátil similar se muestra en la FIGURA 16C. En las FIGURAS 16A y 16B, se muestra un teléfono 1600 que tiene un alojamiento o cuerpo principal 1602 que soporta una antena de látigo 1604 y una antena helicoidal 16506. Como anteriormente, la antena 1604 se encuentra generalmente montada para compartir un eje central común con la antena 1606, de modo que se extienda o proyecta a través del centro de la antena helicoidal 1606 cuando se extienda, aunque no es requisito para la operación apropiada. Esas antenas se manufacturan con longitudes apropiadas para la frecuencia de interés o el uso del dispositivo inalámbrico particular sobre la cual se usan. Su diseño específico es bien conocido y comprendido en la técnica relevante. La parte frontal del alojamiento 1602 también se muestra soportando una bocina 1610 un panel de visualización o pantalla 1612, un teclado numérico 1614, y un micrófono o abertura de micrófono 1616, y un conector 1618. En la FIGURA 16B la antena 1604 está en una posición extendida típicamente encontrada durante el uso del dispositivo inalámbrico, mientras que en la FIGURA 16A, la antena 1604 se muestra retraída hacia el alojamiento 1602 (no se observa debido al ángulo de visualización) . En la vista cortada de la FIGURA 16C, la antena 400 se asegura en su lugar utilizando la combinación de bordes 1420, 1422, y extensiones 1602 en una esquina superior de un dispositivo inalámbrico 1630. Se utiliza un juego de cables o conductores 1632 para conectar la antena a los circuitos apropiados dentro del dispositivo inalámbrico, tales como una computadora portátil, terminal de datos, máquina de facsímil o similar. Aunque las diferentes modalidades de la presente invención han sido descritas anteriormente, deberá comprenderse que han sido presentadas a manera de ejemplo únicamente y no como limitación. De este modo, el espíritu y alcance de la presente invención no deberán ser limitados por ninguna de las modalidades ejemplares descritas anteriormente, sino que serán definidos únicamente de acuerdo con las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Claims (23)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una antena de doble cinta, caracterizada porque comprende: una primera cinta conductora tiene una longitud seleccionada de modo que actúa como un radiador activo de energía electromagnética; y una segunda cinta conductora está separada a todo su largo de la primera cinta por un material dieléctrico preseleccionado y que tiene una longitud seleccionada de modo que actúa como un radiador activo de energía electromagnética, la primera cinta está conectada eléctricamente a la segunda cinta en un extremo, y ambas operan como una guía de ondas de placa paralela de extremo abierto, con terminaciones conductoras asimétricas.

2. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque: la longitud de la primera cinta conductora se selecciona de modo que actúa como un radiador activo de energía electromagnética a una primera frecuencia preseleccionada; y la longitud de la segunda cinta conductora se selecciona de modo que actúe como un radiador activo de energía electromagnética a una segunda frecuencia preseleccionada claramente desviada de la primera.

3. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la antena tiene una frecuencia central deseada de fO, la longitud de la primera cinta conductora se elige de modo que la cinta tenga una frecuencia central de alrededor de f0 más una frecuencia predeterminada desviada de ?f, y la longitud de la segunda cinta conductora se elige de modo que la cinta tenga una frecuencia central alrededor de f0 menos ?f.

4. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera y segunda cintas se forman doblando una hoja plana de material eléctricamente conductor en una forma preseleccionada.

5. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera y segunda cintas se forman doblando una hoja plana de material eléctricamente conductor en una forma preseleccionada.

6. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera y segunda cintas se forman depositando material metálico sobre un sustrato dieléctrico y conectando eléctricamente las cintas metálicas juntas en un extremo.

7. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera y segunda cintas se forman formando material conductor plano en forma de U con cada brazo de la U formando una cinta.

8. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera y segunda cintas se forman formando material conductor plano en forma de V con cada brazo de la V formando una cinta.

9. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera cinta se coloca esencialmente paralela a la segunda cinta .

10. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera y segunda cintas se abocinan una lejos de la otra cerca de un extremo abierto.

11. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende una alimentación de señales, coaxial, que tiene terminales positivas y negativas, la terminal positiva está acoplada eléctricamente a la primera cinta y la terminal negativa está acoplada eléctricamente a la segunda cinta, donde las corrientes superficiales se forman sobre la primera y segunda cintas cuando la antena de doble cinta es energizada por señales eléctricas vía la alimentación coaxial.

12. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además una alimentación coaxial que tiene terminales positiva y negativa, la terminal positiva está acoplada eléctricamente a la segunda cinta y la terminal negativa está acoplada eléctricamente a la primera cinta, donde las corrientes superficiales se forman sobre la primera y segunda cintas cuando la antena de doble cinta es energizada por señales eléctricas vía la alimentación coaxial .

13. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las longitudes de la primera y segunda cintas son desiguales.

14. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque la longitud de la primera cinta es mayor que la longitud de la segunda cinta.

15. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las longitudes de la primera y segunda cintas son sustancialmente iguales .

16. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los anchos de la primera y la segunda cinta son desiguales.

17. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el ancho de la primera cinta es igual al ancho de la segunda cinta.

18. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el material dieléctrico es aire.

19. I-a antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el material dieléctrico es espuma.

20. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la longitud y ancho de la primera y segunda cintas están dimensionados de modo que la antena de doble cinta es capaz de recibir y transmitir señales que tienen un intervalo de frecuencia de 1.85-1.99 MHz.

21. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la longitud y ancho de la primera y segunda cintas están dimensionados de modo que la antena de doble cint es capaz de recibir y transmitir señales que tienen un intervalo de frecuencia de 824-894 MHz.

22. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la longitud y ancho de la primera cinta es de aproximadamente 1.5 pulgadas (3.81 centímetros) y 0.2 pulgadas (0.50 centímetros), respectivamente, y la longitud y ancho de la segunda cinta es de aproximadamente 2.1 pulgadas (5.33 centímetros) y 0.2 pulgadas (0.50 centímetros), respectivamente .

23. La antena de doble cinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la longitud y ancho de la primera cinta es de aproximadamente 2.8 pulgadas (7.11 centímetros) y 0.2 pulgadas (0.50 centímetros) , respectivamente la longitud y ancho de la segunda cinta es de aproximadamente 5 pulgadas (12.7 centímetros) y 0.4 pulgadas (1.01 centímetros), respectivamente .