超材料天线的制作方法_2

文档序号:8324069阅读:来源:国知局
导体盖102的一端通过供电并联电感元件104与供电部116连接,将导体盖102的另一端通过接地并联电感元件106与接地部120连接,进而可将导体盖102应用为天线。在这一情况,可防止内装型天线114的放射特性降低。
[0041]一般地说,在天线周围存在导体物质的情况,导体物质圈住或抑制在天线放射的电波,并且限制天线的电气性体积,因此降低天线的放射特性。同样地,现有的导体盖为单纯的导体物质,起到了降低内装型天线114的放射特性的作用。
[0042]相反,根据本发明一实施例的导体盖102作为天线进行操作,而不是单纯的导体物质。在这一情况,可提高因为现有的导体盖而被降低的内装型天线114的放射效率。这时,相比于只利用内装型天线114的情况,导体盖102的谐振频率为与内装型天线114的谐振频率相同的频率的情况可提高放射效率。另一方面,内装型天线114形成在主板110的前端或后端,导体盖102形成在主板110的侧面,来直交两个天线,因此在内装型天线114与导体盖102之间几乎不产生相互干涉。
[0043]在这里,导体盖102在设计方面进行设计且固定在无线终端机(未图示)而形成的,因此在将导体盖102应用为天线时,很难变更为了整合谐振频率及阻抗匹配的构造变更。据此,在本发明的实施例中,利用超材料之一的ENG(Epsilon Negative)构造,不变更导体盖102的构造,也可将导体盖102应用为天线。
[0044]超材料是指为使具有一般在自然中无法找到的特殊的电磁性特性而被人工设计的物质或电磁性构造,在诱电率及磁导率中至少一个为负极物质。根据本发明一实施例的超材料天线100因为供电并联电感元件104及接地并联电感元件106具有负极诱电率,因此具有超材料天线的特性。通过超材料传播的电波具有与其传输方向相反负极相位速度及群速度,因此通过超材料传播的电波具有根据弗莱明左手法则传达的LH(Left Handed,左手)特性,而不是根据弗莱明的右手法则。超材料天线100,因为这种特性具有O次谐振及负极(-)次数的谐振,并且与天线长度无关的可决定谐振频率。
[0045]即,超材料天线100的谐振频率可根据供电电感元件104及接地并联电感元件106的电感值决定,因此在可将导体盖102应用为天线时,为了谐振频率及阻抗匹配无需变更导体盖102的构造,只调整供电并联电感元件104及接地并联电感元件106的电感值即可。具体地说,超材料天线100的谐振频率及输入阻抗电感可由供电并联电感元件104及接地并联电感元件106的电感比例调整。同样地,若利用ENG构造,则可易于将导体盖102应用为天线。
[0046]根据本发明的实施例,将导体盖102应用为天线,进而维持根据导体盖102的无线终端机的设计的同时,可减少在无线终端机的主板I1形成的内装型天线114的放射效率降低。并且,在无线终端机不使用另外的空间也可追加形成天线,因此在最大限度的利用无线终端机的空间的同时可实现多重天线。
[0047]图2是图示根据本发明第一实施例的超材料天线的等效电路的图面。
[0048]参照图2,超材料天线100包括串联电感Lk、并联电容Ck及并联电感Lp在这里,串联电感1^是指根据导体盖102长度的电感成分,并联电容C,是指根据导体盖102与底面112之间的间隔的电容成分,并联电感U是指根据供电并联电感元件104及接地并联电感元件106的电感成分。
[0049]超材料天线100,根据串联电感Lk及并联电容Ck具有RH(Right Handed,右手)特性,根据并联电感U具有LH(Left Handed,左手)特性。超材料天线100,根据并联电感Ll具有上述超材料特性,因此不变更导体盖102构造根据并联电感U的电感值可调整谐振频率及输入阻抗。
[0050]另一方面,在图1中图示了在导体盖102的两端分别连接供电并联电感元件104及接地并联电感元件106,但是供电并联电感元件104及接地并联电感元件106连接于导体盖102的位置并不限定于此,可连接于除此以外的多种位置。
[0051]例如,如图3所示供电并联电感元件104连接于导体盖102的一端,接地并联电感元件106可连接于导体盖102的中央。在这里,通过供电并联电感元件104及接地并联电感元件106连接于导体盖102的位置,可调整谐振频率及输入阻抗。
[0052]即,除了供电并联电感元件104及接地并联电感元件106的电感值以外,也可通过连接于供电并联电感元件104及接地并联电感元件106的导体盖102的位置调整谐振频率及输入阻抗。对此,将参照图4及图5进行说明。
[0053]图4是图示根据图1的第一实施例的超材料天线的反射系数的示意图。图5是图示根据图3的第二实施例的超材料天线的反射系数的示意图。
[0054]参照如4,在将供电并联电感元件104及接地并联电感元件106分别连接于导体盖102两端的情况,可以看到超材料天线100在IGHz及2GHz中反射系数分别为_3dB及-14dB。这时,在IGHz反射系数大,因此很难作为天线进行操作,这种在IGHz反射系数大的原因是因为导体盖102的长度过长无法进行很好的阻抗匹配。
[0055]相反,参照图5供电并联电感元件104连接于导体盖102的一端,接地并联电感元件106连接于导体盖102中央的情况,可以看到超材料天线100在950MHz及1.7GHz中反射系数分别为-9.5dB及-13dB。
[0056]在这里,可以看到谐振频率在IGHz及2GHz调整为950MHz及1.7GHz,并且可以看出在950MHz的情况的阻抗匹配比图4的情况进行的更好。同样地,变更连接于接地并联电感元件106的位置,进而可调整谐振频率及输入阻抗。
[0057]根据本发明的实施例,利用ENG构造将导体盖应用为天线,进而在并联电感元件的电感值及并联电感元件的位置中至少通过其中一种,可易于调整超材料天线的谐振频率及输入阻抗。
[0058]另一方面,在第一及第二实施例中,图示了超材料天线由一个晶胞构成,但是并不限定于此,根据本发明实施例的超材料天线也可由多个晶胞构成。在以下,将详细说明超材料天线由多个晶胞构成的情况。
[0059]图6是图示根据本发明第三实施例的超材料天线的图面。
[0060]参照图6,超材料天线200包括导体盖202、供电并联电感元件204、第一接地并联电感元件206及第二接地并联电感元件208。
[0061]供电并联电感元件204形成为连接导体盖202的一端与供电部216的一端。这时,供电部116的另一端与底面212隔离固定间隔。在供电部216的另一端形成供电点218 (Feeding Point)。
[0062]第一接地并联电感元件206形成为连接导体盖202的中央部分与第一接地部220的一端。这时,第一接地部220的另一端与底面212连接。在这里,图示了第一接地并联电感元件206连接于导体盖202的中央部分,但是第一接地并联电感元件206形成位置不限定于此,只要在导体盖202的两端之间与导体盖206连接即可。
[0063]第二接地并联元件208形成为连接导体盖202的另一端与第二接地部222的一端。这时,第二接地部222的另一端与底面212连接。
[0064]在这里,超材料天线200包括第一晶胞252及第二晶胞254。S卩,从底面212开始第二接地部222、第二接地并联电感元件208、在导体盖202的另一端到导体盖202的中央部分、第一接地并联电感元件206到第一接地部220构成第一晶胞252,
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