用于提供频率灵敏表面天线的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107004943A(43)申请公布日2017.08.01(21)申请号201580049322.8(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理(22)申请日2015.07.15有限公司11100代理人王宏伟周家欣(30)优先权数据62/024,8952014.07.15US(51)Int.Cl.14/799,4702015.07.14USH01Q1/24(2006.01)H01Q1/48(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2017.03.14(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2015/0406162015.07.15(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/011181EN2016.01.21(71)申请人XI3有限公司地址美国犹他州(72)发明人唐·拉克罗恩·韦斯特伯格菲尔·纳什权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称用于提供频率灵敏表面天线的系统和方法(57)摘要用于为宽带天线提供多表面接地平面装置的系统和方法，其采用频率选择性表面来优化宽带天线范围内的较高频率，并且特别适用于数据和语音的蜂窝通信，可以与任何喇叭式宽带天线一起使用。CN107004943ACN107004943A权利要求书1/1页1.一种天线装置，其包括与宽带天线结合的两层接地平面。2CN107004943A说明书1/5页用于提供频率灵敏表面天线的系统和方法技术领域[0001]本发明一般性地涉及在射频(RF)传输和通信中使用的天线。更具体地，本发明涉及一种用于宽带天线的多表面接地平面装置和方法，其采用频率选择性表面来优化宽带天线范围内的较高频率，并且特别适用于数据和语音的蜂窝通信，可以与任何喇叭式宽带天线一起使用。背景技术[0002]电子设备如智能电话、手机、笔记型电脑、平板电脑等通常经由无线射频(RF)通信与蜂窝塔、计算机网络、互联网调制解调器、蓝牙等通信。这通过使用一个或多个天线来实现，所述天线具有辐射器元件电子地集成到装置中，并且被配置为预期目的在预定波长发射和接收的任务。[0003]通信的频带可以根据无线网格中实现的无线通信类型而广泛变化，如用于紧急服务的蜂窝或WiFi或数字通信。增益的系统要求和单独使用的频率也可以根据FCC和客户的需要而变化。此外，可能需要水平、垂直或圆形极化方案来增加带宽或连接。[0004]然而，由网格或其他来源提供的无线通信类型仅在接收用户装置能够接收传输和蜂窝塔天线可以从远程用户的低功率装置接收传输时有效。即使随着智能电话和其他装置的技术进步，用户经常继续有网络接收欠佳的经历。这完全或部分归咎于移动通信公司在特定区域中提供的蜂窝网格可用性和质量，以及接收装置本身的天线质量。移动电话供应商通常受限于可以建立蜂窝网格的数量和位置。这些网格通常被认为影响社区和公共区域的美观。因此，增加更多或构造更大的网格以向客户提供改进的网络接收往往受到限制。[0005]目前还没有高度信号敏感且易于构造的装置用于改进或用于无线通信塔，例如适于从RF频率的宽带将接收最大化的蜂窝天线，其在较低和较高频率均具有极好的接收和吞吐量。大多数这样的天线是具有有限宽带性能的偶极天线。现有技术中已经提出了宽带喇叭式天线。然而，由于物理构造的各个方面，许多这样的宽带天线在所提供的RF频谱较低或较高端可遭受信号消失或性能欠佳。因此，它们不一定在天线能够工作的所有频率或频带提供最佳的RF接收和传输。[0006]因此，虽然当前存在与无线技术相关的技术，但是仍然存在挑战。因此，用其他技术来增强或甚至替换当前技术可在本领域带来进步。发明内容[0007]本发明一般性地涉及在射频(RF)传输和通信中使用的天线。更具体地，本发明涉及一种用于宽带天线的多表面接地平面装置和方法，其采用频率选择性表面来优化宽带天线范围内的较高频率，并且特别适用于数据和语音的蜂窝通信，可以与任何喇叭式宽带天线一起使用。[0008]至少一些实施方式涉及用于改善采用RF通信装置的电子装置的RF接收和传输的宽带天线装置和方法。本发明的实施方式与宽带平面喇叭式天线或辐射器元件结合使用，3CN107004943A说明书2/5页提供沿着所提供的整个频谱的RF信号的极好吞吐量。此外，这样的天线和接地平面不以宽带天线提供的较低端频率为代价舍弃天线的RF范围的较高端频率，反之亦然。[0009]本文公开和描述的本发明的实施方式针对现有技术中在使用接地平面的平面基板上形成的宽带天线的缺点提供了解决方案。本文的方法和装置通过提供一种天线装置来实现上述目的，该天线装置独特地提供接地平面的配置和结构，其通过天线元件在基本上全部由宽带天线配置提供的带宽使发射和接收的RF信号最大化。[0010]在至少一些实施方式中