[发明专利]包括具有基本上相同特征的第一辐射单元和第二辐射单元的天线

说明书

根据35 U.S.C.§119要求优先权

本申请要求于2007年3月23日提交的名称为“Ultra-Wide BandAntennas”的第60/896,772号美国临时专利申请的申请日权益，通过引用将其并入本申请。

技术领域

本公开涉及通信系统。具体而言，涉及包括具有基本上相同特征的第一辐射单元和第二辐射单元的天线。

背景技术

依靠有限的电源(例如电池)进行工作的通信设备通常使用各种技术来提供所需要的功能，同时消耗较少的电力。得到了广泛应用的一种技术使用脉冲调制技术来发射信号。这种技术一般使用低工作比脉冲来发射信息，并且在不发射脉冲时工作于低功率模式。因此，在这些设备中，效率通常比发射机连续工作的通信设备要高。

由于在一些应用中，脉冲可能具有较小的工作比，因此，用于发射或接收这些脉冲的天线应当对脉冲形状或频率内容的影响最小。因此，天线应当具有较大的带宽。更进一步，由于有可能将天线用于使用有限电源(例如电池)的低功率应用中，因此在向无线介质发射或从无线介质接收信号的过程中天线应当具有较高的效率。因此，它在目标带宽上的返回损耗应该较高。另外，由于有可能将天线用于具有较小外壳的应用中，因此，天线还应该具有相对紧凑的结构。

发明内容

本公开的一方面涉及无线通信装置。这种装置包括第一辐射单元和第二辐射单元。第二辐射单元电磁耦合到第一辐射单元并与第一辐射单元电绝缘。第一辐射单元包括与第二辐射单元的至少一个特征基本相同的至少一个特征。

根据另一方面，第一辐射单元包括至少一个特征，它在与第二辐射单元的至少一个特征基本上垂直的方向上延伸。根据又一方面，第一辐射单元包括至少一个特征，它在基本上平行于第二辐射单元的至少一个特征的方向上延伸。根据又一方面，第一辐射单元包括至少一个特征，它以确定的锐角从第二辐射单元的至少一个特征延伸。根据又一方面，第一辐射单元或第二辐射单元的特征包括方向、宽度、高度、面积或体积。

根据另一方面，第一辐射单元包括锥体，第二辐射单元包括基本上平的板。其中锥体的至少一个特征包括其开口的面积，基本上平的板的至少一个特征包括其表面面积。

根据另一方面，第一辐射单元包括导电板。导电板可以包括以下形状中的任意一种：椭圆形、圆形、三角形、正方形、矩形、菱形或者多边形。根据又一方面，可以提供金属负载，这种金属负载电耦合到导电板。可以将金属负载配置成基本上平的板，或者具有基本上与导电板的至少部分轮廓一致的形状。

根据另一方面，第一辐射单元包括锥体，该锥体包括金属或者包括金属和电介质，例如塑料、聚脂薄膜、特氟龙、聚酰亚胺、FR4、杜罗艾德(duriod)、聚四氟乙烯等。根据又一方面，第一辐射单元包括基本上为空心的锥体以及基本上封住空心锥体的盖。空心锥体可以包括内表面和外表面，内表面包括电绝缘体，外表面包括金属。

根据另一方面，这种装置还可以包括馈电点，这个馈电点电耦合到第一辐射单元并与第二辐射单元电绝缘。根据另一方面，第一辐射单元可以包括基本上为空心的锥体，其中馈电点的至少一部分位于空心锥体内。另外，根据另一方面，这种装置还可以包括电路，用于通过馈电点发射或接收信号，以及电池，用于向电路供电，其中电路的至少一部分和电池的至少一部分位于空心锥体内。更进一步，根据另一方面，电池的至少一部分构成盖，以基本上封住空心锥体。

根据另一方面，这种装置可以包括第三辐射单元，这个第三辐射单元电耦合到馈电点，其中第三辐射单元电磁耦合到第二辐射单元并与第二辐射单元电绝缘。根据另一方面，馈电点构成同轴传输线的中心导体的一部分或者电耦合到同轴传输线的中心导体。根据另一方面，馈电点电耦合到印刷电路板，可以将其配置成微带或者带线.

根据另一方面，第二辐射单元包括导电板。导电板可以具有确定的弯曲表面。根据又一方面，第一辐射单元和第二辐射单元用于在确定的超宽带(UWB)信道内发射或接收信号，超宽带信道具有20％量级或更大的分数带宽，具有500MHz量级或更大的带宽，或者具有20％量级或更大的分数带宽并且具有500MHz量级或更大的带宽。

通过本公开下面的详细描述并结合附图进行考虑，本公开的其它的方面、有点和新颖性特征就会变得明显。

附图说明

图1A～B示出了本公开的一方面中示例性金属加载平面单极子天线的正面和侧面的部分剖面图。

图2A～B示出了本公开的另一方面中另一示例性金属加载平面单极子天线的正面和侧面的部分剖面图。