CN1341979A

CN1341979A - 节省空间配置的机内槽形天线

Info

Publication number: CN1341979A
Application number: CN01123089A
Authority: CN
Inventors: 刘兑现
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2002-03-27
Anticipated expiration: 2021-07-24
Also published as: EP1176667A2; US6307520B1; US20020011959A1; US6483466B2; CN1166034C; EP1176667A3; JP2002084128A; JP2004180329A

Abstract

该机内槽形天线备有一个导电盒,起到一段波导的作用,其基本上平行于接地平面配置,不在该接地平面中形成槽,由此相对现有技术设计提供了显著的空间节省,在现有技术中盒是放置成垂直于导电接地平面的。使用印刷电路板技术能容易地构成本发明的天线,如果涂覆印刷电路板基板的一侧形成接地平面,在该印刷电路板的另一侧形成导电盒结构的主导电平面,并利用平板通孔将以上两者互连(即,通过)。本发明的导电盒的折叠式结构使其特别地适用于空间临界的应用,例如可以在膝上型计算机和其他例携式或手持电子设备中发现这些应用,因为它们期待同一个无线局域网(无线LAN)互连。

Description

节省空间配置的机内槽形天线

技术领域

本发明涉及天线，特别涉及折叠式的节省空间配置的机内槽形天线，它可以应用在空间苛刻要求的应用中，例如一台膝上型计算机中。

背景技术

对使膝上型计算机和其他便携式电子设备同一个无线局域网(WLAN)接口存在着兴趣。WLAN可工作在多个标准之下，例如所谓的“Blue tooth”标准。在这种系统中，要求一个天线通过射频(RF)通信发送和接收数据。

在便携式电子设备中，空间非常宝贵。因此要求一个天线在这种设备中占有的空间最小。一种提供占据最小空间的RF天线的现有技术方法于1995.3.2.公开在世界知识产权组织(WIPO)的国际公布号WO95/06338中。在该公布中，讨论了一种折叠式单极天线。这种折叠式单极天线其高度低，因此它适合于安装到小的场合中。但是这种折叠式单极天线在电气匹配，频宽和要求在单极天线和接地平面之间引入分路电感的电磁场方面存在着不理想的效果。

槽形天线在现有技术中是已知的，而且对于例如高速飞机这样的仿形的或高速的设备是有用的。一个传统的槽形天线在John D.Kraus所著一书An-tennas第624-632页中(第二版，McGraw-Hill 1988)进行了描述。图1表示一种现有技术槽形天线，通常指定为10，典型地为金属的一个导电接地平面12同槽14一起形成。该槽长度为L，一般等于电波长λe的一半，该槽14的宽度W一般比波长短得多。这样一种天线将均匀地从接地平面12的两侧辐射。一般用同轴电缆16馈电，其附加在一个偏心馈电点上以获得50Ω的天线阻抗，从而匹配同轴线的典型的50Ω的特性阻抗。

在某些应用中，希望槽形天线只在一个方向辐射。这可以用相当大的导电接地平面来实现，如图2所示，而槽的一侧处在机内。在上述Krasu的参考书中也讨论过这种结构。一般指定为20的图2的现有技术的机内槽形天线。图2的天线20也用一块导电接地板22构成，槽的尺寸L，W如前所述的一样。槽指定为24。用一种盒结构26将槽24装在盒内，并典型地在导电接地平面22的下面延伸深度h。距离h一般为四分之一波导波长λg。盒结构26在图2后部方向阻塞辐射，使前部方向的辐射增强，由此使原始槽形天线10的辐射电阻倍增。而馈电可通过同轴电缆28实施。原始槽形天线10并不适用于手持电子设备或膝上型计算机，这是因为是两方向辐射，而图2的现有技术的机内槽形天线也不适合于上述场合，因为距离h如此之大，使得天线占据了不可接受的大的空间。注意到Kraus参考书对“h”使用“d”，在此使用“h”术语，以避免同参照以下相对本发明的“d”参数相混淆。

将理解到上述WIPO公布的现有技术的折叠的单极方法导至对电气匹配，带宽及迫使引入一个分路电感的电磁场的不利的变化。此外，以上刚刚讨论的槽形天线之所以不适合乃是由于双向辐射或过大的尺寸。

由于上述讨论，在现有技术中需要一种适合用在膝上型计算机和其他例携式电子设备的紧凑的天线。需要这样一种天线，占用空间最小，容易制造，和具有理想的电特性。

发明内容

本发明针对现有技术中确定的需要提供一种机内槽形天线，其中导电的盒结构具有折叠，节省空间的配置，适合用在空间受限的场合，例如膝上型计算机这种场合。本发明天线用于具有自由空间波长λ，波导波长λg和电半波长λe/2的辐射。该天线包括在其中具有一个槽的导电接地平面，槽长为L，其至少基本上等于电半波长。槽宽度W小于长度L，槽还具有纵向轴和第一第二纵向边缘。天线还包括导电盒结构。导电盒结构依次包括主导电平面，其基本平行于接地平面并与其间隔距离d。距离d基本小于1/4波导波长λg。该导电盒结构还包括第一和第二导电结构，其基本上彼此平行并间隔距离g，g至少基本上等于L。第一和第二导电结构基本上垂直于导电接地平面和主导电平面，并也基本上垂直于槽的纵向轴。

该导电盒结构还包括第三和第四导电结构，其基本上彼此平行并间隔距离a，第三和第四导电结构基本上垂直于导电接地平面和主导电平面，也基本上平行于槽的纵轴。

距离a最好能够基本等于下列两者之一：宽度W+1/4波导波长，和宽度W+1/2波导波长。第一，第二，第三和第四导电结构形成导电接地平面和主导电平面之间的导电路径。当按图观察时，第一，第二，第三和第四导电结构对槽进行限制。

因此，将理解的是，本发明天线是对现有技术机内槽形天线的改进，刚刚尽量多加描述的装置对导电盒结构提供了一种折叠、节省空间的配置，这种结构允许它包括在例如膝上型计算机的空间受限的位置中。实际中，距离d可以比现有技术的机内槽形天线类型的距离h小得多。

通过阅读以下考虑到附图的详细说明将能理解本发明的这些和其他特征和优点，而本发明的范围将在附加的权利要求中陈述。

附图说明

图1为现有技术槽形天线的部分示意图；

图2为现有技术机内槽形天线的部分示意图；

图3为按本发明的机内槽形天线一种形式的部分示意图；

图4为按本发明的一种天线的平面图，与图3中所描绘的相似，并具有形成导电平面的导电盒结构；

图5为沿图4中V-V线得到的截面图；

图6为按本发明的一种天线的平面图，与图3中所描绘的相似，其中导电盒结构形成一系列平面通孔；

图7为沿图6中VII-VII线得到的图6天线的截面图；

图8为类似于图6的应用微带而不是同轴馈线结构的图；

图9为沿图8中IX-IX线得到的截面图；

图10为表示本发明另一形式的部分示意图；

图11为也表示本明另一形式的部分示意图；

图12为还表示本发明另一形式的部分示意图；

图13为类似于图12中所描绘的本发明的一个实施例的平面图，其中导电结构是导电平面；

图14为沿图13中XIV-XIV线得到的截面图；

图15为类似于图13的平面图，但表示本发明的一个实施例，其中导电结构由平面穿孔形成；

图16为沿图15XVI-XVI线得到的截面图；

图17为类似于图15的图，但表示本发明的一个实施例，其使用微带馈电结构而不是同轴电缆；

图18为沿图17 XVIII-XVIII线得到的截面图；

图19为天线电压驻波比(VSWR)与工作频率关系图，用于本发明的一个示例性实施例；

图20分别表示＝0°(槽宽度方向)和＝90°(槽长度方向)的天线增益的高度平面辐射图形，用于图19中所示的VSWR的示例性实施例；以及

图21为一个便携式电子设备的不完全示意的透视图，该设备具有按本发明的天线装置。

具体实施方式

现在参照图3，它是本发明的一种用于辐射的机内槽形天线形式的部分示意图，具有自由空间波长λ，波导波长λg，和电半波长λe/2。本发明的天线一般指定为100。天线100包括一个导电接地平面102，可以是金属的(例如)，在其中形成槽104。接地平面102具有第一和第二侧。槽104长度为L，至少基本上等于电半波长。如在此所使用的“至少基本等于”意味着L大于电半波长，或基本等于电半波长，这里基本等于意味着包括等于，或稍大于或小于，只要能够保持功能度。槽104的宽度W小于(最好小于)长度L，它还具有一个纵向轴106和相应的第一和第二纵向边缘108，110。最好宽度W满足关系W＜＜λ。对于予定的辐射性能例如对于上述的辐射可以设计槽104并选定它的尺寸。天线领域的技术人员将理解，根据这里所指示的指南如何去设计理想的槽的尺寸。

本发明还包括一个导电盒结构112，它可导电地固定到导电接地平面102并配置来使槽形天线100只从该电接地平面102的一侧(即第一和第二侧之一)辐射，如图3所描绘的那样，槽形天线100朝着观察者从导电接地平面102向外辐射，而向纸内的辐射由导电盒结构112阻挡。这样导电盒结构112起到一个波导的作用，从而实现理想的单侧辐射。

将被理解的是图2中所示的现有技术的机内槽形天线20也包括一个具有槽的接地平面和导电盒结构。但是本发明超过图2中所示现有技术设备从而得到改善的方面在于提供了折叠的节省空间配置的导电盒结构112(它可以按平行于接地平面102的折叠方式配置)。在实际中为获得这种配置，该导电盒结构112依次包括一个主导电平面114，它基本上平行于导电接地平面102并且离接地平面一个距离d。距离d基本上小于波导波长λg的1/4，并如此选择，使得天线100容易放入例如一个膝上型计算机的空间有限的位置中。距离d应尽可能地小以减小与适当带宽一致的尺寸。如果d太小，带宽将减小。合适的d值也受到本发明PCB实施例中基板性能的影响，以下将讨论这个问题。基本上小于波导波长1/4的任一距离d值应考虑在本发明的范围之内。例如，d可以小于15％λg，或最好小于10％λg，或其至小于5％λg更好，与适当的带宽相一致。在以下讨论的示例中，d约为3.8％λg。借助这些指导，天线技术领域的技术人员将选择合适的距离d值。

导电盒结构112还分别包括第一和第二导电结构116，118，它们基本上彼此平行并间隔距离g，该距离g基本上至少等于L(即或基本上等于L，或大于L)。确信最好g至少稍大于L。第一和第二导电结构116，118基本上垂直于该导电接地平面102和主导电平面114，并还基本上垂直于槽的纵向轴106。

本发明天线100的导电盒结构112还分别包括第三和第四导电结构120，122，它们基本上彼此平行并间隔距离a。第三和第四导电结构120，122基本上垂直于导电接地平面和主导电平面，并且还基本上平行于槽104的纵向轴106。注意到在对导电接地平面102或主导电平面114，或导电结构116，118，120，122分别表示成无厚度这个意义上而言，图3和图1和2一样本质上是不完全示意图。人们将理解这纯粹是为了说明方便，而其各项的物理厚度在其他的图中描绘。图10，11和12本质上也是不完全示意图。

距离a最好基本等于以下两者之一：宽度W+1/4波导波长，或宽度W+1/2波导波长，但如在此其他地方所讨论的那样也可以使用另外的值。在以使用的“基本上等于”乃意指包括准确地等于，以及还包括上下略有变化，只要能保持功能度。第一，第二，第三和第四导电结构116，118，120，122分别形成导电接地平面102和主导电平面114之间的导电路径。当在平面图中观察时，第一到第四导电结构约束着槽104。人们将理解，使垂直于接地平面102的盒结构尺寸d更小，以及平行于接地平面102的导电盒结构尺寸a和g更长，就得到折叠配置的导电盒结构112，当与现有技术相比较时提供了显著的空间节省。

如在此所使用的，一个“设计”图指的是这样的一个图，其中导电接地平面平行于纸，在该纸上绘制该图。此外，由导电结构“约束”该槽指的是结构围绕槽，或基本上与该槽相重合。

仍参照图3，人们将理解，在这里所示的本发明的实施例中，距离a基本上等于宽度W+1/2波导波长λg。如图所示，第三导电结构120基本上与槽104的第一纵向边缘108相重合。“基本上重合”是意指空间取向，其中第三导电结构120甚至同槽104的第一纵向边缘108重合或仅仅与其稍有移位。另外，在图3中描绘的实施例中的第四导电结构122可以定位在槽104的第二纵向边缘110之外，在从槽104的第一纵向边缘108到该槽104的第二纵向边缘110的方向上移动而与第三导电结构120留出空间。

现在应参照图4和5，其分别描绘类似于图3中所示的本发明实施例的设计和截面图。其中与相同元件相关的参考号码已接受图3中那样的相同号码，只不过其值增加100，其中第一到第四导电结构形成为例如金属板的导电板。人们理解，导电接地平面202和主导电平面114也是形成为例如金属的导电板。例如可以用已知形式的具有普通中心导体226，绝缘层228，和外导体230的同轴电缆224给图4和5中描绘的实施例馈电。同轴电缆224的外导体230可以通过焊珠232焊接到槽204的第一纵向边缘208，而同轴电缆224的内导体226可以在焊珠234焊接到槽204的第二纵向边缘210。同轴电缆224的外导体230与导电接地平面202留有空间，只在焊珠232处导电接触，人们理解，外导体230可以同导电接地平面202保持接触，如果需要的话(例如接触是有优点的)。

人们将理解在图3中未描绘同轴电缆，微带线馈电结构或其他类型的天线馈电装置；目的是为说明方便。此外，将理解馈线，例如同轴电缆224可以基本定位在槽204的中心，如图4中所示，或可以沿其移位，后者将导致较低的阻抗。

现在应参照图6和7，它们描绘本发明类似于图3中所示的实施例，在图3中采用印刷电路板(PCB)技术。图6和7中的类似于图4和5中的项目已接受参考号码其值增加100的表示方法。图6和7的实施例一般指定为300，可以包括分别具有第一和第二普通平面表面338，340的第一印刷电路基板336。导电接地平面302可以形成第一导电层342，其淀积在该第一PCB基板336的第一普通平面表面338上。槽304可以蚀刻在第一导电层342中。主导电平面314可形成第二导电层344，其淀积在第一PCB基板336的第二普通平面表面340上。第一，第二，第三和第四导电结构316，318，320，322每个可分别形成一系列平板通孔346，其使用印刷电路板制造工艺中熟悉的技术在第一PCB基板336中形成，将理解到平板通孔346提供了在第一和第二导电层342，344之间的电气导电路径。如在图6中清楚看见的，形成导电结构的平板通孔346能用距离Δ间隔，该间隔距离最好基本上不大于自由空间波长λ的1/10。上述术语意味着复盖其间隔稍大于1/10λ但仍有功能的平板通孔，和该通孔346的任何较紧密的间隔。第二导电层344可以在第一PCB基板336的整个第二表面340上延伸，或者，如果要求的话，可以只在用作主导电平面314的范围延伸，即在由平板通孔346限定的范围内延伸。

注意距离a和g可以从本发明的所有PCB实施例中的平板通孔的中心线进行测量。

如以上针对电缆224所讨论的那样，同轴电缆324可以在中心位置(所指示的)或偏中心位置定位。对于所有在此公开的本发明实施例而言一般是正确的。

现在应参照图8和9，它描绘本发明类似于图6和7中所描绘的一个实施例，但其中采用微带馈电结构替代同轴电缆。在图8和9中类似于图6和7中的那些项目已接受参考号码增加100的表示方法。在图8和9中所示的实施例包括具有内侧450和外侧452的第二PCB基板448，第二PCB基板448的内侧450可以相邻导电接地平面402定位。天线400还包括导电带454，其定位在第二PCB基板448的外侧452上。导电带454宽度为c并且有一个纵向轴456(它与图8中剖切平面线IX-IX相一致)，其基本上垂直于槽404的纵向轴406(至少在接近槽的范围内)。导电带454的厚度可以是由本专业技术人员选择的任何合适的值。导电带454可以电互连接到槽404的第一和第二纵向边缘408，410之一，并能从该纵向边缘到朝向互连槽104的第一和第二纵向边缘408，110的另一个延伸。在图8和9所示的实施例中，导电带454被电互连到槽404的第二纵向边缘410，并反向延伸超出槽404的第一纵向边缘408。将理解到配置导电带454，第二PCB基板448，和导电接地平面402以形成天线400的微带馈电结构。

如图8中所示，带454可以相对于槽404对中，或根据要求较低的阻抗Z而横向地移位。

导电带454可电互连到槽404的第一和第二纵向边缘408，410之一，希望通过在第二PCB基板448中形成的平板通孔连接458来对此连接。

现在注意力应给图10，它是类似于图3的不完全示意图，但描绘本发明的另一种形式。图10中类似于图3中的那些项目已接受参考号码增加400的表示方法。将理解到图10的天线500类似于图3的天线100，不同之处在于图10中距离L基本上等于距离g，而在图3中g＞L。在导电盒结构中具有空气的情况下，g＞L对支持TE₁₀模式是最佳的，而在该盒结构中具有介质(例如)一块PCB基板的情况下，g＝L是较佳的。结果g的增加能使λg减小。

现在应参照图11，它描绘本发明类似于图10中所描绘的一个实施例，其中类似的项目已接受参考号码增加100的表示方法。如图10中那样，在L基本上等于g的情况下描绘图11的实施例。然而与图3和10a基本上等于λg/4+W不同的是在图11中描绘的实施例表示a的一个值基本上等于W+λg/2。a值越高产生的带宽越大。

现在注意力应给图12，它描绘本发明类似于图11中所表示的一种形式，但其中g＞L。在图12中的类似于图11中的那些项目已接受参考号码增加100的表示方法。参照图12，并且如以上参照图11所讨论的那样，将理解到如在此所描绘的，距离a基本上等于宽度W+1/2波导波长λg。此外，第三导电结构620，720间隔槽604，704的第一纵向边缘608，708基本上为1/4波导波长，而第四导电结构622，722间隔槽604，704的第二纵向边缘610，710基本上为1/4波导波长λg。

正如图3的实施例，在刚刚讨论的实施例中，第一，第二，第三和第四导电结构616，618，620，622和716，718，720，722可以由例如金属板导电板组成。这种情况描绘在图13和14中，除a值较大外，它们都类似于图4和5。在类似于图4和5中的那些图13和14中的项目已接受参考号码增加600的表示方法。除a值较大外，图13和14所示的实施例的结构类似于以上对于图4和5所讨论的结构，因此不需要再行讨论。

除刚刚讨论的实施例，其中第一到第四导电结构是导电板，例如金属板之外，具有较大a值的实施例也使用印刷电路板技术结构，且如以上关于a的较小值的情况所讨论的那样，可以由同轴电缆或微带馈电结构馈电，或可以按其他任何合适的方式进行馈电。

图15和16描绘类似于图6和7中所示的本发明的一个实施例，其中类似的项目已接受如图6和7中参考号码增加600的表示方法。除a值较大外，结构类似于较早讨论的实施例。

最后，注意力应当给予图17和18，它描绘本发明类似于图8和9中所示的实施例，包括一种微带馈电结构，但具有较大的a值。图17和18中类似于图8和9中的项目已接受如图8，和9中参考号码增加600的表示方法。除a值较大外，图17和18实施例的结构类似于图8和9的结构，所以无需进一步讨论。

由于以上说明，将理解到本发明提供了一种导电盒结构，其平行于接地平面，而不像现有技术那样垂直于接地平面，由此可以容易地使用印刷电路板技术进行结构设计，和与现有技术相比，厚度明显减小。

参照本发明的那些实施例，这里a基本上等于λg/2+W，事实上将理解到，已附加了一个第二导电盒结构与a值较小的实施例的导电盒结构串连。这样，较大的a值能改善槽形天线的带宽。例如，如果由具有较低a值的盒结构提供的阻抗为Z，则由具有较大a值的盒结构(即，a＝W+λg/2)提供的整个阻抗将为2Z，整个天线阻抗越大，对能从导电盒结构得到的天线带宽的影响越小。在那些实施例中，盒结构尺寸g大于槽的长度L，则能够存在具有TE₁₀模的横电磁波(即，TE10波)。将理解的是，在所有本发明的实施例中，导电盒结构起一段波导的作用，并要求在导电盒结构中建立起一种驻波。最好a应等于W+λg/4或W+λg/2，以得到最好的性能，但其他值是起作用的，并且这些其他值也在本发明的范围内。

将理解工作频率，基板材料的介质特性(例如介电常数ε_r)，和导电盒结构尺寸g，以及其深度d都将确定波导波长λg，因此g和ε_r是最重要的。在本发明的其他实施例中类似的考虑应用是在导电盒结构中具有空气的情况；当然，空气的ε_r接近1。

注意到图8，9，17和18中描绘的实施例将理解导电带宽度C能这样选择，以使得提供一个理想的特性阻抗，例如50Ω。第一和第二PCB基板436，448，和1036，1048可以由具有不同介电常数的不同材料制成，并能具有不同的厚度。

在所有表示的实施例中，将理解尺寸L具有接近电半波长即λe/2的一个最小值。可应用较大值，例如，可采用L＝0.7λe的值。最好，L＜λe以抑制高阶传输模式。应参考Kraus的上述天线参考文本的其13章。将进一步理解L值的增加将趋使阻抗Z降低。阻抗也可以通过使用偏中心馈电来降低，但是如图中所指示的那样，不管微带或同轴线，馈电也可以是对中的。如那些天线技术领域中的技术人员将理解的那样，在所有实施例中，不管微带或同轴线，馈电轴应当垂直于槽，至少离槽某个距离。

在所有实施例中，导电接地平面应该尽可能大，但产生有功能的天线的尺寸是在本发明的范围之内。最好在平行于槽纵向轴的方向上最小尺寸约为0.75λ，而在垂直于槽纵向轴的方向上接近0.5λ。

现在应将注意力给予图21。本发明注视通常指定为2000的一种便携式电子设备的组合，其具有按本发明的任一种类型的天线。这种设备可以是膝上型计算机，个人数字助理，或其他设备。如图21所示，这样的一种设备具有第一部分2002，例如其具有字母链2004(为说明方便仅指出几个)和指向设备2006。第二部分2008在活页边缘2010固定到第一部分2002。第二部分2008包括一个显示器2012，用于分别显示文本和/或图表的数据2014，2016。按本发明任一结构的一个或多个天线2020可以与设备2000结合使用。例如，可以使用多个天线，在那里要求在不同的频率上，或者在那里要求或希望分集制的系统中进行通信。

天线的最佳位置是在具有显示器2012的第二部分2008上，接近顶2022。第一天线2020被表示成邻近部分2008的右边缘2026，面向侧边。第二天线2020表示成邻近部分2008的顶2022，面向离开可能在击打链2004的用户(未示)。由于内部环境的反射，所显示的定向的任何一个应该是有作用的。最佳位置是在部分2008高位置上(即，接近顶2002)和接近顶或边缘2024，2026之一。当定位邻近一边缘2024，2026时，天线2020应仍旧是接近顶2022，如图所示的那样。最好，天线应当面向侧边或离开用户，但是，任一另外的有作用的定向(例如向上的)应考虑在在本发明的范围之内。

天线2020的接地平面应接地到设备2000的导电部分，例如，现存的金属结构部分(和甚至可以是与其整体形成的部分)。天线2020的其他部分不应接触设备2000的任何导电的或金属的部分。

在此清楚地包括美国专利申请序号09/598,719的公开，其申请日为2000年7月21日，IBM文档号为YOR9-2000-0206US1，标题为“一种用于膝上型应用的集成天线”，申请人Ephraim Bemis Flint，Brian Paul Gaucher和Duixian Liu，其全部在此作为参考。

通过用新西兰的IEBD计算机程序模拟予示本发明折叠式的节省空间配置的导电盒结构的机内槽形天线的性能。描绘本发明类似于图10中所示一个实施例的性能(即，g＝L，a＝W+λg/4)，但对于一种印刷电路板结构，类似于在图6和7中所示的由同轴电缆馈电(但是，如所指出的那样，g＝L)。导电接地平面垂直于槽的尺寸为70mm而平行于槽的尺寸为99mm。槽宽度为W＝3mm，以及g＝L＝50.5mm。第一PCB基板厚度为3mm和相对介电常数为4.6。使用λg/4＝19.75mm的值，使得a为22.75mm。

图19描绘天线的预测的电压驻波比(VSWR)。2∶1的VSWR的带宽是154MHz，其对于2.4GHz ISM应用是足够宽。图20分别表示天线在＝0°即槽宽度方向，以及＝90°，即槽长度方向的模拟仰角平面辐射图，天线的最大予测增量为6.4dB。

已经描述了什么是目前认为是本发明的最佳实施例，本专业技术人员将认识可以对本发明进行各种变化和修改而不偏离本发明的精神，并且意图是要求所有这样的变化和修改落在本发明的范围内。

Claims

1.一种机内槽形天线，用于辐射自由空间波长λ，波导波长λg，和电半波长λe/2电磁波，所说天线具有：

(a)一个导电接地平面具有一槽形成其中，所说槽的长度L至少基本上等于所说电半波长，所说槽还具有小于所说长度L的宽度W，所说槽还具有一个纵向轴和第一第二纵向边缘；以及

(b)一种导电盒结构，其导电地固定到所说导电接地平面和配置来使得所说槽形天线只从所说导电接地平面的一侧辐射；

其特征在于：

一种折叠的节省空间配置的所说导电盒结构，所说导电盒结构依次包括：

(b-1)一个主导电平面，基本上平行于所说接地平面并与其间隔一距离d，所说距离d基本上小于所说波导波长λe的四分之一，并选择来允许所说天线容易安装到例如膝上型计算机的空间有限的位置中；

(b-2)第一和第二导电结构，其基本上彼此平行，并间距一距离g，其至少基本上等于L，所说第一和第二导电结构基本垂直于所说导电接地平面和所说主导电平面，并也是基本上垂直于所说槽的所说纵向轴；以及

(b-3)第三和第四导电结构，其基本上彼此平行，并间隔一距离a，所说第三和第四导电结构基本垂直于所说导电接地平面和所说主导电平面，并也基本上平行于所说槽的所说纵向轴；

其中：

所说第一，第二，第三和第四导电结构形成所说导电接地平面和所说主导电平面间的导电路径；以及

当以平面图观察时，所说第一，第二，第三和第四导电结构限制了所说槽；

因此：

形成了所说用于所说导电盒结构的折叠的节省空间的配置。

2.权利要求1的天线，其中：

所说距离a基本上等于所说宽度W+1/4λg；

所说第三导电结构基本上与所说槽的所说第一纵向边缘相一致；

所说第四导电结构定位超出所说槽的所说第二纵向边缘，在从所说槽的所说第一纵向边缘移动到所说槽的所说第二纵向边缘的方向上间隔所说第三导电结构。

3.权利要求2的天线，其中所说第一，第二，第三和第四导电结构为导电平板。

4.权利要求2的天线，还包括：

第一印刷电路板(PCB)基板，其有第一和第二普通平面表面；

其中：

所说导电接地平面被形成为在所说第一PCB基板的所说第一普通平面表面上淀积的第一导电层，所说槽被蚀刻在所说第一导电层中；

所说主导电平面被形成为在所说第一PCB基板的所说第二普通平面表面上淀积的第二导电层；以及

所说第一，第二，第三和第四导电结构的每一个包括在所说第一PCB基板中形成的一系列平板通孔，所说平板通孔相邻间隔基本上不大于所说自由空间波长λ的十分之一。

5.权利要求4的天线，还包括：

第二PCB基板，且有内和外侧，所说内侧相邻所说导电接地平面定位；以及

一导电带，在所说第二PCB基板的所说外侧定位；

其中：

所说导电带具备密度C和一纵向轴，该轴基本垂直于所说槽的所说纵向轴；

所说导电带电互连到所说槽的所说第一和第二纵向边缘之一，所说导电带从所说纵向边缘延伸到其互连朝向所说槽的所说第一和第二纵向边缘之另一个；以及

所说导电带，所说第二PCB基片和所说导电接地平面被配置形成对所说天线的一种微带馈电结构。

6.权利要求5的天线，其中所说导电带由在所说第二PCB基板中形成的平板穿孔电互连到所说槽的所说第一和第二纵向边缘之一。

7.权利要求1的天线，其中：

所说距离a基本上等于所说宽度W加上所说波导波长λg的一半；

所说第三导电结构间隔所说槽的所说第一纵向边缘基本上为所说波导波长λg的四分之一；以及

所说第四导电结构间隔所说槽的所说第二纵向边缘基本上为所说波导波长λg的四分之一。

8.权利要求7的天线，其中所说第一，第二，第三和第四导电结构为导电平板。

9.权利要求7的天线，还包括：

第一印刷电路板(PCB)，其具有第一和第二普通平面表面；

其中：

所说导电接地平面形成为在所说第一PCB基板的所说第一普通平面表面上淀积的第一导电层，所说槽蚀刻在所说第一导电层中；

所说主导电平面形成为在所说第一PCB基板的所说第二普通平面表面上淀积的第二导电层；以及

所说第一，第二，第三和第四导电结构每一个包括在所说第一PCB基板中形成的一系列平板穿孔，相邻所说平板穿孔的间距基本上不大于所说自由空间波长λ的十分之一。

10.权利要求9的天线，还包括：

第二PCB基板，具有内和外侧，所说内侧相邻所说导电接地平面定位，以及

导电带，定位在所说第二PCB基板的所说外侧；

其中：

所说导电带具有宽度C和基本上垂直于所说槽的所说纵向轴的纵向轴；

所说导电带电互连到所说槽的第一和第二纵向边缘之一，所说导电带从所说纵向边缘延伸到其互连朝向所说槽的所说第一和第二纵向边缘之另一个；以及

所说导电带，所说第二PCB基板和所说导电接地平面被配置形成所说天线的微带馈电结构。

11.权利要求10的天线，其中所说导电带由在所说第二PCB基板中形成的一个平板穿孔电互连到所说槽的所说第一和第二纵向边缘之一。

12.一种机内槽形天线，用于辐射自由空间波长λ，波导波长λg和电半波长λe/2，所说天线包括：

(a)一个导电接地平面，一槽形成其中，所说槽的长度L至少基本上等于所说电半波长，所说槽还具有小于所说长度L的宽度W，所说槽还具有一个纵向轴和第一第二纵向边缘；以及

(b)一种导电盒结构，所说导电盒结构依次包括：

(b-1)一个主导电平面，基本上平行于所说接地平面，并与其间隔一距离d，所说距离d基本上小于所说波导波长λg的四分之一；

(b-2)第一和第二导电结构，其基本上彼此平行，并间距一距离g，其至少基本上等于L，所说第一和第二导电结构基本上垂直于所说导电接地平面和所说主导电平面，并基本上垂直于所说槽的所说纵向轴；以及

(b-3)第三和第四导电结构，其基本上彼此平行，并间隔一距离a，所说第三和第四导电结构基本上垂直于所说导电接地平面和所说主导电平面，并基本上平行于所说槽的所说纵向轴；

其中：

当以平面图观察时，所说第一，第二，第三和第四导电结构限制了所说槽。

13.权利要求12的天线，其中：

所说距离a基本上等于所说宽度W加上所说波导波长λg的四分之一；

所说第三导电结构基本上与所说槽的所说第一纵向边缘一致；

14.权利要求13的天线，其中所说第一，第二，第三和第四导电结构为导电平板。

15.权利要求13的天线，还包括：

第一印刷电路板(PCB)基板，其有第一和第二普通平面表面；

其中：

所说导电接地平面被形成为在所说第一PCB基板的所说第一普通平面上淀积的第一导电层，所说槽被蚀刻在所说第一导电层中；

16.权利要求15的天线，还包括：

第二PCB基板，具有内和外侧，所说内侧相邻所说导电接地平面定位；以及

一导电带，在所说第二PCB基板的所说外侧定位；

其中：

所说导电带具有宽度C和一纵向轴，该轴基本垂直于所说槽的所说纵向轴；

17.权利要求16的天线，其中所说导电带由在所说第二PCB基板中形成的平板穿孔电互连到所说槽的所说第一和第二纵向边缘之一。

18.权利要求12的天线，其中：

19.权利要求18的天线，其中所说第一，第二，第三和第四导电结构为导电平板。

20.权利要求18的天线，还包括：

第一印刷电路板(PCB)基板，其具有第一和第二普通平面表面；

其中：

21.权利要求20的天线，还包括：

导电带，定位在所说第二PCB基板的所说外侧；

其中：

22.权利要求21的天线，其中所说导电带由在所说第二PCB基板中形成的平板穿孔电互连到所说槽的所说第一和第二纵向边缘之一。

23.一种机内槽形天线，具有一导电接地平面，其具有第一和第二侧，所说导电接地平面具有在其中形成的一个槽，所说槽被配置和被选定尺寸以予定辐射特性；和导电地固定到所说导电接地平面的一个导电盒结构，该导电盒结构被配置来起一段波导的功用以使所说槽形天线只从所说导电接地平面的所说第一和第二侧之一侧辐射；

其特征在于：

一种折叠的节省空间配置的所说导电盒结构，使得所说导电盒结构以折叠方式平行于所说接地平面配置。