Многопротокольная антенна и способ синтеза диаграммы направленности такой антенны

Авторы патента:

ЯРГА Салих (US)

КОНАНУР Ананд (US)

КАРАКАОГЛУ Улун (US)

СУ Сон-Йуп (US)

ЯНГ Сонгнам (US)

H01Q1/38 - образованных электропроводящим слоем на диэлектрической подложке (проводники вообще H01B 5/14)

Владельцы патента RU 2494503:

ИНТЕЛ КОРПОРЕЙШН (US)

Изобретение относится к многопротокольным антеннам и к их конструкциям. Техническим результатом является возможность поддержания работы многопротокольных систем. Способ синтеза диаграммы направленности многопротокольной антенны, включающий: обеспечение по существу одинаковых поверхностных токов на обоих выступах антенны для формирования почти горизонтальной диаграммы направленности в дальней зоне в диапазоне более низких частот; обеспечение большей величины поверхностных токов на правом выступе для формирования диаграммы направленности в дальней зоне с большой величиной горизонтальной компоненты в диапазоне более высоких частот и обеспечение большей величины поверхностных токов на левом выступе для формирования асимметричной диаграммы направленности в дальней зоне в диапазоне средних частот, причем эллиптическое сужение правого выступа имеет меньшую величину по сравнению с левым выступом, и точка подсоединения антенного фидера расположена ближе к правому выступу, чем к левому выступу. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к многопротокольным антеннам и к их конструкциям. Некоторые варианты осуществления изобретения относятся к плоским дисплеям с интегрированными в них многопротокольными антеннами. Некоторые варианты относятся к портативным вычислительным устройствам, таким как лэптопы, ноутбуки и нетбуки с интегрированными антеннами, сконфигурированными для обеспечения связи с базовыми станциями и точками доступа беспроводных сетей, работающих по разным протоколам.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Портативные вычислительные устройства, такие как лэптопы, ноутбуки и нетбуки обычно обеспечивают возможность беспроводной связи и содержат одну или несколько внутренних антенн для связи с точками доступа или с базовыми станциями. Эти внутренние антенны обычно обеспечивают диаграмму направленности с одинаковым усилением по вертикали и горизонтали. Поскольку точки доступа и базовые станции обычно находятся больше в горизонтальном направлении, то усиление этих антенн в вертикальном направлении приводит к непроизводительному расходу энергии. Внутренняя антенна с увеличенным коэффициентом усилением в горизонтальной плоскости и пониженным коэффициентом усиления в вертикальной плоскости (то есть, форма диаграммы излучения имеет примерную форму шайбы) была бы более подходящей для использования в портативных вычислительных и связных устройствах, однако традиционные антенны, как правило, не способны обеспечить такую диаграмму направленности из-за ограничений форм-фактора антенны. Кроме того, традиционные антенны, как правило, неспособны поддерживать работу многопротокольных систем (например, WiMAX и WiFi).

[0003] Таким образом, существует насущная потребность в многопротокольных антеннах, подходящих для использования в плоских дисплеях и других плоских устройствах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0004] Фигура 1А - вид спереди многопротокольной антенны по некоторым вариантам осуществления изобретения.

[0005] Фигура 1В - сравнительные графические данные для расчетных и измеренных обратных потерь многопротокольной антенны фигуры 1А.

[0006] Фигуры 2А, 2В, 2С - схемы поверхностных токов для многопротокольной антенны фигуры 1А на частотах, находящихся в разных частотных диапазонах.

[0007] Фигуры 3А, 3В, 3С - диаграммы направленности в вертикальной плоскости для многопротокольной антенны фигуры 1А на частотах, находящихся в разных частотных диапазонах.

[0008] Фигуры 4А, 4В, 4С - двухмерные диаграммы направленности для многопротокольной антенны фигуры 1А на частотах, находящихся в разных частотных диапазонах.

[0009] Фигура 5 - плоский дисплей с встроенными антеннами в соответствии с некоторыми вариантами.

[0010] Фигура 6 - схема устройства беспроводной связи в соответствии с некоторыми вариантами.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Нижеприведенное описание и прилагаемые чертежи иллюстрируют конкретные варианты осуществления изобретения, которые дают возможность специалистам в данной области техники использовать их на практике. Другие варианты могут содержать конструктивные, логические, электрические, технологические и другие изменения. Части и признаки некоторых вариантов могут быть включены в эти другие варианты или могут заменяться. Варианты, указанные в пунктах формулы изобретения, охватывают все их возможные эквиваленты.

[0012] На фигуре 1А приведен вид спереди конструкции многопротокольной антенны по некоторым вариантам осуществления изобретения. Антенна 100 представляет собой асимметричную антенну со смещенной точкой подсоединения антенного фидера для обеспечения многопротокольной работы. Антенна 100 содержит два выступа, правый выступ 112 и левый выступ 114, суживающиеся по эллиптическим кривым, имеющим разный радиус. Антенна 100 также имеет смещенную от центра точку 110 подсоединения антенного фидера, находящуюся между правым и левым выступами.

[0013] В примере, представленном на фигуре 1А, правый выступ 112 имеет меньшую протяженность эллиптического сужения по сравнению с левым выступом 114, и точка 110 подсоединения антенного фидера смещена от центра ближе к правому выступу 112. В рассматриваемых вариантах левый и правый выступы состоят из проводящего материала, нанесенного на непроводящую плоскую подложку. Смещение от центра точки 110 подсоединения антенного фидера и различные радиусы сужений левого и правого выступов могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечивался резонанс в двух или более частотных диапазонах для поддержки многопротокольной работы. В некоторых вариантах в качестве непроводящей подложки используется гибкая пластина из полиэтилентерефталата.

[0014] На фигуре 1В представлены графики обратных потерь многопротокольной антенны 100, которые показывают, что результаты расчетов хорошо согласуются с полученными результатами измерений для реальной антенны. Многопротокольная антенна 100 имеет низкий профиль и поэтому может быть встроена во многие ноутбуки и нетбуки.

[0015] В некоторых вариантах смещение от центра точки 110 подсоединения антенного фидера и различные радиусы сужений правого и левого выступов выбираются таким образом, чтобы обеспечивались примерно одинаковые поверхностные токи на обоих выступах для формирования диаграммы направленности, близкой к горизонтальной, в дальней зоне для диапазона более низких частот, как показано на фигуре 2А. Смещение от центра точки 110 подсоединения антенного фидера и различные радиусы сужений правого и левого выступов могут выбираться таким образом, чтобы величины поверхностных токов на левом выступе 114 были больше чем на правом выступе 112 для формирования асимметричной диаграммы направленности в дальней зоне в диапазоне средних частот, как показано на фигуре 2В. Далее, смещение от центра точки 110 подсоединения антенного фидера и различные радиусы сужений правого и левого выступов могут выбираться таким образом, чтобы величины поверхностных токов на правом выступе 112 были больше чем на левом выступе 114 для формирования диаграммы направленности в дальней зоне с большей горизонтальной компонентой в диапазоне более высоких частот, как показано на фигуре 2С.

[0016] Два эллиптически суживающихся выступа (а именно, правый выступ 112 и левый выступ 114) составляют часть верхнего излучающего элемента 102. Нижний излучающий элемент 104, действующий в качестве "земляной" шины, содержит соответствующие эллиптически суживающиеся части, расположенные напротив эллиптически суживающихся правого и левого выступов верхнего излучающего элемента 102. Смещенная от центра точка 100 подсоединения антенного фидера может быть расположена между верхним и нижним излучающими элементами, как показано на фигуре 1А.

[0017] Различные варианты многопротокольной антенны 100 обеспечивают работу в системах связи по нескольким протоколам. Многопротокольная антенна 100 может использоваться, например, для обеспечения связи в системах WiMAX и WiFi, хотя ее применение не ограничивается указанным примером. Многопротокольная антенна 100 обеспечивает работу в нескольких частотных диапазонах с оптимизированной диаграммой направленности для каждого частотного диапазона путем синтеза распределения токов на поверхности плоской антенны. Распределение поверхностных токов на разных частотах иллюстрируется на фигурах 2А, 2В и 2С. Варианты осуществления изобретения могут использоваться для других беспроводных применений, включая сочетания беспроводной глобальной сети (WWAN), широкополосной системы (WiMAX), LTE, сверхширокополосной системы (UWB) и беспроводных локальных сетей (WiFi). Многопротокольная антенна 100, показанная на фигуре 1А, может подходить для частотных диапазонов WiMAX и WiFi (2,3-2,7 ГГц, 3,3-3,8 ГГц и 5,15-5,825 ГГц) с одним антенным фидером. Многопротокольная антенна 100 может обеспечивать почти горизонтальную диаграмму направленности в двух диапазонах WiMAX 2,3-2,7 ГГц и 3,3-3,8 ГГц, а также может обеспечивать диаграммы направленности, совместимые с WiFi, в диапазоне более высоких частот 5,15-5,825 ГГц, как это иллюстрируется на фигурах 3А, 3В и 3С. Почти горизонтальная диаграмма направленности в диапазоне более низких частот WiFi (2,4-2,5 ГГц) минимизирует воздействие на эффективность работы WiFi. На границах диапазона WiFi почти горизонтальная диаграмма направленности повышает пропускную способность по сравнению с пропускной способностью, обеспечиваемой традиционными WiFi-антеннами.

[0018] В соответствии с некоторыми вариантами обеспечивается несколько режимов излучения на нескольких разных рабочих частотах для работы в нескольких диапазонах, причем в диапазоне WiMAX формируется шайбообразная, почти горизонтальная диаграмма направленности с высоким КПД антенны. Обычно антенны, используемые в ноутбуках и нетбуках, не имеют такой шайбообразной формы диаграммы направленности, что обусловливается, среди прочего, ограничениями формы (форм-фактора) антенны. Многопротокольная антенна 100 включает физические и электрические признаки, связанные с применением в ноутбуках и нетбуках.

[0019] Многопротокольная антенна 100, напечатанная на плоской подложке, имеет компактную конструкцию с низким профилем и содержит верхнюю излучающую часть и нижнюю "земляную" шину. В некоторых вариантах антенна 100 может иметь размеры 29 мм (шир.) × 40 мм (вые.) × 0,25 мм (толщ.). Нижняя земляная шина способствует согласованию импедансов. В некоторых вариантах осуществления изобретения земляная шина может быть расположена позади ЖК-дисплея вышеуказанных устройств. Такие варианты описаны ниже более подробно.

[0020] Эллиптические сужения левого и правого выступов, имеющие разные радиусы, может обеспечивать множество резонансов на разных частотах для многопротокольной работы. Положение точки подсоединения антенного фидера, которое может быть смещено в сторону меньшего эллиптического сужения правого выступа 112, также способствует обеспечению работы по нескольким протоколам. Размер, форма и расположение эллиптического сужения могут быть изменены в зависимости от используемых частотных диапазонов и их ширины.

[0021] В некоторых вариантах в диапазоне более низких частот (например, 2,3-2,7 ГГц) поверхностные токи распределяются по обоим выступам. Токи на каждом выступе имеют одинаковые величины, однако их фазы противоположны, и поэтому эквивалентный ток может быть изображен как короткий вертикальный компонент, как показано на фигуре 2А. Это обеспечивает почти горизонтальную диаграмму направленности в дальней зоне, как показано на фигуре 3А. В диапазоне средних частот (например, 3,3-3,8 ГГц) по левому выступу 114, имеющему большее эллиптическое сужение, проходит поверхностный ток большей величины, чем по правому выступу 112. Вектор эквивалентного тока наклонен в сторону левого выступа 114, как показано на фигуре 2В, в результате чего обеспечивается асимметричная диаграмма направленности в дальней зоне, как показано на фигуре 3В. На более высоких частотах (например, 5,15-5,825 ГГц) ток большей величины проходит по правому выступу 112, имеющему меньшее эллиптическое сужение. Эквивалентный ток, имеющий большую горизонтальную компоненту, показан на фигуре 2с, и диаграмма направленности в дальней зоне показана на фигуре 3С. Распределения поверхностных токов показывают, что синтез тока на поверхности антенны, который зависит от размера, формы и расположения сужений, определяет ее диаграмму направленности в дальней зоне.

[0022] Поскольку антенна 100 имеет асимметричную конструкцию со смещенной точкой подсоединения антенного фидера, то не всегда происходит идеальное взаимная компенсация токов между двумя выступами верхнего излучающего элемента 102. На более низких частотах большая часть токов концентрируется по вертикали относительно точки подсоединения антенного фидера, и векторная сумма поверхностных токов представляет собой сравнительной короткий вертикальный вектор. Короткая вертикальная компонента тока обеспечивает формирование почти горизонтальной диаграммы направленности, имеющей шайбообразную форму, как показано на фигуре 3А. Антенна 100 обеспечивает очень хорошую эффективность излучения в диапазонах частот, представляющих практический интерес. С увеличением частоты векторная сумма распределенных токов уже не представляет собой короткую вертикальную компоненту тока, а наклоняется с увеличивающейся величиной горизонтальной компоненты. Диаграмма направленности приобретает более случайный характер на более высоких частотах (например, 5,15-5,825 ГГц), однако это приемлемо для систем связи WiFi. На средних частотах диаграммы направленности нельзя назвать почти горизонтальными, однако они приемлемы для систем связи W1MAX. Диаграммы направленности могут улучшаться, когда антенна встроена, например, в нетбук за счет конструктивного соединения с металлическими частями, особенно в диапазонах средних и более высоких частот. На фигурах 4А-4С представлены двухмерные диаграммы направленности антенны 100, форма которых улучшается, особенности в диапазонах средних и более высоких частот, после установки антенны в нетбуке.

[0023] В некоторых вариантах многопротокольная антенна 100 обеспечивает возможности работы в нескольких частотных диапазонах с почти горизонтальными диаграммами направленности, имеющими такие же площади покрытия, которые обеспечиваются однодиапазонными антеннами. Предлагаемая в изобретении антенна имеет такой же форм-фактор и стоимость, что и однодиапазонная антенна, однако обеспечивает многопротокольную работу.

[0024] В некоторых вариантах требуемая диаграмма направленности в дальней зоне может быть получена путем синтеза распределения токов за счет модификации формы суживающейся части. Такие варианты обеспечивают способ синтеза диаграммы направленности многопротокольной антенны. Способ включает: обеспечение примерно равных поверхностных токов на обоих выступах конструкции антенны для формирования почти горизонтальной диаграммы направленности в дальней зоне в диапазоне более низких частот; обеспечение большей величины поверхностных токов на правом выступе 112 для формирования диаграммы направленности в дальней зоне с большой величиной горизонтальной компоненты в диапазоне более высоких частот; и обеспечение большей величины поверхностных токов на левом выступе 114 для формирования асимметричной диаграммы направленности в дальней зоне в диапазоне средних частот.

[0025] На фигуре 5 показан плоский дисплей с встроенными антеннами в соответствии с некоторыми вариантами. Плоский дисплей 500 имеет корпус 502, плоскую зону 506 отображения информации и одну или несколько антенн 504, установленных внутри корпуса 502. В качестве антенн 504 может использоваться антенная конструкция 100 (см. фигуру 1А). В некоторых вариантах по меньшей мере часть земляных шин антенн 504 расположена позади плоской зоны 506 отображения информации. Когда плоская зона 506 отображения информации расположена вертикально, верхний излучающий элемент 102 находится выше зоны 506. Плоскость зоны 506 отображения информации и плоская поверхность 106 антенны примерно параллельны, и земляные шины антенн 504 могут быть изолированы электрически от земляной шины зоны 506. В некоторых вариантах для электрической изоляции земляной шины антенн 504 и земляной шины зоны 506 отображения информации может использоваться тонкий лист изоляционного материала.

[0026] В некоторых вариантах плоский дисплей 500 может содержать две или более антенн 504, предназначенных для работы в соответствии с технологией MIMO (система со многими входами и многими выходами). В альтернативных вариантах две или более антенн 504 могут быть сконфигурированы или расположены таким образом, чтобы работать в качестве фазированной антенной решетки или в режиме разнесения, хотя объем изобретения не ограничивается только такими вариантами.

[0027] В некоторых вариантах плоский дисплей 500 может быть автономным дисплеем. В таких вариантах плоский дисплей 500 может использоваться в качестве средства отображения информации для настольного компьютера или телевизора. В других вариантах плоский дисплей 500 может быть частью портативного устройства связи (например, ноутбука или нетбука, а также устройства беспроводной связи). В некоторых вариантах плоская зона 506 отображения информации может содержать жидко-кристаллический дисплей, хотя могут использоваться и другие типы плоской зоны отображения информации.

[0028] В некоторых вариантах обеспечивается ноутбук со встроенными антеннами 504. Такой ноутбук может содержать плоский дисплей 500, имеющий корпус 502, плоскую зону 506 отображения информации и одну или несколько антенн 504, установленных внутри корпуса 502. Ноутбук может также содержать приемопередатчик системы беспроводной связи, подсоединенный к одной или нескольким антеннам 504. В некоторых вариантах ноутбук может быть устройством беспроводной связи, таким как нетбук, предназначенный преимущественно для работы в беспроводных сетях и использующий приложения, доступные в сети, хотя объем этих вариантов не ограничивается только такими применениями. Такие варианты описаны ниже более подробно.

[0029] На фигуре 6 приведена схема устройства беспроводной связи в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Устройство 600 беспроводной связи может содержать приемопередатчик 604, одну или несколько антенн 504 и плоский дисплей 500. Устройство 600 беспроводное может быть практически любым устройством, предназначенным для обеспечения беспроводной связи, таким как карманный компьютер (КПК), лаптоп или портативный компьютер, содержащий средства беспроводной связи, ноутбук или нетбук, Интернет-планшет, сотовый телефон, беспроводные наушники, пейджер, устройство мгновенного обмена сообщениями, цифровая камера, точка доступа, телевизор, медицинские приборы (например, измеритель пульса, измеритель кровяного давления и т.п.) или другое устройство, которое может передавать и/или принимать информацию по линиям беспроводной связи.

[0030] В некоторых вариантах приемопередатчик 604 беспроводной связи может быть выполнен с возможностью передачи/приема сигналов с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM), передаваемых по каналу связи со многими несущими частотами. Сигналы OFDM могут содержать множество ортогональных поднесущих частот. В некоторых таких вариантах с использованием многих несущих частот приемопередатчик 604 беспроводной связи может быть частью станции связи беспроводной локальной сети, такой как точка беспроводного доступа, базовая станция или мобильное устройство, содержащее средство беспроводного Интернета. В некоторых вариантах с использованием широкополосного доступа со многими несущими приемопередатчик 604 беспроводной связи может быть частью станции связи беспроводного широкополосного доступа (BWA), такой как станция широкополосной связи WiMAX. В некоторых других вариантах с использованием широкополосного доступа со многими несущими приемопередатчик 604 беспроводной связи может быть станцией универсальной наземной сети радиосвязи (UTRAN) проекта партнерства 3-го поколения (3GPP) или станцией связи по стандарту долгосрочной эволюции (LTE), хотя объем этих вариантов не ограничивается только такими применениями. В таких вариантах с использованием широкополосного доступа со многими несущими приемопередатчик 604 беспроводной связи может быть выполнен таким образом, чтобы он осуществлял связь по технологии многостанционного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA).

[0031] В некоторых вариантах приемопередатчик 604 беспроводной связи может быть выполнен с возможностью приема сигналов в соответствии с определенными стандартами связи, такими как стандарты Института инженеров по электротехнике и электронике, включая стандарты IEEE 802.11-2007 и/или 802.1 1(n) и/или предложенных спецификаций для WLAN, хотя объем этих вариантов не ограничивается только такими применениями, поскольку они также могут быть пригодны для осуществления связи в соответствии с другими технологиями и стандартами. В некоторых вариантах приемопередатчик 604 беспроводной связи может быть выполнен с возможностью осуществления связи в соответствии со стандартами IEEE 802.16-2004 и IEEE 802.16(e) для беспроводных городских сетей (WMAN), включая их варианты и развивающие документы, хотя объем этих вариантов не ограничивается только такими применениями, поскольку они также могут быть пригодны для осуществления связи в соответствии с другими технологиями и стандартами. Для получения дополнительной информации по стандартам IEEE 802.11 и IEEE 802.16 можно обратиться к документу "Стандарты IEEE для информационных технологий, связи и обмена информации между системами". Локальные сети, специальные требования. Часть 11 "Уровень управления доступом к среде (MAC) и физический уровень (PHY) беспроводных сетей, ISO/IEC 8802-11: 1999", и Городские сети, специальные требования, Часть 16: "Радиоинтерфейс для стационарных систем широкополосного беспроводного доступа", май 2005 г., а также к соответствующим изменениям/версиям. Для получения дополнительной информацию по стандартам UTRAN LTE можно также обратиться к стандартам Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP) для UTRAN-LTE, версия 8, март 2008 г., включая их варианты и развивающие документы.

[0032] В некоторых вариантах приемопередатчик 604 беспроводной связи может быть выполнен с возможностью приема сигналов, передаваемых с использованием одной или нескольких других схем модуляции, таких как модуляция шумоподобным сигналом (например, многостанционный доступ с кодовым разделением каналов с использованием прямой последовательности (DS-CDMA) и/или многостанционный доступ с кодовым разделением каналов со скачкообразной перестройкой частоты (FH-CDMA)), мультиплексирование с разделением времени (TDM) и/или мультиплексирование с разделением частоты (FDM), хотя объем этих вариантов не ограничивается только такими применениями.

[0033] Реферат составлен в соответствии с нормативным актом 37 C.F.R., Раздел 1.72(b), в котором требуется, чтобы реферат давал читателю возможность понять характер и техническую сущность изобретения. Реферат, представленный в заявке, не должен использоваться для ограничения или истолкования объема или смысла формулы изобретения. Ниже прилагается формула изобретения, каждый пункт которой представляет отдельный вариант осуществления заявленного изобретения.

1. Плоская асимметричная антенна со смещенной точкой подсоединения антенного фидера для обеспечения многопротокольной работы, содержащая: правый и левый выступы с эллиптическими сужениями, имеющими разные радиусы; и точку подсоединения антенного фидера, смещенную в сторону от центра между правым и левым выступами, причем эллиптическое сужение одного выступа имеет меньшую величину по сравнению с другим выступом и точка подсоединения антенного фидера расположена ближе к одному выступу.

2. Антенна по п.1, в которой эллиптическое сужение правого выступа имеет меньшую величину по сравнению с левым выступом.

3. Антенна по п.2, в которой точка подсоединения антенного фидера расположена ближе к правому выступу.

4. Антенна по п.3, в которой левый и правый выступы содержат проводящий материал, нанесенный на плоскую непроводящую подложку.

5. Антенна по п.4, в которой смещение от центра точки подсоединения антенного фидера и разные радиусы левого и правого выступов выбирают для обеспечения резонанса в двух или более диапазонах частот.

6. Антенна по п.5, в которой в диапазоне более низких частот смещение от центра точки подсоединения антенного фидера и разные радиусы левого и правого выступов выбирают таким образом, чтобы обеспечивались, по существу, одинаковые поверхностные токи на обоих выступах для формирования почти горизонтальной диаграммы направленности в дальней зоне для диапазона более низких частот, в диапазоне более высоких частот смещение от центра точки подсоединения антенного фидера и разные радиусы левого и правого выступов выбирают таким образом, чтобы величины поверхностных токов на правом выступе превышали величины поверхностных токов на левом выступе для формирования диаграммы направленности в дальней зоне с большой величиной горизонтальной компоненты, и в диапазоне средних частот смещение от центра точки подсоединения антенного фидера и разные радиусы левого и правого выступов выбирают таким образом, чтобы величины поверхностных токов на левом выступе превышали величины поверхностных токов на правом выступе для формирования асимметричной диаграммы направленности в дальней зоне.

7. Антенна по п.5, в которой два выступа с эллиптическими сужениями составляют верхний излучающий элемент и антенна содержит нижний излучающий элемент 104, действующий в качестве земляной шины, с соответствующими частями с эллиптическими сужениями, расположенными напротив правого и левого выступов с эллиптическими сужениями.

8. Антенна по п.7, в которой верхний и нижний излучающие элементы расположены на плоской поверхности непроводящей подложки, причем нижний излучающий элемент действует в качестве земляной шины, расположенной на плоской поверхности; смещенная от центра точка подсоединения антенного фидера обеспечивается между верхним и нижним излучающими элементами; и, когда плоская поверхность расположена вертикально, действие токов, протекающих в противоположных направлениях по верхнему излучающему элементу, в дальней зоне по меньшей мере частично компенсируется и действие токов, протекающих в противоположных направлениях по нижнему излучающему элементу в дальней зоне по меньшей мере частично компенсируется для формирования диаграммы направленности с увеличенным коэффициентом усиления в горизонтальных направлениях и уменьшенным коэффициентом усиления в вертикальных направлениях.

9. Антенна по п.8, в которой непроводящая подложка представляет собой плату с печатным монтажом, верхний и нижний излучающие элементы обеспечиваются на первой стороне платы с печатным монтажом и противолежащая сторона платы с печатным монтажом не содержит проводящий материал по меньшей мере в зонах, противолежащих верхнему излучающему элементу.

10. Антенна по п.9, диаграмма направленности которой имеет увеличенный коэффициент усиления лишь немного выше горизонта по меньшей мере для одного диапазона частот.

11. Антенна по п.10, в которой непроводящая подложка является гибкой подложкой, выполненной из полиэтилентерефталата.

12. Плоский дисплей с встроенными антеннами, содержащий: корпус; плоскую зону отображения информации и одну или несколько антенн, причем каждая антенна содержит: правый и левый выступы с эллиптическими сужениями, имеющими разные радиусы; и точку подсоединения антенного фидера, смещенную в сторону от центра между правым и левым выступами, причем эллиптическое сужение одного выступа имеет меньшую величину по сравнению с другим выступом и точка подсоединения антенного фидера расположена ближе к одному выступу.

13. Плоский дисплей по п.12, в котором земляная шина одной или нескольких антенн обеспечивается по меньшей мере частично позади плоской зоны отображения информации.

14. Устройство беспроводной связи, содержащее: плоский дисплей, содержащий корпус, плоскую зону отображения информации и одну или несколько антенн, расположенных внутри корпуса; и приемопередатчик беспроводной связи, соединенный с одной или несколькими антеннами, причем каждая антенна содержит: правый и левый выступы с эллиптическими сужениями, имеющими разные радиусы; и точку подсоединения антенного фидера, смещенную в сторону от центра между правым и левым выступами, причем эллиптическое сужение одного выступа имеет меньшую величину по сравнению с другим выступом и точка подсоединения антенного фидера расположена ближе к одному выступу.

15. Устройство беспроводной связи по п.14, содержащее также две антенны, расположенные внутри корпуса, причем приемопередатчик беспроводной связи и две антенны выполнены с возможностью обеспечения связи в режиме работы сети со многими входами и выходами (MIMO) в соответствии со стандартом IEEE 802.16.

16. Устройство беспроводной связи по п.14, к котором земляная шина антенн обеспечивается по меньшей мере частично позади плоской зоны отображения информации.

17. Способ синтеза диаграммы направленности многопротокольной антенны, включающий: обеспечение, по существу, одинаковых поверхностных токов на обоих выступах антенны для формирования почти горизонтальной диаграммы направленности в дальней зоне в диапазоне более низких частот; обеспечение большей величины поверхностных токов на правом выступе для формирования диаграммы направленности в дальней зоне с большой величиной горизонтальной компоненты в диапазоне более высоких частот и обеспечение большей величины поверхностных токов на левом выступе для формирования асимметричной диаграммы направленности в дальней зоне в диапазоне средних частот, причем эллиптическое сужение правого выступа имеет меньшую величину по сравнению с левым выступом и точка подсоединения антенного фидера расположена ближе к правому выступу, чем к левому выступу.

18. Способ по п.17, в котором антенна представляет собой плоскую асимметричную антенну со смещенной точкой подсоединения антенного фидера, содержащую правый и левый выступы с эллиптическими сужениями, имеющими разные радиусы, и смещенная от центра точка подсоединения антенного фидера расположена между правым и левым выступами.

19. Способ по п.18, в котором диаграмму направленности многопротокольной антенны формируют с возможностью параллельной работы в режимах WiMAX и WiFi.

Похожие патенты:

Сверхширокополосная антенна // 2488925

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к рупорно-полосковым антеннам с линейной поляризацией. .

Печатная плата с подвешенной подложкой // 2484559

Изобретение относится к микрополосковой технике и может быть использовано для создания высокоэффективных СВЧ устройств и антенн. .

Широкополосная микрополосковая антенна с трапецеидальным поперечным сечением // 2479080

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенно-фидерным устройствам, и может быть использовано преимущественно в системах радиосвязи и радионавигации.

Сверхширокополосный излучатель для фазированной антенной решетки диапазона частот 8,5-12,5 ггц // 2444098

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации, связи и других антенных системах, использующих фазированные антенные решетки.

Двухдиапазонная печатная дипольная антенна // 2432646

Изобретение относится к двухдиапазонным печатным дипольным антеннам (ДПДА). .

Антенна // 2404491

Изобретение относится к области радиотехники. .

Антенна // 2397581

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к широкополосным малогабаритным электрическим антеннам, и может найти применение для приема радиовещательных и телевизионных сигналов, в задачах радиомониторинга и оценки ЭМС, для контроля электромагнитной обстановки.

Компактная микрополосковая антенна без использования диэлектрика (варианты) // 2390890

Изобретение относится к антеннами и, в частности, к микрополосковым антеннам (МПА). .

Модифицированная перевернутая f-антенна для беспроводной связи // 2386197

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к компактным печатным антеннам для абонентских устройств беспроводных широкополосных систем связи и сотовых телефонов.

Антенное устройство для радиотелефонов // 2381599

Изобретение относится к антенному устройству для радиотелефонов, которое содержит дополнительный антенный конструкционный элемент, который выводится из корпуса радиотелефона.

Двухдиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации // 2495518

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, а именно к бортовым антеннам спутниковой навигации. Техническим результатом является создание малогабаритной микрополосковой двухдиапазонной антенны с круговой поляризацией, пригодной для работы с одиовходовым приемником. Двухдиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации содержит металлический экран, два излучающих элемента в виде прямоугольных металлических пластин, расположенных одна над другой параллельно металлическому экрану и разделенных диэлектрическими подложками, и коаксиальную линию передачи с одной точкой возбуждения, линейные размеры сторон пластин определяются соотношениями Xн=(0,94÷0,97)×Yн; Xв=(0,94÷0,97)×Yв, где Хн, Yн, и Хв, Yв - размеры сторон нижней и верхней пластины, а место расположения точки возбуждения определяется из следующих соотношений: Nн=(0,35÷0,40)×Xн; Mн=(0,25÷0,30)×Yн; Nв=(0,32÷0,36)×Xв; Mв=(0,23÷0,28)×Yв, где Nн, Mн, и Nв, Mв - координаты расположения точки возбуждения относительно ребер нижней и верхней пластины соответственно. 5 ил.

Гибридная щелевая антенна // 2507648

Изобретение относится к области антенной техники, а именно для использования в радиотехнических системах различного назначения в качестве самостоятельной сверхширокополосной антенны либо в качестве базового элемента антенной решетки. Техническим результатом является расширение рабочего диапазона частот антенны. Гибридная щелевая антенна содержит диэлектрическую подложку, металлический экран, в котором выполнена щелевая линия, делящая его на две идентичные части и линию питания, щелевая линия представляет собой прямолинейный участок длиной 1, который далее расширяется по экспоненциальному закону y=±0,1е8,42x, в одной из частей металлического экрана, параллельно оси щелевой линии выполнен прямоугольный паз, образующий совместно с прямолинейным участком щелевой линии и металлическим экраном трехпроводную полосковую линию, ферритовое кольцо, установленное на конце прямоугольного паза, касаясь внешней окружностью образующей щелевой линии и конца прямоугольного паза, при этом длина 1 прямолинейного участка щелевой линии выбирается не менее внешнего диаметра D ферритового кольца, т.е. 1>D, а к концам расширяющейся щелевой линии подключены симметричные электрические вибраторы конической формы с углом при вершине α=20°, размещенные на диэлектрической подложке с ε=10 с размахом плеч , где λ - максимальная длина волны рабочего диапазона. 2 ил.

Способ изготовления электропроводящей поверхности на полимерном рулонном материале // 2516008

Изобретение относится к области напыления тонких пленок металлов в вакууме с помощью рулонных машин, а конкретно к способу производства антенн (RFID-антенн) для меток радиочастотной идентификации (RFID-меток). Технический результат - улучшение однородности токопроводящего слоя, что способствует увеличению токопроводности и уменьшению общего сопротивления токопроводящего слоя на подложке. Достигается тем, что способ изготовления электропроводящей поверхности на полимерном материале содержит этап селективной металлизации поверхности материала медью с дальнейшим наращиванием слоя меди гальваническим методом. Селективную металлизацию полимерного материала проводят в вакуумной среде с предварительным нанесением на поверхность полимерного материала масочного покрытия, в качестве которого используется перфторполиэфир, с последующим термическим распылением меди на полимерную подложку. 4 ил.

Способ изготовления электрических перемычек, пригодный для массового производства по рулонной технологии // 2519062

Изобретение относится к способу изготовления перемычек гибких печатных плат с применением рулонной технологии. Способ, предлагаемый в изобретении, в частности, применим для изготовления плат, содержащих антенны для радиочастотной идентификации РЧИ (RFID). Технический результат - разработка способа изготовления электрических перемычек, пригодного для массового производства по рулонной технологии, предусматривающего использование участков проводящего рисунка из фольги, не связанных с подложкой, в точно заданном положении, что устраняет необходимость в перемещении или позиционировании отдельных мелких деталей. Достигается тем, что в способе изготовления по рулонной технологии электрических перемычек на подложку (1) из электроизоляционного материала наносят проводящий рисунок (2) из электропроводящего материала, например из металлической фольги, при этом, по меньшей мере, один полосковый язычок (3), выполненный из указанного электропроводящего материала, не закрепленный на подложке и одной своей стороной связанный с проводящим рисунком (2), загибают на участок проводящего рисунка (2), подлежащий электрической изоляции от указанного полоскового язычка (3), и указанный полосковый язычок (3) электрически соединяют с заданным другим участком (5) проводящего рисунка (2). 2 н.п. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ изготовления метаматериала (варианты) // 2522694

Группа изобретений относится к области микроэлектроники - технологии изготовления слоистых изделий - и может быть использована при создании электродинамических и/или антенных устройств, содержащих в своей структуре слоистый материал со специфическими электрическими свойствами и обеспечивающих искажение рабочего электромагнитного поля. Технический результат - создание воспроизводимых и стабильных процессов изготовления метаматериалов, в том числе многоуровневых, с качественным и высокоточным исполнением металлических резонансных структур без разрывов и подтравов. Для этого в способе отсутствует операция травления «жертвенного» слоя (жидкостного или плазмохимического травления). Способ изготовления метаматериала заключается в формировании на n пластинах-носителях n защитных слоев, на которых формируют, последовательно чередуя между собой, m+1 уровней резонансных структур и m слоев диэлектрика соответственно, отделяют сформированные последовательно чередующиеся между собой уровни резонансных структур и слои диэлектрика с защитными слоями от соответствующих n пластин-носителей; соединяют последовательно методом монтажа с помощью меток совмещения, расположенных в каждом уровне резонансных структур, отделенные сформированные последовательно чередующиеся между собой уровни резонансных структур и слои диэлектрика с защитным слоем через радиочастотные диэлектрические пластины. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Двухдиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации // 2540827

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, в частности к бортовым антеннам спутниковой навигации. Технический результат изобретения заключается в упрощении настройки при уменьшении габаритов двухдиапазонной микрополосковой антенны круговой поляризации. Антенна содержит металлический экран, расположенные друг над другом параллельно металлическому экрану нижний и верхний излучающие элементы, разделенные диэлектрическими подложками, и коаксиальную линию передачи с одной точкой возбуждения. Излучающие элементы выполнены в виде прямоугольных пластин, по ребрам которых выполнен ряд одинаковых по форме и размерам выступов. При этом расстояния между любыми двумя соседними выступами равны между собой и соответствуют заданному шагу настройки. Излучающие элементы и экран разделены с диэлектрическими подложками слоем высокотемпературного клея, значение диэлектрической проницаемости которого равно значению диэлектрической проницаемости каждой из подложек, выполненных на основе керамики с диэлектрической проницаемостью εr≥10. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Антенна устройства для контроля и диагностики линии энергоснабжения // 2545058

Изобретение относится к антенне устройства для контроля и диагностики линии энергоснабжения. Сущность: антенный блок, смонтированный на устройстве для контроля и диагностики линии энергоснабжения, включает несущую часть, выполненную из изоляционного диэлектрического материала заданной толщины с криволинейной формой внешней и внутренней поверхности, антенный излучатель в форме криволинейной поверхности, расположенной вдоль внешней поверхности несущей части, заземляющий элемент в форме криволинейной поверхности, расположенной вдоль внутренней поверхности несущей части, и возбуждающую часть, проходящую через несущую часть для электрического подключения антенного излучателя и заземляющего элемента. Антенный блок монтируется по меньшей мере на одной стороне устройства для контроля и диагностики линии энергоснабжения в направлении линии энергоснабжения, когда устройство для контроля и диагностики линии энергоснабжения установлено на линии энергоснабжения. Технический результат: снижение помех, высокий коэффициент усиления, КПД, возможность миниатюризации, минимизация воздействия температуры и повышение срока службы. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 16 ил.

Антенна кассегрена // 2567127

Изобретение относится к антенной технике. Антенна Кассегрена состоит из большого и малого параболических зеркал, выполняющих функцию рефлекторов и обладающих единой осью вращения, причем малое параболическое зеркало-рефлектор является гиперболической отражательной поверхностью по отношению к большому параболическому зеркалу-рефлектору. Один из фокусов вспомогательного гиперболического рефлектора совпадает с фокусом параболического рефлектора. Вспомогательный гиперболический рефлектор представляет собой отражательную антенную решетку из плат-излучателей, в состав которых входят варакторы, управляющие фазой отражаемого сигнала. Антенна также включает фильтр-диплексер, совмещенный с волноводом и излучателем параболического рефлектора, малошумящий усилитель, усилитель мощности, блок управления и резервный источник питания. Вспомогательный гиперболический рефлектор установлен на крышку из радиопрозрачного материала. Технический результат - повышение надежности. 6 ил.

Широкополосные микрополосковые антенны и антенные решетки // 2576592

Изобретение относится к микрополосковым антеннам. Технический результат - улучшение направленности широкополосной микрополосковой антенны с сохранением ее относительно небольших размеров. Антенна включает в себя диэлектрическую подложку прямоугольной формы; излучающую панель, которая располагается на верхней поверхности диэлектрической подложки; соединительную панель на верхней поверхности диэлектрической подложки, отходящую от края диэлектрической подложки и заканчивающуюся на заданном расстоянии от излучающей панели; металлическую опору на нижней поверхности диэлектрической подложки, идущую от края нижней поверхности диэлектрической пластины вниз к заземлению; и слой воздуха заданной толщины, образуемый между нижней поверхностью диэлектрической подложки и заземлением. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

Способ создания микрополосковых антенн метрового диапазона и устройство, реализующее этот способ // 2583334

Использование: изобретение относится к радиотехнике, а именно к микрополосковым антеннам метрового диапазона. Может быть использовано при изготовлении приемопередающих антенн различных радиотехнических систем, в частности для космических аппаратов. Сущность: способ заключается в том, что для создания антенны применяют плоскую металлизированную диэлектрическую подложку с излучателем на верхней плоскости и экраном на нижней. Излучатель накоротко замыкают на экран. В качестве подложки используют однослойный диэлектрик с постоянным волновым сопротивлением и определенными диэлектрическими характеристиками и толщиной. Устройство, реализующее этот способ, включает в себя металлизированную однослойную диэлектрическую подложку формы параллелепипеда с определенной толщиной, на одной плоской стороне которой выполнен излучатель, а на обратной - экран. Излучатель выполнен в виде четырехугольной металлической пластины, примыкающей парой смежных сторон к двум смежным краям подложки. Один торец диэлектрической подложки содержит короткозамыкатель в виде металлической стенки, соединяющей излучатель с экраном. Излучатель содержит точку запитки, местоположение которой подбирается экспериментально в процессе настройки антенны. Технический результат: создание бортовых микрополосковых антенн метрового диапазона с минимальными габаритами и высокими показателями по энергетическим характеристикам. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.