[发明专利]通过多模行波（TW）的微型化超宽带多功能天线

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年5月26日提交的、标题为“Miniaturized Ultra-Wideband Multifunction Antenna Via Multi-Mode Traveling-Waves（TW）（通过多模行波（TW）的微型化超宽带多功能天线）”、具有序列号61/490,240的待审美国临时申请的优先权，本文通过引用将其整体并入。

技术领域

本发明一般涉及射频天线，并且更具体地涉及覆盖地面和卫星通信两者并且共形的多功能天线，该多功能天线用于安装到如汽车、个人计算机、手机、飞机等的平台上。

背景

天线是任何无线系统的核心部分。随着无线系统的普及，天线变得日益繁多并且因此很难容纳在任何有限表面的平台上。一种明显的解决方案是采用可以处理多个功能的天线以使较少天线被使用在平台上。例如，一家举足轻重的汽车制造商已经公开宣布其目标是将一些高端轿车上的二十四条天线减少到单一的多功能天线。对于从汽车到手机的平台而言，这样一种多功能天线还必须具有足够小的大小和覆盖区（footprint）、低生产成本、坚固性和审美诉求。对于机载仪器平台而言，多功能天线还必须具有足够小的大小和覆盖区以及具有低剖面的空气动力学形状。

图1示出了概述可实现在汽车上的普通无线系统的表格，这些普通无线系统中的许多还可用于移动电话、个人计算机和在地面上或在空中的其他小型或大型平台。由于越来越多的无线系统涌现，如各种移动卫星通信系统、UWB（超宽带）系统等，该表格绝不是完整无遗的，该表格也不是符合所有惯例的，其中一些随着时间改变或随着地理位置变化。另外，无线服务仍然在扩展，因此需要多功能天线。

这些多功能天线已经被论述在出版物（J.J.H.Wang,V.K.Tripp,J.K.Tillery和C.B.Chambers,“Conformal multifunction antenna for automobileapplication（用于汽车应用的共形多功能天线）,”1994 URSI Radio Science Meeting（无线电科学会议）,Seattle,Washington,p.224,1994年6月19-24日；J.J.H.Wang,“Conformal Multifunction Antenna for Automobiles（用于汽车的共形多功能天线）,”2007 International Symposium on Antennas and Propagation（2007年天线和传播国际研讨会)(ISAP2007),Niigata,Japan,2007年8月;J.J.H.Wang,“Multifunction Automobile Antennas-Conformal,Thin,with Diversity，and Smart（多功能汽车天线-共形的、薄的、具有多样性和智能）,”2010 International Symposium on Antennas and Propagation(2010年天线和传播国际研讨会)(ISAP2010)，Macao,China,2010年11月23-26日,）和美国专利（第5,508,710号,授权于1996年;第5,621,422号,授权于1997年;第6,348,897号,授权于2002年;第6,664,932号,授权于2003年;第6,906,669B2号,授权于2005年;第7,034,758B2号,授权于2006年;第7,545,335B1号,授权于2009年;第7,839,344B2号,授权于2010年）中，本文通过引用将其并入。

由于多功能天线必须覆盖一般工作在不同的频率处的两个或多个无线系统，已经通过前所未有更广泛的宽带覆盖范围标记了其改进。由于在任何平台上，尤其是理想或适合于天线安装的平台上的表面面积是有限的，多功能天线的配置的基本要点是关于共享孔径、尺寸微型化，并且与安装多功能天线的平台的一致性。由于多功能天线减少所采用的天线的数量，使得多功能天线具有固有成本优势；如果多功能天线被配置成依照行业中的低成本生产技术，那么该优势可以进一步提高。关于这一点，两个近期的美国专利申请所揭露的要求保护的技术具有这些优点（于2011年3月30日提交，申请号61/469,409；于2011年4月11日提交，申请号13/082,744），本文通过引用将其并入。这两个申请基于依照平面生产技术的超宽带低剖面行波（TW）结构的配置。