[發明專利]電磁信號發射和/或接收裝置以及對應的集成電路

無效

• 申請號: 200580015785.9
• 申請日: 2005-05-12
• 公開（公告）號: CN101120482A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 希爾維斯特·卓塞普·蒙坦亞
• 申請（專利權）人: 寶蘭微系統公司
• 主分類號: H01Q3/00
• 分類號: H01Q3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 蔣世迅

技術領域

本發明涉及電磁信號發射和/或接收裝置，該裝置限定最小工作帶寬，并至少包括由至少一個天線形成的第一陣列天線。本發明還涉及包括按照本發明發射和/或接收裝置的集成電路。

背景技術

有多種電磁信號發射和/或接收裝置。這些裝置的特征性質是它們的輻射圖形。可以按照不同的方法改變輻射圖形，它取決于設備的需要，因此，在所有的空間中得到高度均勻的輻射圖形是有意義的，為的是可以沿任何的方向以高度均勻的方式發射或利用相同的功率接收。或者，這些裝置的輻射圖形有最大的發射/接收功率區以及發射/接收功率是非常小的其他區是有意義的。可以從某個方向發射或接收的定向發射/接收裝置具有幾個優點，例如，較高效率的發射能量，和較低地拾取來自干擾方向的噪聲。

通過合適的幾何形狀設計，可以得到定向發射/接收裝置。一般地說，這些裝置包含的天線是實際發射和/或接收電磁信號的天線。在空間中安排多個天線，也可以得到定向發射/接收裝置。在這種情況下，空間中的分布是受發射/接收頻率的影響，在頻率較低時，需要利用較長的距離。這在低頻工作的情況下就產生問題，因為所需的距離可能是很長的。

理論上，雖然我們可以使電磁信號發射和/或接收裝置在任何頻率下按照相同的方式工作，但是，在習慣上，發射和/或接收裝置設計成用在某個帶寬下，這是由于天線的幾何尺寸確定因素以及與天線相關的電子確定因素往往限定該裝置真正有效的帶寬。在這個意義上，任何實際的發射和/或接收裝置限定最小工作帶寬，最小工作帶寬是該裝置設計的帶寬以及它能夠提供最小預期性能的帶寬。

一般地說，我們需要研制有高度定向性的電磁信號發射和/或接收裝置。我們還需要研制有縮小幾何尺寸的電磁信號發射和/或接收裝置。

發明內容

本發明的目的是克服這些缺點。實現這個目的是借助于上述類型的電磁信號發射和/或接收裝置，其特征是，當假想天線在完成第一周期性運動時，第一陣列產生的輸出信號對應于假想天線產生的輸出信號，假想天線等于所述天線，這個第一周期性運動的第一頻率高于最小工作帶寬。

事實上，在迫使天線完成周期性運動時，它的輻射圖形發生變化。如以下所提到的，“很好選取”的周期性運動允許改變輻射圖形，為的是使它更具有定向性，并允許改變發射和/或接收裝置的輻射圖形，而無需改變在所述發射和/或接收裝置中包含的天線的輻射圖形。同樣地，如以下所觀察到的，要求周期性運動的頻率高于最小工作帶寬，為的是避免多余的干擾。一般地說，周期性運動可以是任何的運動，例如，簡單的旋轉運動，圍繞幾個軸的旋轉運動，復雜的閉合運動，和甚至不閉合的運動，例如，??懸擺運動，雖然優選的運動是圍繞一個軸或圍繞幾個軸的旋轉運動。

同樣地，如以下所觀察到的，發射和/或接收裝置的一個天線(或多個天線)可以實際完成周期性運動，以及在這種情況下，天線可以產生與完成相同周期性運動的假想天線相同的輸出信號，或者，發射和/或接收裝置的一個天線(或多個天線)可以產生對應于假想天線產生的信號的輸出信號。在這種情況下，這兩個信號不是完全相同的，但是發射和/或接收裝置產生的信號對應于假想天線產生的信號，而這種對應性可以使電子電路能夠得到與假想天線信號相同的結果。

最好是，電磁信號發射和/或接收裝置是一種微觀機構，通常稱之為MEMS(微機電系統)。按照這種方式，可以把該裝置組合在非常小的空間中。在這個意義上，該裝置最好包含在單片或混合的集成電路中。

附圖說明

根據以下的描述，本發明的其他優點和特征是顯而易見的，其中完全非限制性地并參照附圖描述本發明的一些優選實施例。這些附圖是：

圖1是偶極子的輻射圖形。

圖2.1，2.2和2.3是圖1所示偶極子在圍繞其縱軸轉動時的輻射圖形。

圖3是圖2所示偶極子產生的接收信號(W_i(f))和電壓(V_i(f))的頻率圖。

圖4是偶極子的定向性演變圖(D)，它取決于偶極子的縱軸與其旋轉軸之間的角度(α)。

圖5是圖1所示偶極子的輻射圖形，該偶極子的縱軸與水平方向形成63°角。

圖6.1，6.2和6.3是圖1所示偶極子在圍繞旋轉軸轉動時的輻射圖形，旋轉軸與其縱軸形成的角度α＝63°。

圖7是在其第二區中有兩個電容器板的繼電器簡化圖。

圖8是有兩個電容器板的繼電器簡化圖，在每個區中有一個電容器板。

圖9是有三個電容器板的繼電器簡化圖。