[發明專利]天線裝置

有效

• 申請號: 201210050439.6
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN103296391B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 劉若鵬;徐冠雄;鄧存喜;方能輝
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q15/00;H01Q21/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明涉及無線通訊領域，更具體地說，涉及一種基于超材料原理設計的天線裝置。

背景技術

隨著無線通信技術的日益發展，使無線通訊電子設備同時進行多個不同頻段通訊需求日益增強。現有無線通訊電子設備一般采用多根射頻天線。然而這些天線的尺寸、帶寬、增益等重要指標卻受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益極限、帶寬極限等)。這些指標極限的基本原理使得天線的小型化技術難度遠遠超過了其它器件，而由于射頻器件的電磁場分析的復雜性，逼近這些極限值都成為了巨大的技術挑戰。比如，傳統的終端通信天線主要基于電單極子或偶極子的輻射原理進行設計，最常用的平面反F天線(PIFA)。傳統天線的輻射工作頻率直接和天線的尺寸正相關，帶寬和天線的面積正相關，使得天線的設計通常需要半波長的物理長度。

在一些更為復雜的電子系統中，天線需要多模工作，就需要在饋入天線前額外的阻抗匹配網絡設計。但阻抗匹配網絡額外的增加了電子系統的饋線設計、增大了射頻系統的面積同時匹配網絡還引入了不少的能量損耗，很難滿足低功耗的系統設計要求。在系統無線系統設計時，往往給天線設置的空間相對來說非常有限，隨著現代設備的通訊信息流量的增加，單天線的無法滿足現有設備的要求，因此利用多天線可以解決這個瓶頸，但是多天線設置于一體，容易使得天線相互干擾，隔離度很低。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，突破傳統天線設計的框架，當多天線的設置于一體，減少使得多個天線相互干擾，提高隔離度以滿足無線電子設備要求。因此，本發明提供一種基于超材料原理設計的天線裝置。

一種天線裝置包括：

一介質基板，包括第一表面和與第一表面相對的第二表面；

第一天線單元，包括設置于所述介質基板上的一第一金屬結構；及

第二天線單元，包括設置于所述介質基板上的一第二金屬結構。

進一步地，所述第一天線單元還包括第一饋線、第一接地單元、第二接地單元及第三接地單元；所述第一金屬結構、第一饋線、第一接地單元及第二接地單元設置于介質基板的第一表面；第三接地單元設置于介質基板的第二表面。

進一步地，所述第一接地單元、第二接地單元及第三接地單元上設置有金屬化孔。

進一步地，所述第二天線單元還包括第二饋線、第五接地單元及第六接地單元，所述第二金屬結構、第二饋線及第五接地單元設置于介質基板的第一表面；第六接地單元設置于介質基板的第二表面。

進一步地，所述第五接地單元和第六接地單元上設置有金屬化孔。

進一步地，所述第一天線單元還包括第四接地單元和同軸電纜。

進一步地，所述第一金屬結構和所述第二金屬結構均包括開口諧振環金屬結構。

進一步地，所述第一金屬結構和所述第二金屬結構相同。

進一步地，所述第一金屬結構和所述第二金屬結構不相同。

進一步地，所述第一金屬結構和所述第二金屬結構包括衍生、復合或組陣得到的同類功能的金屬結構。

相對現有技術，基于人工電磁材料原理，使得在面積較小的介質基板上設置多個天線單元，同時通過提高多天線之間隔離度，進一步滿足高吞吐量的無線設備，突破了單天線的技術瓶頸。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本發明天線裝置的相對兩表面的俯視圖；

圖2為圖1所示天線裝置的第一天線單元平面圖；

圖3為圖1所示天線裝置的第二天線單元平面圖；

圖4為圖1所示天線裝置的背面俯視圖；

圖5a為本發明電磁波輻射接收單元包含的一種開口諧振環金屬結構平面圖；

圖5b為圖5a所示開口諧振環金屬結構的一種互補式金屬結構平面圖；

圖6a為本發明電磁波輻射接收單元包含的一種螺旋線金屬結構平面圖；

圖6b為圖6a所示螺旋線金屬結構的一種互補式金屬結構平面圖；

圖7a為本發明電磁波輻射接收單元包含的一種彎折線金屬結構的平面圖；

圖7b為圖7a所示彎折線金屬結構的一種互補式金屬結構平面圖；

圖8a為本發明電磁波輻射接收單元包含的一種開口螺旋環金屬結構的平面圖；

圖8b為圖8a所示開口螺旋環金屬結構的一種互補式金屬結構平面圖；

圖9a為本發明電磁波輻射接收單元包含的一種雙開口螺旋環金屬結構平面圖；

圖9b為圖9a所示雙開口螺旋環金屬結構的一種互補式金屬結構平面圖；