专利名称：用于电容性负载环形天线的系统和方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信，更具体地说，涉及无线通信天线。
2.背景技术随着便携式无线通信设备(例如电话)的功能不断增加，其尺寸却在不断缩小。因此，在不方便的位置对元件进行封装时，设计者必须提高元件或设备子系统的性能并减小其尺寸。这些元件的关键之一为无线通信天线。该天线例如可以与电话收发器或全球定位系统(GPS)接收机相连。
目前的无线电话预期可以工作在多个不同的通信波段中。在美国，使用850兆赫兹(MHz)左右的蜂窝波段(AMPS)、以及1900MHz左右的PCS(个人通信系统)波段。其他的通信波段包括在约为1800MHz的PCN(个人通信网络)和DCS波段、约为900MHz的GSM系统(移动特别小组)以及约为800MHz和1500MHz的JDC(日本数字蜂窝)。其他感兴趣的波段为在大约1575MHz处的GPS信号、在大约2400MHz处的蓝牙以及在1850到2200MHz处的宽带码分多址接入(WCDMA)。
无线通信设备被公知为将简单的圆柱形线圈或拉杆天线(whipantenna)用作主要的或辅助的通信天线。倒F形天线也是较普遍的。天线的谐振频率响应于其电气长度(electrical length)，而电气长度构成了工作频率波长的一部分。无线设备天线的电气长度通常为四分之一波长的倍数，例如5λ/4、3λ/4、λ/2、或λ/4，其中λ为工作频率的波长，而有效的波长响应于天线辐射器的物理长度和邻近介电常数。
上述传统的无线电话中许多都采用具有不平衡的信号馈送的单极设计或单辐射器设计。这类设计依靠无线电话印刷电路板的接地平面(groundplane)和底架来起到地网(counterpoise)的作用。单辐射器设计起到减少天线的总的波形因数的作用。然而，平衡的容易受到设计、邻近电路的位置以及在使用时与邻近物体(即，附近的墙或手持电话的方式)的相互作用的改变的影响。平衡的敏感性可以使辐射模式和通信效率受到不利的影响。
平衡的天线在平衡的RF系统中使用时，平衡的对RF噪声较不敏感。两个馈送可能会拾取相同的噪声并且可能被消除。此外，平衡的电路的使用减少了在接地平面中循环的电流量，并且使得接收机倒灵敏度(desensitivity)问题最小化。
如果无线通信设备辐射模式对邻近的物体较不敏感，那么这将是有利的。
如果无线通信设备配有平衡的天线，并且该平衡的天线具有与不平衡的天线同样小的波形因数，那么这将是有利的。
图1A是本发明的电容性负载环形天线的平面图；图1B是图1A的天线的物理上不独立的回路变体的平面图；图2是图1A的天线的物理上独立的回路变体的透视图；图3为图1A的天线的第二变体的立体图；图4A和4B分别为图1A的天线的第三变体的平面图和局部剖视图；图5A和5B分别为图1A的天线的第四变体的平面图和剖视图；图6描述了图1A的天线的第五变体；图7是本发明的便携式无线电话通信设备的电容性负载环形天线的示意性方框图；
图8是本发明的无线电话通信基站的电容性负载环形天线的示意性方框图；图9是说明本发明的电容性负载回路的辐射方法的流程图；图10描述了图1A的天线的第六变体；图11描述了图1A的天线的第七变体；图12描述了图1A的天线的第八变体；以及图13描述了图1A的天线的第九变体。
详细说明本发明引入电容性负载环形辐射器天线和方法。所述天线是平衡的，以使地网对失谐作用(失谐作用会降低远场电磁模式(electro-magnetic pattern))的敏感度最小化。平衡的天线还起到减少接地平面中与辐射相关的电流量的作用，从而可以改善接收机的灵敏度。天线回路为电容性负载回路，以便对电场进行限制并从而缩小辐射元件的总尺寸(长度)。
因此，提供一种电容性负载环形天线。所述天线包括具有平衡的馈送接口(interface)的转换器回路和电容性负载环形辐射器。在一方面，所述电容性负载环形辐射器为平衡的辐射器。可选地，所述电容性负载环形辐射器可被认为是准平衡的辐射器，如下面所描述的那样，所述电容性负载环形辐射器包括准回路和桥部(bridge section)。在一方面，所述转换器回路与所述准回路是物理连接的。也就是说，所述转换器回路具有周边，而所述准回路也具有周边，并且所述准回路周边的至少一部分与所述转换器回路的周边是公共的。可选地，所述回路可以在物理上彼此独立。
在另一方面，所述周边具有矩形形状。例如圆形或椭圆形的其他形状也是可能的。在另一个方面，转换器回路所构成的平面与准回路所构成的平面是共面的。可选地，所述平面是不共面的，同时所述平面垂直于转换器回路所产生的公共的磁近场。因而，不管所述回路是否相连，其都是耦合的。
通常，准回路具有电容性负载边或电容性负载周边部分。电容性负载边包括插入准回路的端部之间的桥部。所述桥部可以为电介质间隙电容器或集总元件电容器。
图1A是本发明的电容性负载环形天线的平面图。天线100包括具有平衡的馈送接口104的转换器回路102。平衡的馈送接口104接收线路106上的正信号和线路108上的负信号(相对于正信号被认为是负信号)。在某些方面，线路108上的信号与线路106上的信号具有180度的相位差。天线100还包括电容性负载环形天线辐射器(CLLR)109。
通常，电容性负载环形天线辐射器109为平衡的辐射器。偶极天线是平衡的辐射器的一个传统实施例。然而，有利地影响CLLR 109的总体尺寸的电容性负载，使得天线对令辐射器失去平衡的影响更加敏感。也就是说，天线不总为完全平衡的辐射器，或者仅在有限的频率范围内是完全平衡的。为此，CLLR 109有时被描述为准平衡的辐射器。CLLR 109包括准回路110和桥部111。如本文中所限定的那样，准回路110具有基本闭合、但未完全闭合(接触)的环形端部。准回路110具有第一端部110a和第二端部110b。桥部111插入第一端部110a与第二端部110b之间。桥部可以为电介质间隙电容器(参见图1B)或集总元件电容(参见图10)。然而，如下面所说明的那样，桥部可以为能够限定电场的其他元件。
也就是说，图1A的天线100可被认为是一种受限电场磁偶极子天线。如上所述，该天线包括具有平衡的馈送接口104的转换器回路102。然而，在这一方面，该天线进一步包括具有电场限定部分111的磁偶极子109。也就是说，可认为该天线包括准回路110和电场限定部分111，其中准回路110用作感应元件，而电场限定部分111用于限定准回路的第一端部110a和第二端部110b之间的电场。磁偶极子109可以是平衡的辐射器或准平衡的辐射器。如上所述，电场限定部分111可以为电介质间隙电容器或集总元件电容。电场限定部分耦合或基本传导第一端部110a与第二端部110b之间的所有电场。如本文中所使用的那样，“限定电场”意味着天线所辐射的近场大部分是有磁性的。因而，产生的磁场与环境或邻近的物体之间存在较少的相互作用。减少的相互作用可以对总的天线效率产生正面影响。
转换器回路102具有辐射器接口112，而准回路110具有耦合到转换器回路的辐射器接口112的转换器接口114。如图1A所示，转换器回路102与准回路110是物理连接的。也就是说，转换器回路102具有第一周边，而准回路110具有第二周边，并且第二周边的至少一部分与第一周边是公共的。如图所示，回路102和110近似为矩形。同样地，转换器回路102具有第一边，并且该第一边为辐射器接口112。同样地，准回路110具有第一边，并且该第一边为转换器接口114。应当注意，边112和114为同一边。转换器回路102执行阻抗转换功能。也就是说，转换器回路的平衡的馈送接口104具有(与平衡的馈线106/108共轭匹配的)第一阻抗，并且其中辐射器接口112具有不同于第一阻抗的第二阻抗。因而，准回路的转换器接口114具有与辐射器接口的第二阻抗共轭匹配的阻抗。转换器回路的周长为边112、113a、113b和113c之和。准回路110的周长为边114、120、122和124之和。
为简便起见，将在矩形回路的上下文中描述本发明。然而，转换器回路102和准回路110并不局限于任何特定的形状。例如，在未示出的其他变体中，转换器回路102和准回路110可以为基本圆形、椭圆形、或者具有多个直的部分的形状(即，五边形形状)。根据特定的形状，将辐射器接口112和转换器接口114称作“边(side)”并不总是准确的。此外，换器回路102和准回路110不需要一定形成为相同形状。即使换器回路102和准回路110形成为基本相同的形状，周边所包围的周长或面积也不需要一定是相同的。在上面采用词语“基本”是因为准回路110的电容性负载的第四边124(第一和第二端部110a/110b)通常会阻止准回路形成几何上纯粹的形状。例如，图1A的准回路110为矩形，但不是纯粹的矩形。
图2是图1A的天线的物理上独立的回路变体的透视图。在该变体中，转换器回路102和准回路110并不是物理连接的。可选地，转换器回路102和准回路110没有共享任何电流。因而，转换器回路102具有位于第一平面202(以虚线示出)内的回路区域200，其中第一平面202由垂直于第一磁场(近场)204的第一周边限定。准回路110具有位于第二平面208(以虚线示出)内的回路区域206，其中第二平面208由垂直于第一磁场204的第二周边限定。如图所示，转换器回路102的第一周边在物理上独立于准回路110的第二周边。
参照图1A或图2，在天线100的一个方面中，第一平面202和第二平面208是共面的(如图所示)。
图3是示出图1A的天线的第二变体的透视图。在该变体中，转换器回路的第一平面202与第二平面208是不共面的。虽然可以与图1B中的天线类似，转换器回路102和准回路110被示出是物理连接的，但是也可以与图2中的天线类似，第一平面202与第二平面208以本发明的物理上独立的回路形式不共面。
如图所示，第一平面202与第二平面208是不共面的(或者如图1A和图2所示那样是共面的)，并且第一平面202垂直于转换器回路102所产生的近场。在图1B、图2和图3中，第一和第二平面202/208被示出是扁平的。在未示出的其他方面中，上述平面可以具有弯曲或折叠的表面。
图1B是图1A的天线的物理上独立的回路变体的平面图。准回路的第一端部110a包括形成为平行于第二端部110b的一部分的部分。可选地，第一端部110a和第二端部110b具有重叠的、或者既相邻又平行的部分。换言之，由于存在平行的或重叠的部分，因此第一端部110a与第二端部110b之和大于第四边124。在这种情况下，桥部111为形成于第一端部110a与第二端部110b的平行部分之间的间隙电容器。
参照图1B或图2，准回路110具有第二边120、垂直于第一边114的第三边122以及平行于第一边114的电容性负载的第四边124。电容性负载的第四边124包括第一端部110a，而第一端部110a具有连接到第二边120的远端128和近端130。第二端部110b具有连接到第三边122的远端134和近端135。桥部(电介质间隙电容器)111形成于第一端部110a和第二端部110b之间。例如，所述电介质可以为空气。如上所述，第一边114、第二边120、第三边122以及电容性负载边124的组合限定了准回路的周长。
第二边120具有第一长度140，而第三边122具有与第一长度140不等的第二长度140。第一边114具有第三长度144，第一端部110a具有第四长度146，而第二端部110b具有第五长度148。在该变体中，第四长度146与第五长度148之和大于第三长度144。在其他的矩形变体中，参照图5A和5B，第二和第三边120/122长度相同。也就是说，第二和第三边120/122在垂直面中长度相同，而第一端部110a和第二端部110b在水平面中形成一定的角度以避免接触，从而形成电介质间隙电容器。第一端部110a和第二端部110b之间的重叠的或平行的部分126有助于限定电介质间隙电容，因为电容是端部110a/110b之间的距离132以及重叠程度126的函数。
图4A和4B分别为图1A的天线的第三变体的平面图和局部剖视图。在图中显示出了具有表面402的电介质材料片400。例如，电介质片可以为FR4材料或一段PCB。转换器回路102和准回路110为覆盖在电介质材料片400上而形成的金属导电迹线。例如，迹线可以为1/2盎司的铜。电介质材料400包括腔体404。腔体404形成于电介质材料表面402、并位于腔体第一边缘406和腔体第二边缘408之间。准回路的第一端部110a沿着电介质材料的腔体第一边缘406与其对准，第二端部110b沿着电介质材料的腔体第二边缘408与其对准。如图所示，桥部111为在腔体第一和第二边缘406/408之间的腔体404中形成的空气隙电容器。可选地，腔体404中可充满除空气之外的电介质。
图5A和5B分别为图1A的天线的第四变体的平面图和剖视图。底架500被示出具有表面502。在该实施例中，表面502为底架的内表面。电介质材料片504具有上表面506，且位于底架的表面502下方。转换器回路102和准回路的第一边114为覆盖在电介质材料的上表面而形成的金属导电迹线。可选地但未示出，迹线可位于电介质片504内部，或者位于相对的表面上。具有端部110a和110b的准回路的第四边124为形成于底架表面502的金属导电迹线。可选地但未示出，电容性负载的第四边124可形成于底架的外表面、底架之内、或底架的不同面上，即形成于内表面和外表面。
感应压力的电触点508构成准回路的第二边120，感应压力的电触点510构成准回路的第三边122，其中第三边122连接第一边114与第四边124。例如，感应压力的电触点508/510可以为弹簧针或弹簧片。如图所示，第一端部110a和第二端部110b在水平面内形成一定的角度，以使得它们不会彼此接触，从而形成电介质间隙电容器。可选地但未示出，第一端部110a可安装到底架的下表面502，而第二端部110b可安装到底架的上表面512。在该实施例中但未示出，与底架上表面的迹线交界的感应压力触点长于与底架下表面的迹线交界的触点，并且端部110a/110b不需要在水平面内形成一定的角度以避免接触。
图6描述了图1A的天线的第五变体。在该变体中，准回路的第二平面208不完全垂直于磁近场204。虽然在本图中未示出，但是本发明的该变体可以实施为图2的物理上独立的环形天线。
图10描述了图1A的天线的第六变体。如图所示，桥部111为集总元件电容器。
图11描述了图1A的天线的第七变体。如图所示，桥部111为形成于第一端部110a和第二端部110b之间的电介质间隙电容器，其中第一端部110a和第二端部110b具有折入到准回路110的中心的重叠部分126。
图12描述了图1A的天线的第八变体。如图所示，桥部111为电介质间隙电容器。第一端部和第二端部具有既折入到准回路110的中心又从准回路110的中心显露出来的重叠部分126。可选地，第一端部110a和第二端部110b的平行部分或重叠部分垂直于形成准回路周边的第一端部和第二端部的其他部分。
图13描述了图1A的天线的第九变体。如图所示，桥部111为交叉指型电介质间隙电容器。图11、12和13仅描述了可以形成第一端部和第二端部的重叠部分或平行部分的多种可能的方式中的三种方式。本发明并不局限于任何特定的第一端部和第二端部形状。
图7是本发明的便携式无线电话通信设备的电容性负载环形天线的示意性的方框图。无线电话设备700包括电话收发器702。本发明并不局限于任何特定的通信形式，即通信形式可以为CDMA或GSM。设备700也不局限于任何特定的频率范围。无线设备700还包括平衡的馈送电容性负载环形天线704。在上面对图1A至图6以及图10至图13的说明中提供了天线704的细节，因而为了简短起见对此不再进行重复。图5A、图5B或图6中示出的天线的变体为可在便携式无线电话中使用的特定实施的实施例。应当注意，本发明还可应用于其他便携式无线设备，例如双向无线电装置和GPS接收机(列举了两个实施例)。
图8为具有本发明的电容性负载环形天线的无线电话通信基站的示意性方框图。基站800包括基站收发器802。此外，本发明并不局限于任何特定的通信形式或频带。如上所述，基站800还包括平衡的馈送电容性负载环形天线804。基站可以采用多个电容性负载环形天线804。本发明的天线有利地减少了单独的天线之间的耦合，并且缩小了天线系统的总体尺寸。
功能描述图9是说明本发明的电容性负载的环形辐射方法的流程图。虽然为了清晰起见而将所述方法描述为一系列已编号的步骤，但是不应当根据编号而推断顺序，除非明确说明。应当理解，可以跳过、并行执行或者在不需要保持序列的严格顺序的情况下执行这些步骤中的某些步骤。所述方法开始于步骤900。
步骤902从平衡的馈线引导第一电流通过转换器回路。步骤904响应于第一电流通过转换器回路而产生磁近场。步骤906响应于磁近场而引导第二电流通过电容性负载的环形辐射器(CLLR)。步骤908响应于第二电流通过电容性负载的环形辐射器而产生电磁远场。如上所述，CLLR包括准回路和桥部。换言之，步骤908通过限制电场而产生电磁远场。步骤908可以产生平衡的电磁远场。一般地，这些步骤限定了传输过程。然而，应当理解，或许顺序不同的相同步骤也可以描述辐射信号的接收过程。
在某些方面，例如当回路是物理连接的时(参见图1B)，附加的步骤907产生第三电流，其中第三电流是通过转换器回路与电容性负载的环形辐射器共享的回路周边部分的第一电流和第二电流的组合。例如，第一电流和第二电流可以趋向于相互抵消，从而使得净电流(第三电流)为零。通常，更加完善的平衡的辐射器会使得第三电流的值较低。
在另一方面，在步骤904响应于第一电流通过转换器回路而产生磁近场的步骤包括产生与在第一平面内形成的转换器回路区域正交的磁近场。然后，响应于磁近场而引导第二电流通过电容性负载的环形辐射器的步骤(步骤906)包括接收与在第二平面内形成的电容性负载的环形辐射器区域正交的磁近场。
例如，产生与在第一平面内形成的转换器回路区域正交的磁近场(步骤904)、以及接收与在第二平面内形成的电容性负载的环形辐射器区域正交的磁近场(步骤906)可以包括使第一平面和第二平面共面(参见图1A)。在另一方面，参见图3，第一平面和第二平面是不共面的(同时保持与近场正交)。在其他方面，CLLR的第二平面不与在步骤904中产生的近场正交(参见图6)。
在另一方面，回路是在物理上独立的，参见图2。这引导第一电流通过转换器回路(步骤902)包括只引导第一电流通过转换器回路的所有部分。引导第二电流通过电容性负载回路(步骤906)包括只引导第二电流通过电容性负载回路的所有部分。可选地，转换器回路和CLLR不共享任何电流。
在不同的方面中，从平衡的馈线开始引导第一电流通过转换器回路(步骤902)包括接收平衡的馈线的第一阻抗。然后，响应于磁近场而引导第二电流通过电容性负载的环形辐射器(步骤906)包括将第一阻抗转换成不同于第一阻抗的第二阻抗。可选地，转换器回路提供平衡的馈线与CLLR之间的阻抗转换功能。
提供了平衡的馈送、电容性负载环形天线以及电容性负载回路的辐射方法。已经给出了回路形状、回路方向、桥部和电场限制部分、物理实现以及使用的某些具体实施例，以阐明本发明。然而，本发明并不仅仅局限于这些实施例。本领域的技术人员可以想到本发明的其他变体和实施方案。
权利要求
1.一种电容性负载环形天线，所述天线包括转换器回路，其具有平衡的馈送接口；以及电容性负载环形辐射器，其与所述转换器回路耦合。
2.如权利要求1所述的天线，其中所述电容性负载环形辐射器为平衡的辐射器。
3.如权利要求1所述的天线，其中所述电容性负载环形辐射器包括准回路，其具有第一端部和第二端部；以及桥部，其插入所述准回路的第一端部和第二端部之间。
4.如权利要求3所述的天线，其中所述桥部是从包含电介质间隙电容器和集总元件电容器的组中选取的元件。
5.如权利要求3所述的天线，其中所述准回路的第一端部包括形成为与所述第二端部平行的部分；并且其中所述桥部为形成于所述第一端部与所述第二端部的所述平行的部分之间的电介质间隙电容器。
6.如权利要求4所述的天线，其中所述转换器回路具有辐射器接口，并且所述准回路具有与所述转换器回路的辐射器接口耦合的转换器接口。
7.如权利要求6所述的天线，其中所述转换器回路具有第一周边，而所述准回路具有第二周边，并且所述第二周边的至少一部分与所述第一周边是公共的。
8.如权利要求7所述的天线，其中所述转换器回路为具有第一边的矩形形状，以及所述准回路也为具有所述第一边的矩形形状。
9.如权利要求8所述的天线，其中所述转换器回路的辐射器接口为所述第一边，并且所述准回路的转换器接口也为所述第一边。
10.如权利要求4所述的天线，其中所述转换器回路具有位于第一平面内的回路区域，所述准回路具有位于第二平面内的回路区域。
11.如权利要求10所述的天线，其中所述转换器回路的第一平面与所述准回路的第二平面不共面。
12.如权利要求10所述的天线，其中所述转换器回路的第一平面与所述准回路的第二平面共面。
13.如权利要求9所述的天线，其中所述准回路具有垂直于所述第一边的第二边和第三边、以及平行于所述第一边的电容性负载的第四边。
14.如权利要求13所述的天线，其中所述电容性负载的第四边包括具有连接到所述第二边的远端、和近端的所述第一端部；具有连接到所述第三边的远端、和近端的所述第二端部；以及位于所述第一端部和所述第二端部的平行部分之间的所述桥部。
15.如权利要求14所述的天线，其中所述第二边具有第一长度，而所述第三边具有与所述第一长度不等的第二长度。
16.如权利要求15所述的天线，其中所述第一边具有第三长度，所述电容性负载的第四边的第一端部具有第四长度、第二端部具有第五长度，并且其中所述第四长度与所述第五长度之和大于所述第三长度。
17.如权利要求14所述的天线，其中所述桥部为电介质间隙电容器。
18.如权利要求6所述的天线，其中所述转换器回路的平衡的馈送接口具有第一阻抗，而所述辐射器接口具有不同于所述第一阻抗的第二阻抗。
19.如权利要求6所述的天线，其中所述转换器回路具有位于第一平面内的回路区域，所述第一平面由垂直于第一磁场的第一周边限定；并且所述准回路具有位于第二平面内的回路区域，所述第二平面由垂直于所述第一磁场的第二周边限定。
20.如权利要求19所述的天线，其中所述转换器回路的第一周边在物理上独立于所述准回路的第二周边。
21.如权利要求17所述的天线，进一步包括具有表面的电介质材料片；并且其中所述转换器回路和所述准回路为覆盖在所述电介质材料片上而形成的金属导电迹线。
22.如权利要求7所述的天线，其中所述电介质材料片包括腔体，所述腔体形成于所述电介质材料的表面、并位于腔体第一边缘和腔体第二边缘之间；并且其中所述准回路的第一端部沿着所述电介质材料的所述腔体第一边缘与其对准，所述第二端部沿着所述电介质材料的所述腔体第二边缘与其对准，所述桥部为在位于所述腔体第一边缘和第二边缘之间的所述腔体中形成的空气隙电容器。
23.如权利要求14所述的天线，进一步包括感应压力的电触点；具有表面的底架；电介质材料片，其具有上表面且位于所述底架的表面的下方；并且其中所述转换器回路与所述准回路的第一边为覆盖在所述电介质材料片上形成的金属导电迹线；其中所述准回路的第四边为形成于所述底架的表面的金属导电迹线；并且其中所述准回路的第二边和第三边形成于将所述第一边连接到所述第四边的感应压力的触点。
24.一种无线电话通信设备，所述设备包括电话收发器；以及与所述电话收发器相连的平衡的馈送电容性负载环形天线。
25.如权利要求24所述的设备，其中所述天线包括转换器回路，其具有平衡的馈送接口；以及电容性负载环形辐射器，其与所述转换器回路耦合。
26.如权利要求25所述的设备，其中所述电容性负载环形辐射器为平衡的辐射器。
27.如权利要求25所述的设备，其中所述电容性负载环形辐射器包括准回路，其具有第一端部和第二端部；以及桥部，其插入所述准回路的第一端部和第二端部之间。
28.如权利要求27所述的设备，其中所述桥部是从包含电介质间隙电容器和集总元件电容器的组中选取的元件。
29.如权利要求28所述的设备，其中所述转换器回路具有第一周边，而所述准回路具有第二周边，并且所述第二周边的至少一部分与所述第一周边是公共的。
30.如权利要求29所述的设备，其中所述转换器回路为具有第一边的矩形形状，以及所述准回路也为具有所述第一边的矩形形状。
31.如权利要求27所述的设备，其中所述转换器回路具有位于第一平面内的回路区域，所述第一平面由垂直于第一磁场的第一周边限定；并且所述准回路具有位于第二平面内的回路区域，所述第二平面由垂直于所述第一磁场的第二周边限定。
32.如权利要求31所述的设备，其中所述转换器回路的第一周边在物理上独立于所述准回路的第二周边。
33.一种具有电容性负载环形天线的无线电话通信基站，所述基站包括基站收发器；以及平衡的馈送电容性负载环形天线。
34.如权利要求33所述的基站，所述天线包括转换器回路，其具有平衡的馈送接口；以及电容性负载环形辐射器，其与所述转换器回路耦合。
35.如权利要求34所述的基站，其中所述电容性负载环形辐射器为平衡的辐射器。
36.如权利要求34所述的基站，其中所述电容性负载环形辐射器包括准回路，其具有第一端部和第二端部；以及桥部，其插入所述准回路的第一端部和第二端部之间。
37.如权利要求36所述的基站，其中所述桥部是从包含电介质间隙电容器和集总元件电容器的组中选取的元件。
38.一种电容性负载回路的辐射方法，所述方法包括从平衡的馈线引导第一电流通过转换器回路；响应于所述第一电流通过所述转换器回路而产生磁近场；响应于所述磁近场而引导第二电流通过电容性负载环形辐射器；以及响应于所述第二电流通过所述电容性负载环形辐射器而产生电磁远场。
39.如权利要求38所述的方法，进一步包括产生第三电流，其中所述第三电流是通过所述转换器回路与所述电容性负载环形辐射器共享的回路周边部分的第一电流和第二电流的组合。
40.如权利要求39所述的方法，其中，响应于第一电流通过转换器回路而产生磁近场包括产生与在第一平面内形成的转换器回路区域正交的磁近场；其中响应于所述磁近场而引导第二电流通过电容性负载环形辐射器包括接收与在第二平面内形成的电容性负载环形辐射器区域正交的磁近场。
41.如权利要求40所述的方法，其中产生与在第一平面内形成的转换器回路区域正交的磁近场、以及接收与在第二平面内形成的电容性负载环形辐射器区域正交的磁近场包括使所述第一平面和所述第二平面为共面的。
42.如权利要求40所述的方法，其中产生与在第一平面内形成的转换器回路区域正交的磁近场、以及接收与在第二平面内形成的电容性负载环形辐射器区域正交的磁近场包括使得所述第一平面和所述第二平面不共面。
43.如权利要求38所述的方法，其中引导第一电流通过转换器回路包括只引导所述第一电流通过所述转换器回路的所有部分；并且其中引导第二电流通过电容性负载回路包括只引导所述第二电流通过所述电容性负载回路的所有部分。
44.如权利要求38所述的方法，其中从平衡的馈线开始引导第一电流通过转换器回路包括接收第一阻抗；并且其中响应于磁近场而引导第二电流通过电容性负载环形辐射器包括将所述第一阻抗转换成不同于所述第一阻抗的第二阻抗。
45.如权利要求38所述的方法，其中所述的产生电磁远场包括产生平衡的电磁远场。
46.一种受限电场磁偶极子天线，所述天线包括转换器回路，其具有平衡的馈送接口；以及具有电场限制部分的磁偶极子。
47.如权利要求46所述的天线，其中所述磁偶极子为平衡的辐射器。
48.如权利要求47所述的天线，其中所述磁偶极子包括具有第一端部和第二端部的准回路；并且其中所述电场限制部分插入所述准回路的第一端部和第二端部之间。
49.如权利要求48所述的天线，其中所述电场限制部分是从包含电介质间隙电容器和集总元件电容器的组中选取的元件。
全文摘要
本发明提供电容性负载环形天线和相应的辐射方法。所述天线包括具有平衡馈线接口的转换器回路和电容性负载环形辐射器。在一方面，所述电容性负载环形辐射器为平衡的辐射器。在另一方面，所述转换器回路与所述准回路是物理连接的。也就是说，所述转换器回路与所述电容性负载环形辐射器具有由二者的回路周边共有的部分。可选地，所述回路是物理上彼此独立的。在一方面，所述周边具有矩形形状。例如圆形或椭圆形的其他形状也是可能的。在另一方面，转换器回路所构成的平面与准回路所构成的平面是共面或不共面的，同时两个回路垂直于转换器回路所产生的公共的磁近场。根据周边的形状，所述辐射器具有电容性负载边或电容性负载周边部分。
文档编号H01Q21/29GK101048915SQ200580030657
公开日2007年10月3日 申请日期2005年9月12日 优先权日2004年9月14日
发明者格雷戈里·普瓦拉斯内, 乔治·法夫雷加-桑什, 梅特·厄兹卡尔, 瓦湿特·帕塔克 申请人:京瓷无线公司