TWI584523B - 複合偶接至再輻射天線之系統與方法 - Google Patents

複合偶接至再輻射天線之系統與方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI584523B
TWI584523B TW104115367A TW104115367A TWI584523B TW I584523 B TWI584523 B TW I584523B TW 104115367 A TW104115367 A TW 104115367A TW 104115367 A TW104115367 A TW 104115367A TW I584523 B TWI584523 B TW I584523B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
composite
loop antenna
antenna
composite loop
coupler
Prior art date
Application number
TW104115367A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201601376A (zh
Inventor
萊恩 詹姆士 奧爾士
馬修 羅伯特 弗斯特
格雷果利 保拉森
布萊恩 喬瑟夫 賈斯汀斯
強納森 尼爾 布吉爾
Original Assignee
萊恩 詹姆士 奧爾士
馬修 羅伯特 弗斯特
格雷果利 保拉森
布萊恩 喬瑟夫 賈斯汀斯
強納森 尼爾 布吉爾
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 萊恩 詹姆士 奧爾士, 馬修 羅伯特 弗斯特, 格雷果利 保拉森, 布萊恩 喬瑟夫 賈斯汀斯, 強納森 尼爾 布吉爾 filed Critical 萊恩 詹姆士 奧爾士
Publication of TW201601376A publication Critical patent/TW201601376A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI584523B publication Critical patent/TWI584523B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/04—Adaptation for subterranean or subaqueous use
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2233—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in consumption-meter devices, e.g. electricity, gas or water meters

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

複合偶接至再輻射天線之系統與方法
本案主張美國專利臨時申請案優先權，案號61/996,773，申請日2014年5月14日。
本發明關於一種天線。
有許多情況中一無線電收發器需要實體地位在一非理想電磁波傳播的環境，例如在地面下的自來水設施計量的窪坑。在這樣的環境中從地面下產生的無線電訊號經常被吸收、折射、及反射導致不良的射頻(radio frequency，RF)傳播。當窪坑結構包含一金屬蓋時，射頻傳播可能被影響更大。對於固定的自來水設施計量的網路其包括位在地面附在水錶上的無線電收發器及在建築物與塔上的基站接收器，不良的射頻傳播可能導致一旦一些計量器無法讀取(除非手動)而明顯的花費增加，如果更多基站裝設則一些可僅遠端讀取。當一些基站被要求提供適當的網路覆蓋範圍，計量收發器所傳送傳送的功率位準通常需要增加，其反而減少電池壽命或需要更多電池包含在明顯的花費，明顯的影響了企業獲利。
緩和不良射頻傳播環境的一解決方案，例如地面下水窪坑，是要將射頻能量從地面下無線電收發器傳送至位在地面上的一再輻射結構，其係一更適合的射頻傳播環境。此外，上述水窪坑例子的實體環境要求計量收發器及相關電子元件要完全地氣密密封來確保二十年運作壽命及維持一超過時間損壞電子元件的水蒸氣的阻隔體。因位這些限制，無實體接觸可用來將射頻能量從位在地面下的計量收發器傳送至前述地面上輻射結構，例如電纜或接觸連接器。
一種複合耦合器包括一第一複合迴路天線以及一第二複合 迴路天線。第一複合迴路天線連接至一電路，其中第一複合迴路天線包含至少一第一輻射元件及一第一迴路元件。第二複合迴路天線連接至一再輻射天線，其中第二複合迴路天線包含至少一第二輻射元件及一第二迴路元件，第二複合迴路天線放置在非常接近但沒有直接接觸到第一複合迴路天線，其中第一複合迴路天線係複合耦合第二複合迴路天線來將資料無線地從該電路傳送至第二複合迴路天線供再輻射天線傳輸。
一種結合式複合耦合器及輻射器包括一第一複合迴路天線以及一第二複合迴路天線。第一複合迴路天線連接至一電路，第一複合迴路天線包含至少一第一輻射元件及一第一迴路元件，設定要運作為一輻射器。第二複合迴路天線連接至一再輻射天線，第二複合迴路天線包含至少一第二輻射元件及一第二迴路元件。其中，當第二複合迴路天線放置在非常接近但沒有直接接觸到第一複合迴路天線時，第一複合迴路天線係複合耦合第二複合迴路天線來將資料無線地從該電路傳送至第二複合迴路天線供再輻射天線傳輸。其中當第一複合迴路天線沒有接近第二複合迴路天線時，第一複合迴路天線無線地從該電路傳送資料。
一種複合耦合一電路至一再輻射天線的方法包括：將該電路連接至一第一複合迴路天線；將再輻射天線連接至一第二複合迴路天線；以及將第一複合迴路天線對準在相對於第二複合迴路天線的一平行方向，其中一旦能量化該電路，射頻能量係從第一複合迴路天線複合耦合至第二複合迴路天線供再輻射天線傳輸。
10‧‧‧計量器
12‧‧‧管
13‧‧‧窪坑
14‧‧‧電纜
16、40、68‧‧‧PCB組件
18、32、42、66‧‧‧再輻射組件
20‧‧‧蓋
22、24、26、30‧‧‧CPL天線
34‧‧‧再輻射天線、垂直極化CPL天線
36‧‧‧接地面
60‧‧‧被動再輻射零件
62、64‧‧‧C2CPL
80、88‧‧‧全波CPL天線
82‧‧‧輻射體
84‧‧‧迴路
86‧‧‧接地面
100‧‧‧玻璃板
110、114‧‧‧CPL天線
112‧‧‧PCB
116‧‧‧PCB組件
118‧‧‧第三天線
120‧‧‧連接器
圖1係根據一實施例中水錶連接至複合耦合傳送組件的一側視圖。
圖2係一實施例的一立體圖其中具有一半波複合迴路(CPL)天線的一地下電子裝置組件無線地耦合至具有一不同類型天線進行再輻射的一地上再輻射組件的一半波CPL天線。
圖3係一實施例更細部的一立體圖其中類似於圖2之一再輻射組件具有一不同類型天線進行複合耦合。
圖4係一立體圖顯示地面下電子裝置組件及再輻射組件之間的耦合介 面。
圖5係一實施例的一立體圖其中一再輻射組件具有一電容耦合CPL(C2CPL)天線。
圖6係一立體圖顯示一電子裝置組件及圖5的再輻射組件之間的耦合介面。
圖7係電子裝置組件及圖5的再輻射組件在耦合模式的一立體圖。
圖8係一全波CPL天線的一實施例的一上視圖。
圖9係二全波CPL天線在一耦合配置的一實施例的一立體圖。
圖10係二全波CPL天線經由一玻璃媒介耦合的一實施例的一立體圖。
圖11係一實施例的一立體圖其中在一PCB上的一印刷CPL天線耦合至在一分開的組件上的一第二印刷CPL天線，第二CPL天線係連接至一第三CPL天線將射頻能量從第一天線再輻射。
無線通訊裝置正在尋找應用其係要求新天線設計來克服裝置的固有限制及開啟新能力。藉由傳統天線結構，要求一定的實體體積來製造在一特定頻率並具有一特定頻寬的一諧振天線結構。然而，這種天線的有效的實現係通常因在裝置中有限可取得的空間而面對尺寸約束。
天線效率是判斷裝置效能的重要因素之一。特別來說，輻射效率是描述輻射如何有效地發生的一種度量，其係表示為天線的輻射功率對輸入功率的比值。一較有效率的天線將輻射能量饋入於其的較高傳播。同樣的，因天線的固有互易性，一較有效率的天線將轉換更多的接收能量至電能量。因此，天線具有好的效率及精簡尺寸通常是各種廣泛應用所需求的。
傳統迴路天線典型上是電流饋入裝置，其主要產生一磁場(H)。如此，其典型上並非適合為傳送器。特別是對小型迴路天線(即那些小於或具有直徑小於波長)。一迴路天線所接收的輻射能量的總量是一部份取決於其面積。典型上，每次迴路的區域減半時，能被接收到的能量的總量係減少約3dB。因此，尺寸效率的取捨是迴路天線設計的主要考慮因素之一。
電壓饋入天線例如偶極，其係輻射電場(E)及磁場(H)二者並能用在傳送及接收模式二者。複合天線其係在橫向磁場(transverse magnetic，TM)模態及橫向電場(transverse electric，TE)模態下被激發，結果是效能好處例如寬的頻寬(低Q)，大輻射強度/功率/增益，以及良好的效率。有許多二維非複合天線的例子其係一般包含在電路板上的印刷金屬條。大部分的這些天線是電壓饋入。一個這種天線的例子是平面倒F型天線(PIFA)。很多的天線設計使用四分之一波長(或一些四分之一波長倍數)、電壓饋入、偶極天線。
複合迴路(Compound loop，CPL)天線正尋找不適合其他類型的天線的應用。CPL天線包含一迴路及一輻射器，但也還可包含多個輻射器或輻射元件其係迴路的一部分。類似於傳統迴路天線，其係典型地電流饋入，CPL天線的迴路元件可產生一磁場(H)。輻射元件具有串連諧振電路特性，有效地運作為一電場(E)輻射器(其當然也是一電場E接收器因天線中固有的互易性)。為了運作為一CPL天線，產生/接收電場E及磁場H一定要彼此實質垂直，即使迴路及輻射元件可共平面。這個垂直關係具有讓讓天線射出的電磁波有效地通過空間傳播的效果。若電場E和磁場H沒有安排為彼此垂直，這個波將無法有效地越出短距離傳播。為達此效果，輻射元件一般放置在一位置其中輻射元件產生的電場E係和迴路元件產生的磁場H相位差90°或270°。具體來說，輻射元件係放置在實質上沿迴路元件從一饋入點90°(或270°)的電性長度。或者是，輻射元件可連接至一迴路元件的地點其中電流流經迴路元件是在一最小反射。
除了電場E和磁場H正交，較佳是電場E和磁場H的強度也彼此相當。這二個因子即正交和相當的強度可從P=E x H(伏特/米x安培/米=瓦特/米平方)所定義的坡印廷(Poynting)向量(向量功率密度)來理解。離開環繞天線的一表面的全部輻射功率係將坡印廷向量對表面積分。因此，E x H的量係輻射功率的直接量測，因而可為輻射效率。首先，要說明的是當電場E和磁場H係彼此正交，向量外積會為最大值。其次，既然二量乘積的整體大小係受限於較小者，具有二量(|H|及|E|在這情況)盡可能相近將有最佳乘積值。如前所說明，在CPL天線，正交藉由 放置輻射元件在沿迴路元件從一饋入點實質上90°(或270°)電性長度來達成。再者，迴路元件及輻射元件的形狀及尺寸可各配置來分別提供強度上相當的、高的|H|及|E|。因此，相較於傳統迴路天線，CPL天線例如一平面CPL天線可配置為不僅提供傳送模式及接收模式二者，也可增加輻射效率。
尺寸減少可藉由導入一串連電容在迴路元件及/或CPL天線的輻射元件來達到。這種天線結構如同電容耦合複合迴路天線(簡稱C2CPL)，已經被設計為較傳統天線有效率及小尺寸提供傳送及接收模式二者。C2CPL天線的結構和實作的例子係在申請於2012年11月5日編號13/669,389名稱為「Capacitively Coupled Compound Loop Antenna」的美國專利申請案中說明，其在此併入參考。
於此描述的複合耦合介面是一被動非接觸系統供有效率地從一個CPL天線傳送射頻能量至另一個CPL天線，因而藉此需要相對低的功率及導致低dB損失。這二個CPL天線可同時皆為電容耦合及感應耦合，這是可能的是因為CPL天線的獨特運作結構。
當其他無線天線耦合設計已經在過去實現，這種設計典型上使用二可能的簡單場(simple-field)耦合技術的其中之一：實質上電容耦合或實質上感應耦合。使用導電材料的平行板的電容耦合係固有地高敏感於在二耦合結構之間的平移及對準。耦合區域係沿導電板的邊緣最大化，且非常輕微的平移(1公厘多)可造成頻率偏移及明顯的射頻能量損失的增加。因為沿導電板邊緣的邊緣電場，電容耦合係更敏感於材料的互相影響。這些缺點限制了電容耦合在需低耦合損失的商業應用上的使用。
不像本案的複合耦合架構，典型上是無法以一個裝置來實現一雙模式輻射器及一耦合器。二電容板其中之一無法典型地同時作為天線及耦合器二者，二者在相同操作頻率。
使用一對導電迴路的感應耦合要求一較大的孔隙，因而較電容或複合耦合需較大體積來實現以達到低耦合損失。當這對感應迴路實現為較在周長(小迴路)的一波長為少時，為了減少整體大小，饋入機制對於維持低耦合損失變的更關鍵。典型上，小迴路係不平衡的饋入，共模電流能和饋入戶相影響，減少耦合效率並增加射頻能量損失。
不像本案的複合耦合架構，典型上是無法以一個裝置來實現一雙模式輻射器及一耦合器。二個迴路的其中之一典型地無法相同操作頻率下同時作為一天線及耦合器。
本案的複合耦合架構讓二CPL天線者皆同時電容耦合及感應耦合，以相對高的效率及相對低的耦合損失。此外，當CPL天線沒有用來與其他耦合，CPL天線的其中之一或二者可作為一輻射器。
既然複合耦合系統的二CPL天線沒有要求任何實體的連接來耦合，CPL天線二者及其關聯組件可完全的密封，即氣密密封藉此來保護天線、關聯組件電路及再輻射天線結構免於任何種類的環境干擾例如水。一特別適合的應用是一水錶無線端點。水線典型上埋在地面下。量測通過這線(水的使用)的流體的水錶係通常位於埋在地面的一窪坑。窪坑係典型上由剛體塑膠或非腐蝕金屬所建構並能延伸許多饋入至地面，藉由水管通到窪坑底部。窪坑頂部係通地面並通常蓋有一蓋。窪坑沒有防水，因此由於漏水、高地下水位及從其他來源的溢流，窪坑可能會完全地被淹沒。水錶產生一訊號其係經由從計量器延伸的一密封電纜輸出。電纜典型上連接至一電子裝置其係從水錶接收計量的訊號並傳送計量的訊號至一遠端所在的主機站。僅埋在地面是傳送一強訊號的障礙。受周遭水的干擾、形成窪坑的材料及形成蓋的材料可能是限制電子裝置的傳輸效率的更進一步因子。
在圖1的一實施例中，一計量器10係裝配在一窪坑13內的一管12。計量器係藉由一電纜14連接至一印刷電路板(printed circuit board，PCB)組件16其含有進行一些特殊功能的必要電子元件。在其他實施例中，PCB組件16可和計量器10整合藉以減少電纜14需求，或是計量器10可以複合耦合至PCB組件來代替電纜14，如以下更進一步所述。PCB組件16係複合耦合至一再輻射組件18其係安裝在蓋20的頂部之內及/或之上至窪坑13。
圖2更顯示圖1的PCB組件16及再輻射組件18。PCB組件16可氣密密封在一外殼之內，其係可由塑膠、金屬、及/或其他材料所製。在外殼之內，組件16包含接收及分析從計量器的計量的訊號的電子元 件以及足夠的電源供應器來運作該組件一段很長的時間，長達5、10、或20年，無需維護或再充電。一複合迴路(CPL)天線22可印刷在PCB組件16的PCB上。在一例子中，CPL天線22可運作為一有效率的天線調到900MHz ISM頻段若當下沒有其他天線/耦合器結構。因在窪坑13內或從蓋20的干擾當CPL天線22無法達到足夠的傳輸容量(即距離或可靠度)，可再增加一再輻射組件18。再輻射組件18可在一第二氣密密封塑膠外殼之內其包含二或多個複合CPL天線，CPL天線24(在所示PCB的相對面)及CPL天線26。CPL天線24係平行於CPL天線22藉以相距且沒有直接接觸CPL天線22。CPL天線24可運作為一有效率的天線調至一特定頻帶，例如900MHz ISM頻段，但當放置在非常接近CPL天線22且其中CPL天線22沒有運作為一耦合器時也可運作為一耦合器。
既然天線22及天線24是複合迴路天線，其能夠同時電容耦合及感應耦合，在二CPL天線之間的耦合配置係於此所稱的「複合耦合」。這二個CPL天線22及CPL天線24係彼此平行放置但沒有直接接觸以有效率地從PCB組件16的來源傳送射頻能量至再輻射CPL天線26。當可二者皆為半波長CPL天線的CPL天線22及CPL天線24係配置為彼此非常接近時，例如約5mm，此二天線皆可運作為有效率的無線複合耦合器，傳送射頻能量跨過各種介電材料的邊界在適當的1dB損失。CPL天線26也可位在第二塑膠殼體。當其在本實施例為一低調、垂直極化CPL天線，運作為一再輻射器，天線不必要為一CPL天線，其他類型天線可用來代替一CPL。
圖3出示一再輻射組件32的一不同種類的CPL天線30的更細部，具有與CPL天線26相同如圖2所示再輻射天線34的類型。在本實施例中，CPL天線30係一C2CPL天線，如同可為PCB組件(圖3未示)的對應耦合天線。低調的垂直極化CPL天線34係安裝至一有限的接地面36與CPL天線30共享。一類似配置係也可用於圖2。
圖4提供關於要求供在PCB組件40的CPL天線及再輻射組件42之間的複合耦合的實體方向的更多細節。
一複合耦合至再輻射天線方案的其他例子係如圖5、圖6及圖7，其中一對複合耦合CPL天線係使用變化迴路波長架構來實現。舉例 來說，圖6係一立體圖顯示C2CPL 62至C2CPL 64複合耦合系統的一被動再輻射零件60，圖5提供關於再輻射組件66的一些細節，圖7提供於圖5的再輻射組件66及PCB組件68之間的運作配置的細節。
一全波CPL天線至一全波CPL天線的複合耦合係出示於圖8、圖9及圖10。圖8提供一全波CPL天線80的一上視圖，具有一輻射體82及一迴路84，安裝在一有限的共享接地面86。CPL天線80的共通品可運作為一天線或為一複合耦合器。一立體圖顯示二全波CPL天線88安裝在一複合耦合配置係如圖9所示。CPL天線80可安裝在接地面86。CPL天線88將不會安裝在接地面86或直接接觸CPL天線80，但可透過一媒介例如圖10的玻璃板100或其他類型媒介包含塑膠、人體組織、及少量空氣來非直接連接。這類型配置讓二複合耦合天線位在單一外殼內但仍運作在複合耦合模式變為可能。或者是，玻璃板100可以是安裝CPL天線88於其內的結構的部分，或是玻璃板100可放置在二複合耦合天線的外殼結構之間。舉例來說，如圖1，玻璃板100可安裝於蓋20內至窪坑13，連同PCB組件16放置在在窪坑13內部的玻璃的一第一側，再輻射組件18放置在窪坑13外部的玻璃的一第二側。
雖然水錶窪坑例子是個特別適合的例子，但本案並非只限定於特定應用而可使用在任何應用其係對於具有二部同組件在無線通訊但位在彼此非常接近之處很有用。舉例來說，能開啟Wi-Fi的裝置通常設計為平躺供不同的工業設計及審美因素。例如802.11ac 5GHz的Wi-Fi路由器可平躺下來在一桌面或桌子。無線電波的有效率的傳播從這在5GHz的平躺裝置係在本領域已知為依賴最大化裝置的天線系統的垂直極化(對於地球電場極化)。這效能要求已經引領這種裝置的工業設計者及製造商使用一某種類型天線實現；這些與主裝置印刷電路板(printed circuit board，PCB)分離，與電纜連接至PCB並沿塑膠殼體的周圍垂直安裝於PCB。這天線的實現係通常稱為離板並固有地較貴於若在相同平面作為PCB中天線方案係直接印刷於主PCB上。同軸電纜、連接器、及板外天線的手動組件程序的成本迫使花費增加。然而，印刷的或板內天線係更有效的成本，當實現在5GHz於一平躺裝置但極化是水平及垂直的混合因此效能受損。
圖11出示一複合耦合天線及一再輻射天線的一實施例其係實現印刷天線的成本優勢及主要垂直極化的效能增加。一CPL天線110係印刷在主PCB 112上。一第二CPL天線114可印刷與主PCB 112分開的一PCB組件116上，其能從印刷柔性PCB或其他製造技術來形成。一第三天線118可藉由連接器120實體的連接至CPL天線114並運作為再輻射器。天線110及天線114包括複合耦合結構且並沒有輻射。天線118可以是另一CPL天線其係將射頻能量再輻射於一最佳垂直極化，但沒有必要是一CPL且可為其他類型天線。許多其他類型的複合耦合天線及再輻射天線的實現應是本領域該項技藝者可從本案而知，本案並非只限定在於此所揭露的實施例。
應當理解前述之這對複合耦合CPL天線的方向係舉例說明。為符合空間及設計限制、或其他實施條件，複合耦合CPL天線可導向在相對於其周圍的各種方式。舉例來說，在圖1至圖7的例子中，耦合CPL天線係垂直於再輻射天線。在其他於此預期的態樣，耦合CPL天線可導向在任何方式、包含彼此平行的任何角度、再輻射天線。同樣地，參考圖8至圖10的說明例子可不同地導向等等，只要此二耦合CPL天線彼此平行或實質上平行。
於此用的條件語言等等例如「可」、「可能」及其他類似用語，除非特別指明，否則理解為用於上下文，通常是要傳達某些實施例包含當其他實施例沒有包含某些特徵、元件、及/或步驟。因此，這種條件語言一般沒有要暗示特徵、元件、及/或步驟係在一或多個實施例所要求的任何情況或是一或多個實施例必須包含邏輯藉由或不藉由作者輸入或提示來決定是否這些特徵、元件、及/或步驟要包含在或進行在任何特定實施例。用語「包括」、「包含」、「具有」及其他類似用語係同義且用來包含地在開放式方式，並沒有排除增加的元件、特徵、行為、運作等等。還有，用語「或」用在其包含的意思(沒有在其排除的意思)因此當使用時，舉例來說，連接一串的元件時，用語「或」指這串元件的一個、一些或全部。
當說明特定舉例的實施例時，這些實施例只是用來舉例說明並非限制本案的範圍。因此，前述說明中沒有要暗示任何特定特徵、特性、 步驟、模組或區塊並非必要或不可缺少。的確，於此說明的新穎方法及系統可實施在其他變化的形式；再者，在於此說明的方法及系統的形式中的變化的省略、替代及改變於此可不需離開本案精神而得。隨同的申請專利範圍及其均等者係要涵蓋這些形式或修改如落入本案某些範圍或精神。
10‧‧‧計量器
12‧‧‧管
13‧‧‧窪坑
14‧‧‧電纜
16‧‧‧PCB組件
18‧‧‧再輻射組件
20‧‧‧蓋

Claims (20)

  1. 一種複合耦合器，包括：一第一複合迴路天線，連接至一電路；以及一第二複合迴路天線，連接至一再輻射天線，該第二複合迴路天線放置在非常接近但沒有直接接觸到該第一複合迴路天線，其中該第一複合迴路天線係複合耦合該第二複合迴路天線來將射頻能量無線地從該電路傳送至該第二複合迴路天線供該再輻射天線傳輸，其中，該第一複合迴路天線與該第二複合迴路天線係各包含：一迴路元件，用以產生一磁場並具有二端部，該等端部之其中之一係耦合於一饋入；以及一輻射元件，係在相對於該饋入之一近似90電角度(electrical angles)之處、或在相對於該饋入之一近似270電角度之處、或在一最小反射點而耦合於該迴路元件，其中流經該迴路元件之一電流係在一最小反射，並用以發射與該磁場正交之一電場。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中該第一複合迴路天線及該第二複合迴路天線係藉由包括一介電材料的一間隙所分開。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中該第一複合迴路天線係定義一第一平面，該第二複合迴路天線係定義一第二平面，其中該第一平面係實質上平行於該第二平面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中該第一複合迴路天線及該第二複合迴路天線之間的複合耦合係與一耦合效率相關，其中該耦合效率係耐抗在該第一複合迴路天線及該第二複合迴路天線之間的對準的平移或改變。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中該第一複合迴路天線被動地複合耦合該第二複合迴路天線。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中該第一複合迴路天線係藉由一第一外殼包覆，其中該第二複合迴路天線係藉由與該第一外殼分開的一第二外殼包覆。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之複合耦合器，其中該第一外殼或該第二外 殼的至少其中之一係氣密密封。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中該第一複合迴路天線及該第二複合迴路天線係藉由一單一外殼包覆，其中該第一複合迴路天線及該第二複合迴路天線係藉由一媒介分開，該媒介包括塑膠、人體組織、可用空間、或玻璃。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中第二複合迴路天線係經由傳輸線的長度連接至該再輻射天線。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之複合耦合器，其中該電路包括一水錶，其中該水錶係經由一電纜連接至該第一複合迴路天線。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中該再輻射天線包括一垂直極化複合迴路天線或一電容耦合複合迴路天線。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之複合耦合器，其中該再輻射天線係安裝至一有限的接地面與該第二複合迴路天線共享。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中該第一複合迴路天線及該第二複合迴路天線各包括一電容耦合複合迴路天線。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之複合耦合器，其中該第一複合迴路天線及該第二複合迴路天線各包括一四分之一波長、一半波長、或一全波長的至少其中之一。
  15. 一種結合式複合耦合器及輻射器，包括：一第一複合迴路天線，連接至一電路，並設定要運作為一輻射器；以及一第二複合迴路天線，連接至一再輻射天線，其中，當該第二複合迴路天線放置在非常接近但沒有直接接觸到該第一複合迴路天線時，該第一複合迴路天線係複合耦合該第二複合迴路天線來將射頻能量無線地從該電路傳送至該第二複合迴路天線供該再輻射天線傳輸，其中當該第一複合迴路天線沒有接近該第二複合迴路天線時，該第一複合迴路天線無線地從該電路傳送該射頻能量，以及其中，該第一複合迴路天線與該第二複合迴路天線係各包含： 一迴路元件，用以產生一磁場並具有二端部，該等端部之其中之一係耦合於一饋入；以及一輻射元件，係在相對於該饋入之一近似90電角度(electrical angles)之處、或在相對於該饋入之一近似270電角度之處、或在一最小反射點而耦合於該迴路元件，其中流經該迴路元件之一電流係在一最小反射，並用以發射與該磁場正交之一電場。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之結合式複合耦合器及輻射器，其中該第一複合迴路天線及該第二複合迴路天線係藉由包括一介電材料的一間隙所分開。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之結合式複合耦合器及輻射器，其中該第一複合迴路天線係定義一第一平面，該第二複合迴路天線係定義一第二平面，其中該第一平面係實質上平行於該第二平面。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之結合式複合耦合器及輻射器，其中該再輻射天線包括一垂直極化複合迴路天線或一電容耦合複合迴路天線。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之結合式複合耦合器及輻射器，其中該第一複合迴路天線及該第二複合迴路天線各包括一電容耦合複合迴路天線。
  20. 一種複合耦合一電路至一再輻射天線的方法，包括：將該電路連接至一第一複合迴路天線；將該再輻射天線連接至一第二複合迴路天線；以及將該第一複合迴路天線對準在相對於該第二複合迴路天線的一平行方向，其中一旦能量化該電路，射頻能量係從該第一複合迴路天線複合耦合至該第二複合迴路天線供該再輻射天線傳輸，其中，該第一複合迴路天線與該第二複合迴路天線係各包含：一迴路元件，用以產生一磁場並具有二端部，該等端部之其中之一係耦合於一饋入；以及一輻射元件，係在相對於該饋入之一近似90電角度(electrical angles)之處、或在相對於該饋入之一近似270電角度之處、或在一最小反射點而耦合於該迴路元件，其中流經該迴路元件之一電流係在一最 小反射，並用以發射與該磁場正交之一電場。
TW104115367A 2014-05-14 2015-05-14 複合偶接至再輻射天線之系統與方法 TWI584523B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461996773P 2014-05-14 2014-05-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201601376A TW201601376A (zh) 2016-01-01
TWI584523B true TWI584523B (zh) 2017-05-21

Family

ID=54480649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104115367A TWI584523B (zh) 2014-05-14 2015-05-14 複合偶接至再輻射天線之系統與方法

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TWI584523B (zh)
WO (1) WO2015175724A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3651267B1 (en) * 2018-11-06 2023-09-13 REMONDIS Aqua Industrie GmbH & Co. KG Cover element with transmitter system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006022046A1 (ja) * 2004-08-27 2006-03-02 Higuchi, Toshiaki 高周波結合器、高周波伝送器およびアンテナ
US20130113666A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-09 Dockon Ag Capacitively coupled compound loop antenna
CN101849318B (zh) * 2007-09-04 2013-09-18 施克莱无线公司 用于紧凑型装置无线通信的天线配置
TW201347295A (zh) * 2012-05-01 2013-11-16 Corning Inc 適用於無線射頻識別標籤的不連續迴圈天線，及相關的元件、系統以及方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100911938B1 (ko) * 2007-09-14 2009-08-13 주식회사 케이티테크 모노폴 안테나와 루프 안테나가 결합된 광대역 내장형안테나
TWM420062U (en) * 2011-06-22 2012-01-01 Wistron Neweb Corp Capacitive loop antenna and electronic device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006022046A1 (ja) * 2004-08-27 2006-03-02 Higuchi, Toshiaki 高周波結合器、高周波伝送器およびアンテナ
CN101849318B (zh) * 2007-09-04 2013-09-18 施克莱无线公司 用于紧凑型装置无线通信的天线配置
US20130113666A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-09 Dockon Ag Capacitively coupled compound loop antenna
TW201347295A (zh) * 2012-05-01 2013-11-16 Corning Inc 適用於無線射頻識別標籤的不連續迴圈天線，及相關的元件、系統以及方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015175724A1 (en) 2015-11-19
TW201601376A (zh) 2016-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9748651B2 (en) Compound coupling to re-radiating antenna solution
AU2007294762B2 (en) Printed circuit notch antenna
Zhang et al. A dual-layer broadband compact UHF RFID tag antenna for platform tolerant application
US20160204501A1 (en) Closely coupled re-radiator compound loop antenna structure
CN113013596B (zh) 天线装置、壳体及电子设备
JP2008123231A (ja) Ｒｆｉｄタグ読取システムおよびｒｆｉｄタグ読取方法
US10038342B2 (en) Power transfer system with shielding body, power transmitting device with shielding body, and power transfer method for power transmitting system
JP2013511917A (ja) 高耐久アンテナシステムおよび方法
CN105896084B (zh) 一种全频段车载天线
Di Carlo et al. A circularly polarized wideband high gain patch antenna for wireless power transfer
WO2016133178A1 (en) Wireless communication device and electronic apparatus
WO2021012299A1 (zh) 用于移动传感器的双极化微带天线及其信号收发方法
TWI584523B (zh) 複合偶接至再輻射天線之系統與方法
US8330669B2 (en) Remote antenna coupling in an AMR device
WO2016138480A1 (en) Closely coupled re-radiator compound loop antenna structure
EP3641052B1 (en) Antenna device and wireless communication system
Kim et al. Wide-angle scanning flat panel array antenna for mmWave industrial-IoT coverage extension
KR20020061208A (ko) 휴대전화 단말기 및 이동통신을 위한 개구면 결합 십자형슬롯 원편파 마이크로스트립 패치안테나
KR100753803B1 (ko) 고 유전율 기판을 사용한 ｕｈｆ 대역의 박형 단방향 평면안테나
EP3887635A1 (en) A diversity scattering device and method for using the same
CN113422210B (zh) 一种可调频切换天线
CN112424997B (zh) 井盖和安装天线组件的方法
US11901604B2 (en) Antenna for facilitating remote reading of utility meters
KR102611108B1 (ko) 표면파 패치 안테나 및 이를 이용한 무선통신 장치
WO2022143881A1 (zh) 天线及电子设备