TW201432999A - 寬頻鞭狀天線 - Google Patents

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TW201432999A
TW201432999A TW102139699A TW102139699A TW201432999A TW 201432999 A TW201432999 A TW 201432999A TW 102139699 A TW102139699 A TW 102139699A TW 102139699 A TW102139699 A TW 102139699A TW 201432999 A TW201432999 A TW 201432999A
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conductive
antenna
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TW102139699A
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Gennady Babitski
Matti Martiskainen
Victor Hoepfner
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Galtronics Corp Ltd
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Abstract

本發明揭示一種寬頻天線，其包含：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一長形輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該長形輻射元件針對該射頻電流形成一流電射頻電流路徑；及至少一大致圓柱形導電元件，其圍封該長形輻射元件之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。

Description

寬頻鞭狀天線 [相關申請案交叉參考]
本發明參考2012年10月31日申請之標題為CHOKE COUPLED INTO MATCHING STRUCTURE OF THE MONOPOLE ANTENNA RADIATION ELEMENT之美國臨時專利申請案61/720,756及2012年11月6日申請之標題為LMP TRI-BAND ANTENNA WITH REDUCED LENGTH之美國臨時專利申請案61/722,864，該等案之揭示內容以引用的方式併入本文中且在本文中依照37CFR1.78(a)(4)及(5)(i)主張其等之優先權。
本發明大體上係關於天線且更特定言之係關於鞭狀天線。
此項技術中已知各種類型之鞭狀天線。
本發明致力於提供一種具有寬頻效能之改良鞭狀天線。
因此，提供一種根據本發明之一較佳實施例之寬頻天線，其包含：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一長形輻射元件，其流電(galvanically)連接至該射頻連接器，該長形輻射元件針對該射頻電流形成一流電射頻電流路徑；及至少一大致圓柱形導電元件，其圍封該長形輻射元件之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
較佳地，該射頻連接器包含一同軸連接器，該同軸連接器包含一導電外部連接器本體及一導電內部接針。
較佳地，該長形輻射元件具有一底端，該底端流電連接至該導電內部接針。
較佳地，該長形輻射元件安裝於該射頻連接器上。
根據本發明之一較佳實施例，該長形輻射元件包含一單極。
較佳地，該至少一大致圓柱形導電元件包含圍封該單極且藉由一介電間隔物與該單極分離之一導電管，該導電管與該導電外部連接器本體重疊以形成該電容射頻電流路徑。
較佳地，該至少一大致圓柱形導電元件與該長形輻射元件之間不存在流電接觸。
根據本發明之另一較佳實施例，該射頻連接器亦包含一內部同軸線。
較佳地，該長形輻射元件具有一底端，該底端流電連接至該內部同軸線。
較佳地，該天線亦包含流電連接至該射頻連接器之一平衡-不平衡轉換器。
較佳地，該長形輻射元件形成一偶極之一第一臂且該平衡-不平衡轉換器形成該偶極之一第二臂。
較佳地，該至少一大致圓柱形導電元件包含圍封該長形輻射元件且藉由一介電間隔物與該長形輻射元件分離之一導電管，該導電管與該平衡-不平衡轉換器重疊以形成該電容射頻電流路徑。
根據本發明之一進一步較佳實施例，該天線亦包含用於使該長形輻射元件之一阻抗匹配於該射頻連接器之一阻抗之一匹配電路。
較佳地，該至少一大致圓柱形導電元件包含一導電扼流圈，該導電扼流圈圍封該長形輻射元件之一部分且藉由一介電間隔物與該長 形輻射元件分離。
較佳地，該導電扼流圈與該導電外連接器本體之一部分重疊以形成該電容射頻電流路徑。
較佳地，該導電扼流圈形成該匹配電路之一部分。
較佳地，該匹配電路亦包含一導電襯套及一線圈。
較佳地，該導電扼流圈電容性地饋電給該長形輻射元件。
根據本發明之又另一較佳實施例，該至少一大致圓柱形導電元件包含圍封該長形輻射元件之一部分且藉由一介電間隔物與該長形輻射元件分離之至少一導電套筒。
較佳地，該天線亦包含圍繞該長形輻射元件及該至少一導電套筒之一螺旋狀輻射元件。
較佳地，該至少一導電套筒過濾沿著該螺旋狀輻射元件之該射頻電流。
較佳地，該螺旋狀輻射元件在一第一VHF 136MHz至174MHz頻帶中輻射。
較佳地，該長形輻射元件電容性地耦合至該至少一導電套筒以形成一複合高頻輻射元件。
較佳地，該天線係一三頻段天線。
根據本發明之另一較佳實施例，進一步提供一種寬頻天線，其包含：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一單極輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該單極輻射元件針對該射頻電流形成一流電射頻電流路徑；及一管狀導電輻射元件，其圍封該單極輻射元件之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
根據本發明之又另一較佳實施例，亦提供一種寬頻天線，其包含：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一長形輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該長形輻射元件形成一偶極之一第一臂且針對該 射頻電流提供一流電射頻電流路徑；一平衡-不平衡轉換器，其流電連接至該射頻連接器，該平衡-不平衡轉換器形成該偶極之一第二臂；及一大致圓柱形導電輻射元件，其圍封該長形輻射元件之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
根據本發明之又一進一步較佳實施例，提供一種寬頻天線，其包含：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一單極輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該單極輻射元件針對該射頻電流形成一流電射頻電流路徑；及一導電扼流圈，其圍封該單極輻射元件及該射頻連接器之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
根據本發明之另一較佳實施例，進一步提供一種寬頻天線，其包含：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一長形輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該長形輻射元件針對該射頻電流形成一流電射頻電流路徑；一螺旋狀輻射元件，其流電連接至該射頻連接器且圍繞該長形輻射元；及至少一圓柱形導電元件，其圍封該長形輻射元件之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
100‧‧‧天線
102‧‧‧射頻(RF)連接器
104‧‧‧長形輻射元件
106‧‧‧同軸連接器
108‧‧‧導電外部連接器本體
110‧‧‧導電內部接針
112‧‧‧放大圖
114‧‧‧長形輻射元件之底端
120‧‧‧圓柱形導電管
122‧‧‧介電間隔物
124‧‧‧重疊區域
140‧‧‧外部護套
200‧‧‧天線
202‧‧‧射頻(RF)連接器
204‧‧‧長形輻射元件
206‧‧‧同軸連接器
208‧‧‧導電外部連接器本體
210‧‧‧導電內部接針
211‧‧‧內部同軸線
212‧‧‧放大圖
214‧‧‧長形輻射元件之底端
220‧‧‧圓柱形導電管
222‧‧‧介電間隔物
223‧‧‧平衡-不平衡轉換器
224‧‧‧重疊區域
226‧‧‧同軸編織物
228‧‧‧區域
240‧‧‧外部護套
300‧‧‧天線
302‧‧‧射頻(RF)連接器
304‧‧‧長形輻射元件
306‧‧‧同軸連接器
308‧‧‧導電外部連接器本體
310‧‧‧導電內部接針
312‧‧‧放大圖
314‧‧‧長形輻射元件之底端
315‧‧‧匹配結構
316‧‧‧線圈
318‧‧‧導電臂
320‧‧‧扼流圈
322‧‧‧介電間隔物
324‧‧‧重疊區域
326‧‧‧錐形段
340‧‧‧外部護套
400‧‧‧天線
402‧‧‧射頻(RF)連接器
404‧‧‧長形輻射元件
406‧‧‧同軸連接器
408‧‧‧導電外部連接器本體
410‧‧‧導電內部接針
412‧‧‧放大圖
414‧‧‧長形輻射元件之底端
415‧‧‧匹配結構
416‧‧‧電感器
420‧‧‧導電套筒
422‧‧‧介電間隔物
424‧‧‧重疊區域
430‧‧‧螺旋狀輻射元件
432‧‧‧第二導電套筒
440‧‧‧外部護套
結合圖式，自下文詳細描述將更全面地理解及瞭解本發明，其中：圖1A及圖1B分別係根據本發明之一較佳實施例建構及操作之一天線之簡化透視圖及橫截面視圖圖解；圖2A及圖2B分別係根據本發明之另一較佳實施例建構及操作之一天線之簡化透視圖及橫截面視圖圖解；圖3A及圖3B分別係根據本發明之一進一步較佳實施例建構及操作之一天線之簡化透視圖及橫截面視圖圖解；及圖4A及圖4B分別係根據本發明之又另一較佳實施例建構及操作之一天線之簡化透視圖及橫截面視圖圖解。
現參考圖1A及圖1B，其等分別係根據本發明之一較佳實施例建構及操作之一天線之簡化透視圖及橫截面視圖圖解。
如圖1A及圖1B中所見，提供一天線100。天線100較佳包含提供一射頻(RF)電流至天線100之一RF連接器102及流電連接至該RF連接器102之一長形輻射元件104。此處，例如，RF連接器102經展示以體現為具有一導電外部連接器本體108及一導電內部接針110之一同軸連接器106。如在放大圖112最清晰所見，長形輻射元件104較佳在其之一底端114處流電連接至同軸連接器106之內部接針110。
熟習此項技術者應瞭解，歸因於RF連接器102與長形輻射元件104之間之流電連接，長形輻射元件104針對由RF連接器102提供之RF電流形成一流電RF電流路徑。
天線100進一步包含圍封長形輻射元件104之至少一部分之至少一大致圓柱形導電元件，該至少一大致圓柱形導電元件在此處(例如)體現為與長形輻射元件104共延伸且藉由一介電間隔物122與該長形輻射元件104分離之一圓柱形導電管120。管120較佳延伸超過長形輻射元件104之底端114以在重疊區域124中與外部連接器本體108之一部分重疊。
如在放大圖112最佳所見，藉由使藉由介電間隔物122分離之導電管120與導電外部連接器本體108相互重疊而形成於重疊區域124中之結構係一電容結構，從而導致外部連接器本體108與導電管120之間之電容耦合。較佳地，長形輻射元件104與管120之間不存在流電接觸。因此，導電管120針對由RF連接器102提供之RF電流形成一電容RF電流路徑。
熟習此項技術者應瞭解，歸因於長形輻射元件104之長形特性，天線100大致上類似於一鞭型單極天線。然而，相較於習知單極鞭狀 天線，在天線100中佈建分別藉由長形輻射元件104及管120連同RF連接器102形成之流電及電容電流路徑兩者導致天線100之增強寬頻效能。
在天線100之操作中，歸因於沿著長形輻射元件104及導電管120之各自流電及電容RF電流路徑，長形輻射元件104及導電管120兩者較佳充當輻射元件。天線100可經調適以在廣泛多種頻率範圍(包含(僅藉由實例)380MHz至800MHz)內操作。
應瞭解，可藉由修改長形輻射元件104及導電管120之幾何性質(包含修改其等各自高度及厚度以及其等之間之間隔)而改變天線100之操作頻率。應理解，儘管導電管120在圖1B中係展示為平行於且沿著長形輻射元件104之整個長度延伸，然假若導電管120與RF連接器102之一部分重疊以維持其等之間之一電容耦合區域，則導電管120可替代性地具有短於長形輻射元件104之長度之一長度。
長形輻射元件104可由任意適合導電材料形成且較佳體現為一撓性軸電纜。如圖1A中所見，天線100可由一外部護套140圍封以增強其耐久性及機械穩定性。
現參考圖2A及圖2B，其等分別係根據本發明之另一較佳實施例建構及操作之一天線之簡化透視圖及橫截面視圖圖解。
如圖2A及圖2B中所見，提供一天線200。天線200較佳包含提供一RF電流給天線200之一RF連接器202及流電連接至該RF連接器202之一長形輻射元件204。此處，例如，RF連接器202經展示以體現為具有一導電外部連接器本體208、一導電內部接針210及流電連接至導電內部接針210之一內部同軸線211之一同軸連接器206。如在放大圖212最清晰所見，長形輻射元件204較佳體現為在其底端214流電連接至內部同軸線211之一線。在天線200之所繪示實施例中，長形輻射元件204及內部同軸線211經展示以形成為具有分別對應於長形輻射元件 204及內部同軸線211之兩個功能部件之一單一單片元件。然而，應瞭解，長形輻射元件204可形成為與內部同軸線211分離之一導電元件，藉此可改良天線200之一頻寬。
熟習此項技術者應瞭解，歸因於RF連接器202與長形輻射元件204之間之流電連接，長形輻射元件204針對由RF連接器202提供之RF電流形成一流電RF電流路徑。
天線200進一步包含圍封長形輻射元件204之至少一部分之至少一大致圓柱形導電元件，該至少一大致圓柱形導電元件在此處(例如)體現為與長形輻射元件204共延伸且藉由一介電間隔物222與長形輻射元件204分離之一圓柱形導電管220。管220較佳延伸超過長形輻射元件204之底端214以在重疊區域224中與一平衡-不平衡轉換器223之一部分重疊。平衡-不平衡轉換器223較佳流電連接至一同軸編織物226，該同軸編織物226繼而較佳在區域228中流電連接至外部連接器本體208。
如在放大圖212最佳所見，藉由使藉由介電間隔物222分離之導電管220及平衡-不平衡轉換器223重疊而形成於重疊區域224中之結構係一電容結構，從而導致平衡-不平衡轉換器223與導電管220之間之電容耦合。較佳地，長形輻射元件204與管220之間不存在流電接觸。因此，導電管220針對由RF連接器202提供之RF電流形成一電容RF電流路徑，該電容RF電流路徑較佳包含平衡-不平衡轉換器223。
熟習此項技術者應瞭解，歸因於長形輻射元件204及平衡-不平衡轉換器223之配置，天線200大致上類似於一套筒偶極型天線，其中長形輻射元件204充當一第一偶極臂且平衡-不平衡轉換器223充當一第二偶極臂。然而，相較於習知套筒偶極天線，在天線200中佈建流電及電容電流路徑兩者導致天線200之增強寬頻效能。
在天線200之操作中，歸因於沿著長形輻射元件204及平衡-不平 衡轉換器223之流電RF電流路徑，長形輻射元件204結合平衡-不平衡轉換器223較佳形成一偶極輻射元件。此外，歸因於沿著導電管220之電容RF電流路徑，導電管220較佳充當一額外輻射元件。天線200可經調適以在廣泛多種頻率範圍(包含(僅藉由實例)800MHz至1000MHz)內操作。
應瞭解，可藉由修改長形輻射元件204、導電管220及平衡-不平衡轉換器223之幾何性質(包含修改其等各自高度及厚度以及其等之間之間隔)而改變天線200之操作頻率。應理解，儘管導電管220在圖2B中展示為平行於且沿著長形輻射元件204之整個長度延伸，然假若導電管220與平衡-不平衡轉換器223之一部分重疊以維持其等之間之一電容耦合區域，則導電管220可替代性地具有短於長形輻射元件204之長度之一長度。
長形輻射元件204可由任意適合導電材料形成且較佳體現為一鍍錫銅線。如圖2A中所見，天線200可由一外部護套240圍封以增強其耐久性及機械穩定性。
現參考圖3A及圖3B，其等分別係根據本發明之一進一步較佳實施例建構及操作之一天線之簡化透視圖及橫截面視圖圖解。
如圖3A及圖3B中所見，提供一天線300。天線300較佳包含提供一RF電流給天線300之一RF連接器302及流電連接至RF連接器302之一長形輻射元件304。此處，例如，RF連接器302經展示以體現為具有一導電外部連接器本體308及一導電內部接針310之一同軸連接器306。如在放大圖312最清晰所見，長形輻射元件304較佳在其之一底端314處流電連接至一匹配結構315，該匹配結構較佳包含一線圈316。線圈316較佳藉由一導電臂318流電連接至同軸連接器306之內部接針310。
熟習此項技術者應瞭解，歸因於RF連接器302之內部接針310與 長形輻射元件304之間藉由匹配結構315及導電臂318之流電連接，長形輻射元件304針對由RF連接器302提供之RF電流形成一流電RF電流路徑。
天線300進一步包含圍封長形輻射元件304之至少一部分之至少一大致圓柱形導電元件，該至少一大致圓柱形導電元件在此處(例如)體現為圍繞長形輻射元件304接近底端314之一下部之一圓柱形導電扼流圈320。扼流圈320較佳藉由一介電間隔物322與長形輻射元件304分離。扼流圈320較佳延伸超過長形輻射元件304之底端314以在重疊區域324中與外部連接器本體308之一部分重疊。扼流圈320較佳終止於環繞長形輻射元件304之一圓周之一錐形段326中。
如在放大圖312最佳所見，藉由使藉由介電間隔物322分離之扼流圈320及導電外部連接器本體308相互重疊而形成在重疊區域324中之結構係一電容結構，從而導致外部連接器本體308與扼流圈320之間之電容耦合。因此，扼流圈320針對由RF連接器302提供之RF電流形成一電容RF電流路徑。
熟習此項技術者應瞭解，歸因於長形輻射元件304之長形特性，天線300大致上類似於一鞭型單極天線。然而，相較於習知單極鞭狀天線，在天線300中佈建分別藉由長形輻射元件304及扼流圈320連同RF連接器302形成之流電及電容電流路徑兩者導致天線300之增強寬頻效能。
在天線300之操作中，長形輻射元件304較佳操作為具有較低及較高操作頻帶之寬頻多頻段天線。天線300之較低操作頻帶較佳包括跨越約380MHz至900MHz之一連續頻帶。取決於長形輻射元件304之四分之一波長整數倍有效電氣長度，天線300之較高操作頻帶可包含一1575MHz頻帶及/或一2.4GHz至2.5GHz頻帶。然而，應理解，天線300之較低及較高操作頻帶之此等特定頻率值僅係例示性且天線300 可經調適以在多種頻率範圍內操作。
天線300之連續超寬頻380MHz至900MHz較低操作頻帶可歸因於由扼流圈320提供之電容RF電流路徑之存在。因此，除了長形輻射元件304藉由經由匹配結構315至RF連接器302之其流電連接而接收RF電流外，長形輻射元件304較佳亦藉由憑藉扼流圈320形成之電容RF電流路徑接收RF電流。因此，扼流圈320可被視為形成用於饋電給長形輻射元件304之一電容饋電配置之一部分。
本發明之一較佳實施例之一特定特徵係扼流圈320除形成天線300之饋電結構之一部分以外，亦在天線300之較低操作頻帶中促成長形輻射元件304之匹配結構315。長形輻射元件304之匹配結構315較佳包含線圈316、一導電襯套330及扼流圈320。然而，應理解，匹配結構315可包含額外或替代電感元件。應進一步瞭解，儘管線圈316在圖3B中繪示為包括一單一線匝，但線圈316之線匝數目及半徑可根據天線300之操作要求而改變。匹配結構315用於使長形輻射元件304之自然高阻抗匹配於RF連接器302之較低輸入阻抗。
熟習此項技術者應明白天線300之1575MHz較高操作頻帶對應於全球定位系統(GPS)中使用之頻帶。天線300歸因於其在1575MHz頻帶中之輻射場型而尤其適用於GPS應用。與習知鞭狀天線(該等習知鞭狀天線通常主要依方位角輻射)相比，天線300具有主要依1575MHz向上引導之一輻射場型。相較於習知鞭狀天線之GPS輻射場型，天線300之經改變GPS輻射場型係歸因於在1575MHz之操作中天線300之整個長度(包含長形元件304及扼流圈320)有效地用作一輻射元件，而非輻射元件304或扼流圈320單獨充當輻射元件。此導致相較於習知鞭狀天線之輻射圖案之一改變輻射圖案，從而導致天線300尤其適用於GPS應用，其中較佳向上引導輻射之至少一部分。
應瞭解，可藉由修改長形輻射元件304及扼流圈320之幾何性質 (包含修改其等各自高度及厚度以及其等之間之間隔)而改變天線300之操作頻率。已發現扼流圈320之一較佳長度近似對應於天線300之較高操作頻帶之四分之一波長。然而，扼流圈320之精確長度較佳經選擇以最佳化長形輻射元件304對RF連接器302之阻抗匹配，此係因為扼流圈320形成長形輻射元件304之匹配結構315之一部分。
如圖3A中所見，天線300可由一外部護套340圍封以增強其耐久性及機械穩定性。長形輻射元件304可由任意適合導電材料形成且較佳體現為一撓性軸電纜。
現參考圖4A及圖4B，其等分別係根據本發明之又另一較佳實施例建構及操作之一天線之簡化透視圖及橫截面視圖圖解。
如圖4A及圖4B中所見，提供一天線400。天線400較佳包含提供一RF電流給天線400之一RF連接器402及流電連接至RF連接器402之一長形輻射元件404。此處，例如，RF連接器402經展示以體現為具有一導電外部連接器本體408及一導電內部接針410之一同軸連接器406。如在放大圖412最清晰所見，長形輻射元件404較佳在其之一底端414處流電連接至一匹配結構415，該匹配結構415較佳包含一電感器416。電感器416較佳流電連接至同軸連接器406之內部接針410。
應瞭解，由電感器416形成匹配結構415僅係例示性且匹配結構415可包含多種電抗元件。匹配結構415尤其較佳體現為在讓渡給與本發明相同之受讓人之PCT申請案第PCT/IL2013/050263號中描述之一類型之一集總元件匹配電路。
熟習此項技術者應瞭解，歸因於RF連接器402與長形輻射元件404之間藉由匹配結構315之流電連接，長形輻射元件404針對由RF連接器402提供之RF電流形成一流電RF電流路徑。
天線400進一步包含圍封長形輻射元件404之至少一部分之至少一大致圓柱形導電元件，該至少一大致圓柱形導電元件在此處(例如) 體現為圍繞長形輻射元件404之一部分且藉由一介電間隔物422與長形輻射元件404分離之一導電套筒420。套筒420較佳在重疊區域424中與長形輻射元件404之一上部重疊。
藉由使藉由介電間隔物422分離之導電套筒420及長形輻射元件404相互重疊而形成在重疊區域424中之結構係一電容結構，從而導致長形輻射元件404與導電套筒420之間之電容耦合。較佳地，長形輻射元件404與套筒420之間不存在流電接觸。因此，導電套筒420針對由RF連接器402提供之RF電流形成一電容RF電流路徑，該電容電流路徑較佳包含長形輻射元件404。
天線400較佳額外包含圍繞長形輻射元件404及導電套筒420二者之一螺旋狀輻射元件430。螺旋狀輻射元件430較佳流電連接至RF連接器402。導電套筒420較佳與螺旋狀輻射元件430及內部長形輻射元件404二者隔離。
在天線400之操作中，螺旋狀輻射元件430較佳在VHF 136MHz至174MHz頻帶中輻射。長形輻射元件404較佳電容性地耦合至導電套筒420以形成較佳在較高380MHz至520MHz及780MHz至870MHz頻帶中輻射之一複合輻射元件。因此，天線400係能夠在VHF 136MHz至174MHz、380MHz至520MHz及780MHz至870MHz頻帶中操作之一三頻段天線。
本發明之一較佳實施例之一特定特徵係天線400之較高操作頻帶較佳由藉由長形輻射元件404結合導電套筒420形成之一複合兩組件輻射元件提供。在天線400中使用一複合兩組件輻射元件避免對螺旋狀輻射元件430內之一單一極長輻射元件之需要，該單一極長輻射元件將引起天線400之VHF 136MHz至174MHz操作頻帶中之顯著損耗。
本發明之一較佳實施例之一進一步特定特徵係導電套筒420除提供一電容RF電流路徑外，亦用於藉由降低導電套筒420所鄰近之螺旋 狀輻射元件430之該等區段中之RF電流而控制沿著螺旋狀輻射元件430之電流分佈。導電套筒420藉此充當相對於螺旋狀輻射元件430之一過濾元件。因此，螺旋狀輻射元件430在一給定頻帶中之有效電氣長度可藉由修改導電套筒420之位置及/或寬度而調整。
為進一步控制長形輻射元件404及螺旋狀輻射元件430中之RF電流，天線400可視需要包含一第二導電套筒432(在放大圖412最佳所見)。第二導電套筒432較佳在空間上自第一導電套筒420偏移且用於控制天線400中在不同於由第一導電套筒420控制之RF電流之一頻率範圍及位置流動之RF電流。
本發明之一較佳實施例之一尤其有利特徵係歸因於螺旋狀輻射元件430、長形輻射元件404及第一導電套筒420以及第二導電套筒432之間之電互動，螺旋狀輻射元件430良好匹配於RF連接器402之一輸入阻抗。長形輻射元件404及第一導電套筒420以及第二導電套筒432之存在用於降低螺旋狀輻射元件430之固有較大電感，因此改良螺旋狀輻射元件430對天線400之一50Ohm輸入阻抗之阻抗匹配。若非佈建長形輻射元件404及導電套筒420及432，螺旋狀輻射元件430之固有較大電感將使螺旋狀輻射元件430不良地匹配於一50Ohm輸入阻抗，藉此增加天線400之輸入損耗。
長形輻射元件404可由任意適合導電材料形成且較佳體現為一撓性軸電纜。如圖4A中所見，天線400可由一外部護套440圍封以增強其耐久性及機械穩定性。
熟習此項技術者應瞭解，本發明不限於下文特定主張之內容。實情係，本發明之範疇包含上文描述之特徵之各種組合及子組合以及熟習此項技術者在參考圖式閱讀先前描述之後將想到且並未在先前技術中之其修改及變動。
100‧‧‧天線
102‧‧‧射頻(RF)連接器
140‧‧‧外部護套

Claims (28)

  1. 一種寬頻天線，其包括：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一長形輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該長形輻射元件針對該射頻電流形成一流電射頻電流路徑；及至少一大致圓柱形導電元件，其圍封該長形輻射元件之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
  2. 如請求項1之寬頻天線，其中該射頻連接器包括一同軸連接器，該同軸連接器包括一導電外部連接器本體及一導電內部接針。
  3. 如請求項2之寬頻天線，其中該長形輻射元件具有一底端，該底端流電連接至該導電內部接針。
  4. 如請求項1之寬頻天線，其中該長形輻射元件安裝於該射頻連接器上。
  5. 如請求項2之寬頻天線，其中該長形輻射元件包括一單極。
  6. 如請求項5之寬頻天線，其中該至少一大致圓柱形導電元件包括圍封該單極且藉由一介電間隔物與該單極分離之一導電管，該導電管與該導電外部連接器本體重疊以形成該電容射頻電流路徑。
  7. 如前述請求項中任一項之寬頻天線，其中該至少一大致圓柱形導電元件與該長形輻射元件之間不存在流電接觸。
  8. 如請求項2之寬頻天線，其中該射頻連接器亦包括一內部同軸線。
  9. 如請求項8之寬頻天線，其中該長形輻射元件具有一底端，該底端流電連接至該內部同軸線。
  10. 如請求項8或9之寬頻天線，且其亦包括流電連接至該射頻連接 器之一平衡-不平衡轉換器。
  11. 如請求項10之寬頻天線，其中該長形輻射元件形成一偶極之一第一臂且該平衡-不平衡轉換器形成該偶極之一第二臂。
  12. 如請求項10之寬頻天線，其中該至少一大致圓柱形導電元件包括圍封該長形輻射元件且藉由一介電間隔物與該長形輻射元件分離之一導電管，該導電管與該平衡-不平衡轉換器重疊以形成該電容射頻電流路徑。
  13. 如請求項2之寬頻天線，且其亦包括用於使該長形輻射元件之一阻抗匹配於該射頻連接器之一阻抗之一匹配電路。
  14. 如請求項13之寬頻天線，其中該至少一大致圓柱形導電元件包括一導電扼流圈，該導電扼流圈圍封該長形輻射元件之一部分且藉由一介電間隔物與該長形輻射元件分離。
  15. 如請求項14之寬頻天線，其中該導電扼流圈與該導電外部連接器本體之一部分重疊以形成該電容射頻電流路徑。
  16. 如請求項14之寬頻天線，其中該導電扼流圈形成該匹配電路之一部分。
  17. 如請求項16之寬頻天線，其中該匹配電路亦包括一導電襯套及一線圈。
  18. 如請求項14之寬頻天線，其中該導電扼流圈電容性地饋電給該長形輻射元件。
  19. 如請求項13之寬頻天線，其中該至少一大致圓柱形導電元件包括圍封該長形輻射元件之一部分且自該元件被藉由一介電間隔物與該長形輻射元件分離之至少一導電套筒。
  20. 如請求項19之寬頻天線，且其亦包括圍繞該長形輻射元件及該至少一導電套筒之一螺旋狀輻射元件。
  21. 如請求項20之寬頻天線，其中該至少一導電套筒過濾沿著該螺 旋狀輻射元件之該射頻電流。
  22. 如請求項20之寬頻天線，其中該螺旋狀輻射元件在一第一VHF 136MHz至174MHz頻帶中輻射。
  23. 如請求項20之寬頻天線，其中該長形輻射元件電容性地耦合至該至少一導電套筒以形成一複合高頻輻射元件。
  24. 如請求項20之寬頻天線，其中該天線係一三頻段天線。
  25. 一種寬頻天線，其包括：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一單極輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該單極輻射元件針對該射頻電流形成一流電射頻電流路徑；及一管狀導電輻射元件，其圍封該單極輻射元件之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
  26. 一種寬頻天線，其包括：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一長形輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該長形輻射元件形成一偶極之一第一臂且針對該射頻電流提供一流電射頻電流路徑；一平衡-不平衡轉換器，其流電連接至該射頻連接器，該平衡-不平衡轉換器形成該偶極之一第二臂；及一大致圓柱形導電輻射元件，其圍封該長形輻射元件之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
  27. 一種寬頻天線，其包括：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一單極輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該單極輻射元件針對該射頻電流形成一流電射頻電流路徑；及一導電扼流圈，其圍封該單極輻射元件及該射頻連接器之至 少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
  28. 一種寬頻天線，其包括：一射頻連接器，其提供一射頻電流；一長形輻射元件，其流電連接至該射頻連接器，該長形輻射元件針對該射頻電流形成一流電射頻電流路徑；一螺旋狀輻射元件，其流電連接至該射頻連接器且圍繞該長形輻射元件；及至少一大致圓柱形導電元件，其圍封該長形輻射元件之至少一部分且針對該射頻電流形成一電容射頻電流路徑。
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