TWI527308B - 包括蜿蜒槽孔天線之槽孔天線、及其製造方法以及包含其之行動電話裝置與積體電路 - Google Patents

Description

包括蜿蜒槽孔天線之槽孔天線、及其製造方法以及包含其之行動電話裝置與積體電路 交互參照相關申請案

本申請案主張其申請案以參考方式納入本文之2008年9月25日申請的美國臨時專利申請案第61/100,156號案之利益。本申請案相關於2008年5月5日申請的美國專利申請案第12/115,537號案、2007年3月30日申請的美國專利申請案第11/694,916號案及2005年2月9日申請且2007年4月10日發佈的美國專利第7,202,830號案，其全部以參考方式納入本文。

本發明係有關於包括蜿蜒槽孔天線之槽孔天線、及其於電流饋給與相位陣列組態中之使用技術。

背景

當今世界電子裝置普遍存在。這些裝置中的很多裝置是行動裝置或正在被行動裝置所取代。諸如行動電話及膝上型電腦之裝置很久以來就能夠透過通訊網路相互之間或與其它行動或固定裝置通訊。然而，其它裝置也正在被致能具有通訊及網路功能。舉幾個例子，此等裝置包括遊戲裝置、個人音樂播放器、電子書藉及醫療裝置。此外，諸如冰箱、照明系統、自動淋浴系統及電力系統之原非網路裝置正在被配有通訊及網路功能。同時，企業及個人都在以一不斷增長的速度實現無線網路以促進所有此等裝置之網路。

考慮到以上趨勢，裝置製造商們需要提供更寬頻寬、更小尺寸及/或更大增益(其全部以一較低的成本)之天線。

概要

在一個實施例中，一蜿蜒槽孔天線包含具有一蜿蜒槽孔界定於其中之一導電板。該蜿蜒槽孔具有由該導電板所界定的一封閉區域。一電微帶饋給線跨過該蜿蜒槽孔。該電微帶饋給線與蜿蜒槽孔提供一磁耦合LC共振元件。一介電材料在其中具有至少一個導電孔。此至少一個導電孔將該電微帶饋給線與在該蜿蜒槽孔之一面的該導電板電氣連接。而該介電材料使該導電板與該電微帶饋給線分離開。

在另一實施例中，一蜿蜒槽孔天線包含具有一蜿蜒槽孔界定於其中之一導電板。該蜿蜒槽孔具有由該導電板所界定的一封閉區域。一電微帶饋給線只跨過該蜿蜒槽孔之多個槽段中之一個槽段。該電微帶饋給線於該蜿蜒槽孔之該等槽段之相鄰槽段之間連接到在該蜿蜒槽孔之一面的該導電板。該電微帶饋給線與蜿蜒槽孔提供一磁耦合LC共振元件。一介電材料使該導電板與該電微帶饋給線分離開，除了該電微帶饋給線連接到該導電板之地方。

在又一實施例中，一槽孔天線包含具有一槽孔與一電容器界定於其中之一導電板。該槽孔具有由該導電板所界定的一封閉區域。該電容器跨過該槽孔而形成且具有分別耦接到該槽孔之第一與第二側之第一與第二板。一電微帶饋給線跨過該槽孔且連接到該槽孔之一面的該導電板。該電微帶饋給線與槽孔提供一磁耦合LC共振元件。一介電材料使該導電板與該電微帶饋給線分離開，除了該電微帶饋給線連接到該導電板之地方。

在再一實施例中，一槽孔天線包含具有一槽孔界定於其中之一導電板。該槽孔具有由該導電板所界定的一封閉區域。一電微帶饋給線跨過該槽孔且連接到該槽孔之一面的該導電板。該電微帶饋給線與槽孔提供一磁耦合LC共振元件。一介電材料使該導電板與該電微帶饋給線分離開，除了該電微帶饋給線連接到該導電板之地方。該槽孔天線進一步包含一電容器。該電容器具有1)耦接到該導電板之第一與第二端子，及2)第一與第二間隔板，該第一與第二間隔板之每一個伸出跨過該蜿蜒槽孔。該介電材料使該導電板與該第一與第二間隔板分離開。

在另一實施例中，一方法包含以下步驟：1)在一介電材料之一第一面上的一導電板中提供一蜿蜒槽孔；2)在該介電材料之一第二面上(相對於該介電材料之該第一面)提供一電微帶饋給線，安排該電微帶饋給線之路由只跨過該蜿蜒槽孔一次；及3)於該等多個槽段之相鄰槽段之間的一位置將該電微帶饋給線電氣連接到該蜿蜒槽孔。

其它的實施例也遭揭露。

圖式簡單說明

本發明之說明性實施例在圖式中說明，其中：第1圖到第6圖說明了蜿蜒槽孔之各種示範組態；第7圖到第10圖說明了用於在一蜿蜒槽孔之內部及外部角方向改變之各種示範組態；第11圖到第13圖說明了一蜿蜒槽孔天線之一第一示範實施例；第14圖說明了第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一替代實施例，其中該蜿蜒槽孔較長；第15圖說明了第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一替代實施例，其中該蜿蜒槽孔較寬；第16圖說明了第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一替代實施例，其中該蜿蜒槽孔較長且較寬；第17圖說明了第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一替代實施例，其中該蜿蜒槽孔把一突出界定到該蜿蜒槽中。

第18圖說明了具有以一90°角在該蜿蜒槽孔之一拐角處跨過該蜿蜒槽孔之一電微帶饋給線之一示範蜿蜒槽孔天線。

第19圖說明了把一電容器加到第18圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一示範方式；第20圖說明了把電容器加到第15圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一示範方式；第21圖說明了具有應用於一電微帶饋給線上之具有一不同寬度之一走線之一示範蜿蜒槽孔天線；第22圖說明了具有應用於一電微帶饋給線上之多個不同方位之走線之一示範蜿蜒槽孔天線；第23圖說明了一示範矩形槽孔天線之各個平面；第26圖到第28圖說明了一示範蜿蜒槽孔天線之各個平面；第29圖提供了用於第23圖到第28圖中顯示的該矩形與蜿蜒槽孔天線之垂直、水平及總增益之一表；第30圖與第31圖是用於第23圖到第25圖中顯示的該矩形槽孔天線之方位角型樣之極座標圖；第32圖與第33圖是用於第23圖到第25圖中顯示的該矩形槽孔天線之仰角型樣之極座標圖；第34圖與第35圖是用於第26圖到第28圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之方位角型樣之極座標圖；第36圖與第37圖是用於第26圖到第28圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之仰角型樣之極座標圖；第38圖說明了用於第26圖到第28圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之該方位角與仰角極座標之一3D總合體；第39圖說明了使用蜿蜒槽孔天線之一示範高增益可控相位陣列天線之一前視圖；第40圖說明了第39圖中顯示的該高增益可控相位陣列天線之一後視圖；第41圖說明了用於控制第39圖與第40圖中顯示的該相位陣列天線之與電微帶饋給線相耦接的示範的延遲電子電路；第42圖說明了第39圖與第40圖中顯示的該相位陣列天線之元件之一電子元件表示；第43圖與第44圖說明了用於選擇一相位陣列天線之一信號分佈波瓣之一示範的操作流程；第45圖說明了耦接到不具有蜿蜒槽孔類型之一示範天線之一示範蜿蜒槽孔天線；第46圖說明了一示範的IC天線；第47圖說明了第46圖中顯示的該IC天線之元件；第48圖說明了包括多個槽孔且利用干涉原理之一天線之一示範實施例；第49圖說明了具有兩個天線晶片之一示範電路板；第50圖說明了具有一合成孔徑之一示範天線；第51圖說明了具有一蜿蜒槽孔之一示範超寬頻性能天線；及第52圖說明了具有增強的超寬頻及雙頻帶性能之一示範天線。

詳細描述

下面的描述描述了新穎蜿蜒槽孔天線且特定地新穎電流饋給蜿蜒槽孔天線之組態及使用。然而，應當注意的是，本文描述的該等方法及裝置之某些層面可應用於蜿蜒槽孔天線以外之天線。

出於此描述之目的，術語“蜿蜒槽孔”被定義為沿著一單一蜿蜒路徑之一槽孔，該單一蜿蜒路徑具有兩個或更多方向變化。該等方向變化典型地是90°方向變化。然而，以其它角度之方向變化也被包括在蜿蜒槽孔之定義內。舉例而言而不是限制，第1圖到第6圖說明了具有單一蜿蜒路徑之蜿蜒槽孔100、200、300、400、500、600之各種示範組態。如圖所示，每一蜿蜒槽孔100、200、300、400、500、600具有多個相連接的槽段(例如，蜿蜒槽孔100具有5個槽段102、104、106、108、110)。

在每一方向改變處，一蜿蜒槽孔將具有一內角與一外角(例如，看第1圖中的角112與角114)。在一特定方向變化處之角(即相對應的內角與外角)可具有相似或不同的輪廓。例如該等角輪廓可包括尖角、圓角或面角。舉例而言而不限制，第7圖到第10圖說明了在一蜿蜒槽孔方向變化處之該等角之各種典型組態。第7圖說明了一對尖角。第8圖說明了一對圓角。第9圖說明了一對面角。第10圖說明了一尖內角與一面外角。

大體描述了該術語“蜿蜒槽孔”後，現在將描述一“蜿蜒槽孔天線”之各種典型組態。

第11圖到第13圖說明了一蜿蜒槽孔天線1100之一第一實施例。第11圖說明了什麼將被稱作該天線1100之正面；第12圖說明了什麼將被稱作該天線1100之背面；及第13圖說明了該天線1100之一截面立視圖。該“正面”及“背面”指定純粹任意，且僅用以提供用於描述該天線1100之一參照系。

最佳如第11圖所示，該蜿蜒槽孔天線1100包括具有一蜿蜒槽孔1104界定於其中之一導電板1102。舉例而言，該導電板1102可以是一塊金屬板，諸如一塊銅、鋁或鋼。一虛線說明了一電微帶饋給線1106相對於該蜿蜒槽孔1104之位置。該電微帶饋給線1106藉由一介電材料1108與該導電板1102分離開。在第11圖中，該介電材料1108透過該蜿蜒槽孔1104是可見的。

在一些實施例中，該蜿蜒槽孔天線1100可被製造成一個三層或四層之印刷電路板，其中外面的層分別提供金屬化的該導電板1102與該電微帶饋給線1106，及其中裡面的層提供該介電材料1108(例如，FR4或另一介電材料)。為了將該電微帶饋給線1106電氣連接到該導電板1102之目的，諸如多個導電孔1110、1112可形成於該介電材料1108中。以此方式，該蜿蜒槽孔1104透過該電微帶饋給線1106而獲“電流饋給”。

第12圖說明了該蜿蜒槽孔天線1100之背面。天線之此面包括該電微帶饋給線1106。一虛線說明該蜿蜒槽孔1104相對於該電微帶饋給線1106之位置。例如，一同軸電纜1200、同軸電纜連接器或其它形式之導體可在例如一焊墊1202處連接到該電微帶饋給線。在一些實例中該“其它形式之導體”採取一非同軸射頻(RF)饋給線之形式。

最佳如第13圖中所示，該電微饋給線1106跨過該蜿蜒槽孔1104使得該電微帶饋給線1106與蜿蜒槽孔1104提供一磁耦合LC共振元件1300。

如第11圖到第13圖所示，該介電材料1108具有形成於其中之一個或多個導體1110、1112。此等導體將該電微帶饋給線1106與在該蜿蜒槽孔1104之一面的該導電板1102電氣連接。在一些實施例中，該一個或多個導體可以是多個形成於該介電材料1108之一個或多個導電孔1110、1112，且在一些實施例中，該導電孔1110、1112在一個或多個焊接連接處連接到該電微帶饋給線1106與導電板1102。在一些實施例中，該(等)導電孔與該電微帶饋給線1106之間的該(等)焊接連接提供了該電微帶饋給線1106與該導電板1102之間的一50Ω連接點。

除了該一個或多個導體將該電微帶饋給線1106電氣連接到該導電板1102的地方以外，該介電材料1108使該導電板1102與該電微帶饋給線1106分離開。該介電材料可以由FR4、或羅傑斯公司(Rogers Corporation)之RO-3010或RO-4350B構成。不同的介電材料可被用於蜿蜒槽孔天線之不同組態，根據需要使一蜿蜒槽孔天線顯示具有一較低損失正切、較小尺寸、較高增益或其組合之增強的性能。例如，諸如RO-3010之一介電材料具有一比例如FR4較高的介電常數。因此，當使用RO-3010作為該介電材料1108時，具有相似性能特點之天線可被製作得更細或更小(與FR4相比)。例如，相比於FR4，使用RO-3010已經實現了一些蜿蜒槽孔天線之槽孔大小/面積之一大約60%降低。

如上文所提及，該電微帶饋給線1106可耦接到一同軸電纜1200，此同軸電纜1200被焊接到耦接到該電微帶饋給線1106之一焊墊1202。可選擇地，一同軸連接器可以被焊接到該電微帶饋給線1106，及一同軸電纜可被耦接到該連接器；或者，另一形式之電氣連接可能被建立到該電微帶饋給線1106。該同軸電纜1200可把該蜿蜒槽孔天線1100連接到一發送器、接收器或收發器以用於透過該蜿蜒槽孔天線1100發送或接收信號。在某些情況下，該發送器、接收器或收發器可發送信息到一行動電話、膝上型電腦、無線路由器或其它行動或固定裝置或者從其接收信息，且該蜿蜒槽孔天線1100可提供在此等裝置之內部或外部。在一些實施例中，該蜿蜒槽孔天線1100也可被製造在與該天線100用於其中之該裝置之其它元件共用的一介電材料(或基體)上。

例如，一蜿蜒槽孔天線之共振頻率與頻寬是包括形成該蜿蜒槽孔之槽段之數目、該槽孔之面積及該蜿蜒槽孔之尺寸之各種參數之函數。該蜿蜒槽孔之尺寸包括例如每一槽段之長度與寬度及槽段之間的間距。因此藉由改變此等參數中的任何一個或多個，具有不同的共振頻率與頻寬之蜿蜒槽孔天線可被建構。在這點上，第14圖說明了具有比第11圖與第12圖中顯示的該蜿蜒槽孔1104較大之長度L之一蜿蜒槽孔1400。舉例而言，該蜿蜒槽孔1400之該較大長度藉由延長該蜿蜒槽孔1400之垂直槽段1402、1404、1406而實現。可選擇地，水平槽段1408、1410可被延長，垂直與水平槽段之一組合可被延長或只有一部分垂直或水平槽段可被延長。以一類似的方式，該等槽段1402、1404、1406、1408、1410中的任何槽段可被縮短。減小相鄰槽段(例如槽段1402、1404)之間的間距S通常使一蜿蜒槽孔天線之共振頻率增高。

第15圖說明了具有比第11圖與第12圖中顯示的該蜿蜒槽孔1104較寬之一槽孔之一蜿蜒槽孔1500。舉例而言，所有槽段1502、1504、1506、1508、1510已經被加寬。然而，在一些實施例中，可以只有該等槽段之一部分槽段被加寬。

第16圖說明了具有比第11圖與第12圖顯示的該蜿蜒槽孔1104較長且較寬之一槽段之一蜿蜒槽孔1600。

第2圖到第6圖說明了蜿蜒槽孔200、300、400、500、600之另外一些組態。相比於第11圖與第12圖中顯示的該蜿蜒槽孔1100，第4圖到第6圖中顯示的該等槽孔400、500、600具有不同數目個槽段。總體來講，一蜿蜒槽孔中的槽段之數目越大(或確切地，一蜿蜒槽孔改變方向之次數越多)，該蜿蜒槽孔在拾取不同極化之信號(例如，垂直及水平極化之信號)上越好。

第1圖到第4圖、第11圖、第12圖與第14圖到第16圖中顯示的該等蜿蜒槽孔100、200、300、400、1100、1400、1500、1600每一個由具有矩形形狀之槽段組成。然而，在一些實施例中，一個或多個槽段可具有一非矩形之形狀。例如，第5圖與第6圖中顯示的蜿蜒槽孔500、600每一個具有沿其長度在一個或更多點處具有不同寬度之一槽段502、602。即第5圖具有一具有在其長度之一部分中呈喇叭形狀展開(例如從寬度W1到W2)之一寬度之槽段502，且第6圖具有終止於一點處之一槽段602。與一蜿蜒槽孔之其它尺寸之改變一樣，蜿蜒槽孔形狀改變可被用以改變一蜿蜒槽孔天線之該共振頻率。此外，具有喇叭形狀或變化寬度之槽段可為一蜿蜒槽孔天線提供較寬頻寬。這是因為較窄寬度之槽段趨於致能較高頻率工作而較寬寬度之槽段趨於致能較低頻率工作。

第17圖說明了第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔1104之一替代實施例1704，其中該導電板1102具有突入該蜿蜒槽孔1704中的一突出1702界定於其中。舉例而言，該突出1702顯示為三角形(即，該突出1702是一小三角形)。然而，在替代的實施例中，該突出1702可採取其它形式，諸如一矩形或橢圓形突出。該電微帶饋給線1106可在該突出1702處跨過該蜿蜒槽孔1704(即跨過該突出1702)。該突出1702之大小與形狀及該電微帶饋給線1106以何種方式跨過該突出1702是決定該蜿蜒槽孔天線1700之該LC共振及進而該蜿蜒槽孔天線1700之共振頻率之因素。該突出1702之組態還可用以調整該蜿蜒槽孔天線1700之回波損耗與頻寬。使用該突出1702比實施一獨立的電容器有利，因為其不產生一明顯功率汲取且其可消除對一額外元件(即一獨立的電容器)之需要。

熟於此技藝者將理解的是，讀完此描述後，一蜿蜒槽孔天線之一導電板可界定任何組態之一突出進入到任何組態之一蜿蜒槽孔中。

第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線1100之該電微帶饋給線1106以90°角跨過該蜿蜒槽孔1104之第一側1114與第二側1116。然而，一電微帶饋給線可不以90°角跨過一蜿蜒槽孔之一側，諸如一45°角。一電微帶饋給線還可在該蜿蜒槽孔之一拐角處跨過一蜿蜒槽孔。藉由改變一電微帶饋給線以其跨過一蜿蜒槽孔之角度，一蜿蜒槽孔天線之共振頻率或頻寬可被改變。舉例而言，第18圖說明了具有在蜿蜒槽孔1804之一拐角處跨過該蜿蜒槽孔1804之一電微帶饋給線1802之一蜿蜒槽孔天線1800。該電微帶饋給線1802還以一45°角與該蜿蜒槽孔1804之不同側1806、1808、1810、1812相交。

一蜿蜒槽孔天線之該共振頻率還可藉由改變一電微帶饋給線跨過一蜿蜒槽孔之位置而被改變。舉例而言，第11圖中顯示的該電微帶饋給線1106在該蜿蜒槽孔1104之一中點處跨過該蜿蜒槽孔1104。然而，第18圖中顯示的該電微帶饋給線1802在接近於該蜿蜒槽孔1804之一端跨過該蜿蜒槽孔1804。有時，相同的共振頻率可藉由不同的電微帶饋給線與蜿蜒槽孔關係被獲得。然而，相比於其它關係，一特定的關係可提供一較高增益。

到目前為止討論的該等蜿蜒槽孔天線中，每一電微帶饋給線只一次地跨過其相對應的蜿蜒槽孔。即，每一電微帶饋給線只跨過其相對應的蜿蜒槽孔之該等槽段中的一個槽段。有時，且如第11圖與第12圖中所示，一電微帶饋給線1106跨過一蜿蜒槽孔1104且於一蜿蜒槽孔之槽段之相鄰的槽段之間(例如，在槽段1118與1120之間)連接到導電板1102。在此等情況下，一電微帶饋給線1106可包含1)一第一部分1122，其跨過該蜿蜒槽孔之多個槽段之一個槽段1118，2)一第二部分1124，其在該等多個槽段之相鄰槽段1118、1120之間路由。在某些情況下，該第二部分1124可具有不同於該第一部分1122之一方位。而且，在某些情況下，一電微帶饋給線可包含多於兩個部分(例如，具有不同的方位、位置、長度或寬度)。以這種方式，到達該電微帶饋給線1106之一同軸電纜連接點可被設置以使得該電微帶饋給線與該同軸電纜都不干擾(至少不明顯地干擾)該蜿蜒槽孔天線1100之輻射場型，除了跨過該蜿蜒槽孔1104之該微帶饋給線之該第一部分1122產生的該所欲的LC共振外。

在某些情況下，諸如第11圖中的該第二部分1124之該電微帶饋給線1106之一部分可延伸到該蜿蜒槽孔1104之佔用面積之外；且在某些情況下，該部分1124可延伸到或接近該蜿蜒槽孔天線1100之一邊緣。這樣的一路徑可使得一同軸連接器更容易附接到該蜿蜒槽孔天線1100，儘管使用一焊墊1202仍是可能的。

仍然參考第11圖，如果一同軸電纜連接點位於該蜿蜒槽孔1104之相鄰槽段之間(例如，在槽段1118與1120之間)，則可採取步驟以防止(或者至少減小機會)該同軸電纜無意地跨過該蜿蜒槽孔1104。例如，此等步驟可包括例如：在一焊墊1202處把同軸電纜焊接到該電微帶饋給線1106使得焊料把該同軸電纜保持在一預定的位置；或者提供一個或多個緊固件或夾子以把該同軸電纜保持在相對於該蜿蜒槽孔天線1100之一預期的位置。

例如，該微帶饋給線1106之該第二部分1124可以以一預期的頻率提供一50Ω連接。該電微帶饋給線1106且特定地該第二部分1124之組態還可用以透過一預期頻率來調整該蜿蜒槽孔天線1100之回波損耗(即SWR)。該回波損耗越低，越多的能量被轉移到該蜿蜒槽孔1104。該回波損耗越高，越多的能量被反射回該發送器，提供越少的能量到該蜿蜒槽孔1104且使得該蜿蜒槽孔天線1100效率較低。回波損耗可藉由改變該微帶饋給線1106之一個或多個部分(諸如部分1124)之長度及寬度而被調整。然而，回波損耗還可藉由例如提供或組配該電微帶饋給線1106之一個或多個電微帶短柱(例如，調諧短柱(tuning stub))之尺寸而被修改。

第19圖說明了具有形狀類似於第18圖中顯示的該槽孔1804之一槽孔1904之一蜿蜒槽孔天線1900之背面。然而第19圖中顯示的該示範蜿蜒槽孔天線1900包含一電容器1906。該電容器1906具有連接到該蜿蜒槽孔天線1900之正面上的一導電板之第一與第二端子1908、1910。舉例而言，該第一與第二端子1908、1910可採取跨過一介電材料1912之通孔之形式。該電容器1906進一步包含第一與第二間隔板1914、1916(即墊片)，這些板1914、1916形成於該蜿蜒槽孔天線1900之背面，相對於該蜿蜒槽孔1904所形成於其上之該天線1900之面。該第一與第二間隔板1914、1916之每一個伸出跨過該蜿蜒槽孔1904。該介電材料1912把該蜿蜒槽孔1904形成於其中之該導電板與該第一與第二板1914、1916分離開，除了該等板1914、1906透過該第一與第二端子1908、1910被連接到該導電板之地方外。該電容器1906提供了用於定義該蜿蜒槽孔天線1900之該LC常數及共振頻率之一附加機制(例如，該等板1914、1916之尺寸及間距可被調整以改變該電容器1906提供的電容)。在一些實施例中，該電容器1906之該等板1914、1916可被做得較大或較小或者可具有不同的形狀。而且，該電容器1906之該等端子1908、1910不必直接彼此相對地跨過該槽孔1904。也就是說，該電容器1906之該等端子1908、1910可關於該蜿蜒槽孔1904相交錯使得該電容器1906之該等板1914、1916以不同的角度跨過該蜿蜒槽孔1904，或使得該電容器1906之電容增加。而且，一蜿蜒槽孔天線之一些實施例可與不止一個電容器相關聯。

第20圖說明了具有形狀類似於第15圖中顯示的該槽孔1108之一蜿蜒槽孔2002之一蜿蜒槽孔天線2000之正面。然而，該典型蜿蜒槽孔天線2000包含跨過該蜿蜒槽孔2002而形成之一對電容器2004、2006。該等電容器2004、2006之每一個可以一相似的方式形成，儘管它們不必一定如此。舉例而言，該電容器2004包含第一與第二板2008、2010(即墊片)，這些板中的每一個被耦接到該蜿蜒槽孔2002之各自側2012或2014(例如，由各自的走線(trace)2016、2018)，且它們中的每一個藉由該導電板2020界定。如圖所示，該第一與第二間隔板2008、2010之每一個伸入到該蜿蜒槽孔2002中。在一些實施例中，該電容器2004之該等板2008、2010可被做得較大或較小或者可具有不同的形狀。而且，該電容器2004之該等板2008、2010不必直接連接到跨過該槽孔2002之相對的點。即該電容器2004之該等板2008、2010可被連接到沿著該蜿蜒槽孔1904之該等側2012、2014之交錯的點或者該板2008、2010可被連接在或接近於該蜿蜒槽孔2002之拐角處。在一些實施例中，該電容器2004比該電容器1906(第19圖)有利，因為該電容2004可輿該蜿蜒槽孔2002同時形成於該導電板2020中或者經由與該蜿蜒槽孔2002相同的程序形成於該導電板2020中。相似於該電容1906，該等電容器2004與2006提供了用於定義該蜿蜒槽孔天線2000之該LC常數及共振頻率之附加機制(例如，該等板2008、2010之尺寸及間距可被調整以改變該電容器2004提供的電容)。

第19圖與第20圖說明了使一電容器1906、2004或2006與一蜿蜒槽孔相關聯的示範方式。在一特定的蜿蜒槽孔組態中，此等或其它類型之電容器中的一個或多個電容器可與一蜿蜒槽孔相關聯以提供用於調整一蜿蜒槽孔天線之該LC常數及共振頻率之一另一元件。應當注意的是，一個或多個電容器之位置以及一蜿蜒槽孔天線之頻寬也影響一蜿蜒槽孔天線之該LC常數或共振頻率。在一些實施例中，不同類型之電容器可與一單一蜿蜒槽孔相關聯。在一些實施例中，一電容器之該等板中的一個可以是該蜿蜒槽孔之一面。

關於第19圖與第20圖揭露的電容器形成技術不限制於蜿蜒槽孔天線。例如，第19圖與第20圖中顯示的該等電容器1906、2004、2006中的任何一個可以與一矩形槽孔、橢圓形槽孔或其它類型之槽孔天線一起實施。

已經討論了一蜿蜒槽孔之各種組態，現在將討論一電微帶饋給線之替代組態。

在第11圖到第20圖顯示的該等蜿蜒槽孔天線中，該電微帶饋給線具有統一的寬度，儘管該等電微帶饋給線中的一些電微帶饋給線改變方向使得它們能夠在一蜿蜒槽孔之相鄰段之間路由。

一電微帶饋給線之使用為一蜿蜒槽孔天線提供了一精確的共振頻率。在一個實施例中，此頻率可為大約2.4GHz。在其它的實施例中且舉例而言，一蜿蜒槽孔天線可被組配具有分別在2.3GHz-2.5GHz或2.3GHz-2.7GHz之間的一200MHz或400MHz寬之頻帶、在3.3GHz-3.8GHz之間的一500Mhz寬之頻帶、在4.9GHz-5.9GHz之間的一1Mhz寬之頻帶或在3.168GHz-4.488GHz之間的一1.3GHz寬之頻帶。此等或其它蜿蜒槽孔天線設計之頻寬可部分地藉由升高或降低q因數而實現，該q因數進而依賴於一天線之電微帶饋給線之電阻。通常，藉由向該電微帶饋給線之至少該跨過該蜿蜒槽孔之部分提供一較低電阻，來提高該q因數及增加頻寬。相似地，一蜿蜒槽孔天線之頻寬通常藉由向電微帶饋給線之至少該跨過該蜿蜒槽孔之部分提供一較高電阻而被降低。

一電微帶饋給線之電阻可以以各種方式被改變。在一些實施例中，該電阻可藉由只加寬該饋給線而被增加；或者，可選擇地，該電阻可藉由變窄該饋給線而被減小。在其它實施例中，一層或多層走線可應用在該電微帶饋給線之一個或多個部分上。例如，第21圖顯示了一蜿蜒槽孔天線2100，其具有1)具有一第一寬度之一電微帶饋給線2102，及2)應用在該電微帶饋給線2102之一部分上之一走線2104，此走線2104具有大於該第一寬度之一第二寬度。該較寬走線2104可應用於該電微帶饋給線2102之一較大或短長度部分上。可選擇地，多個較寬或較窄走線(集體標記為2202)可應用在一電微帶饋給線2204之一個或多個部分上，如第22圖之該蜿蜒槽孔天線2200中所示。藉由把該等走線集中於該電微帶饋給線(例如，如第21圖中所示)或在不同的且可能的多個方向上定位該等走線(例如，如第22圖中所示)，走線可應用在一電微帶饋給線之上(或下)。多個走線可以或可以不相互重疊。在一些情況中，該等走線可在獨立的程序步驟中應用在另一走線之上(或該電微帶饋給線之上)。在其它情況中，具有一預期的組態之一單一電微帶饋給線(其組態可具有寬度或形狀不同的部分)可形成於或應用於一單一程序步驟中(或者在產生該電微帶饋給線之組態之一系列程序步驟中同時形成)。

蜿蜒槽孔天線之性能可改變。然而，給定一電流饋給蜿蜒槽孔天線與一電流饋給矩形槽孔天線，每一種天線具有相似面積之一槽孔，則典型地，該蜿蜒槽孔天線將提供較高增益且佔用比該矩形槽孔天線較少的面積。換言之，在一些情況下，一電流饋給蜿蜒槽孔天線可以以一電流矩形槽孔天線之大約一半的大小(例如，在一個範例中，該大小之49.4%)被製造而具有相等的增益及頻寬。因此，可利用蜿蜒槽孔天線之該高增益來換取例如增大一天線之範圍、減小一天線之尺寸或降低該天線使用於其中之一裝置之電力需求(例如，節省電池能量)。

電流饋給蜿蜒槽孔天線是有益的，還因為它們檢測水平及垂直極化信號之能力，其可提供改進的信號強度。因此，電流饋給蜿蜒槽孔天線很適用於在一嘈雜多徑環境中需要高增益之應用。例如，在室內，在天線受到自牆壁及天花板彈回而倍增之信號波的轟擊或來自所有方向之信號波可能掩蓋該主要信號之情況下，蜿蜒槽孔天線可能是有益的。

一電流饋給蜿蜒槽孔天線與一電流饋給矩形槽孔天線之示範性比較的性能現在將被描述。舉例而言，考慮第23圖到第25圖中顯示的該電流饋給矩形槽孔天線2200與第26圖到第28圖中顯示的該電流饋給蜿蜒槽孔天線2600。該蜿蜒槽孔天線之尺寸為46mm高x28mm寬x1.6mm厚，且該天線之導電板由銅形成。該天線之頻率範圍為2400-2483.5MHz；V.S.W.R.(最小)為2.5:1；增益(最大)為3.2dBi±1；輸入阻抗為50Ω；及極化是線性的。在一個特定的實施例中，該垂直(初級(primary))及水平(次級(secondary))增益分量針對於每一天線以3個不同的頻率被測量。例如，參考第29圖中顯示的表中提供的增益資料。對於每一增益分量來說，該測量的增益被求平均值。自第29圖中的顯示的該表可見，該蜿蜒槽孔天線之初級增益近乎一半於該矩形槽孔天線之初級增益。然而，當考慮總增益時(例如，垂直增益+水平增益)，可以看到該蜿蜒槽孔天線之總增益是該矩形槽孔天線之總增益之近乎26倍。這是由於在一多徑環境中的射頻信號包含垂直與水平分量，且該蜿蜒槽孔段之不同方位更能發送及接收此兩類極化(例如，垂直及水平極化)。

第30圖到第37圖說明了用於第23圖到第25圖中及第26圖到第28圖中顯示的該矩形與蜿蜒槽孔天線2300、2600之各種極座標圖測量。第30圖與第31圖說明了該矩形槽孔天線之方位角型樣(azimuth pattern)(在XY平面中)，其中第30圖說明了該方位角之垂直分量及第31圖說明了該方位角之水平分量。第32圖與第33圖說明了該矩形槽孔天線之仰角型樣(elevation pattern)(在XZ平面中)，其中第32圖說明了該仰角之垂直分量及第33圖說明了該仰角之水平分量。第34圖與第35圖說明了該蜿蜒槽孔天線之方位角型樣(在XY平面中)，其中第34圖說明了該方位角之垂直分量及第35圖說明了該方位角之水平分量。第36圖與第37圖說明了該蜿蜒槽孔天線之仰角型樣(在XZ平面中)，第36圖說明了該仰角之垂直分量及第37圖說明了該仰角之水平分量。

可以自圖形看出第30圖到第37圖中顯示的該方位角及仰角型樣之每一個型樣之垂直與水平增益分量之間的差異。還可以看出該矩形槽孔天線2300與該蜿蜒槽孔天線2600之垂直與水平增益分量之間的較大的差異。

第38圖說明了第26圖到第28圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線2600之該等方位角及仰角極座標圖之一3D總合體。該蜿蜒槽孔天線2600之該XY平面被假定位於第38圖中所示的極座標網格之平面上。可以看到，該蜿蜒槽孔天線2600在垂直於該天線之平面的方向中具有最大增益，而且在該天線之頂部、底部及邊上具有顯著的增益。因此，該蜿蜒槽孔天線2600之該總增益形成了關於該天線之一近乎球形型樣。

在某些情況下，多個槽孔可形成於一蜿蜒槽孔天線之該導電板中。即，一些天線可具有任意數目之較多或較少槽孔。然而，當使用多個槽孔時，通常較佳的是，安排該等槽孔使得它們在一相位陣列(phased array)型樣中相互補充。每當一相位陣列中的槽孔之數目增加一倍，該相位陣列之增益可增加3dBi。

在一些相位陣列天線中，一導電板3902可具有多個(即兩個或更多個)蜿蜒槽孔3904界定於其中。例如，參考第39圖與第40圖中顯示的該相位陣列天線3900，其中第39圖說明了該天線3900之正面及第40圖說明了該天線3900之背面。舉例而言，該相位陣列天線3900具有四個蜿蜒槽孔3904，儘管可具有更多或更少的蜿蜒槽孔3904。多個電微帶饋給線3906之各自的電微帶饋給線跨過各該蜿蜒槽孔3904以形成多個磁耦合LC共振元件。該電微帶饋給線3906通常藉由一介電材料4000(第40圖)而與該導電板3902分離。然而，每一電微帶饋給線3906藉由該介電材料中的多個通孔(在區域3908中)耦接到其各自的蜿蜒槽孔3904。該等電微帶饋給線3906與該等蜿蜒槽孔3904之間的連接之位置可視該蜿蜒槽孔3094與電微帶饋給線3906之組態及視該相位陣列天線3900之該期望的共振頻率、頻寬及增益而變化。有時，一蜿蜒槽孔3904之共振可藉由安排其電微帶饋給線3906之路線來以不同的位置或方位跨過該蜿蜒槽孔而實現。然而，通常情況是，位置及方位中的一者將提供一較高增益。

一同軸電纜3912可藉由焊墊或其它方式連接到該電微帶饋給線3906。同樣，一信號電纜3910可連接到位於該相位陣列天線3900之背面之延遲電路，這將關於第40圖被更充分地討論。第39圖中之黑圈說明了該導電板3902與該天線3900之背面上的電路之間的其它連接。

第40圖說明了第39圖中顯示的該相位陣列天線3900之背面。該天線3900之此面包括具有各種電氣連接之一電路板4000。被刻入該導電板3902之正面中的該等蜿蜒槽孔3904在第40圖中以虛線顯示，用於關於它們相對於該背面上的電子元件之相對位置之透視法。

該共振蜿蜒槽孔3904藉由該等電微帶饋給線3906而獲同時饋給。為了使該相位陣列天線3900能被控制(steer)，各該電微帶饋給線3906連接到一系列電子電路元件4002。第40圖中，每一電微帶饋給線3906連接到該等元件4002中的四個元件，以正方形繪示。此等元件提供了允許該天線4000被定向控制之電子延遲。在一些實施例中，該等元件4002可包括PIN二極體與電感器。該等二極體可以是松下(Panasonic)SSG的PIN 60V 100mA S mini-2P類型二極體(MFG P/N MA2JP0200L；digikey MA2JP0200LTR-ND)、或肖特基(Shottky)二極體，安捷倫(Agilent)p/n HSMS-2850或等效物。該等電感器可以是松下的1.0 .mu.H +/-5% 1210類型(MFG P/N ELJ-FA1ROJF2；digikey PCD1825TR-ND)。電容器可以是1000pF，TDK，C1608X7R1H102K或等效物。電阻器可以是470ohms，國巨(Yaego)9C06031A4700JLHFT或等效物。

該天線4000藉由選擇性地把延遲電路4002加入到該電微帶饋給線3906而被以電子方式控制。該等延遲改變該等電微帶饋給線3906上的信號之相位。在一些實施例中，該延遲電路之每一元件3902包括一PIN二極體與刻入到一電路板之金屬層中之一墊片。當該PIN二極體被導通時，延遲被加入到該電路。這意味著其可用以跟隨該信號之來源。舉例而言，該信號可源於一無線接取點、一可攜式電腦或另一裝置。

該等電微帶饋給線3906每一個連接到一主饋給線4004。第40圖之該天線4000之上半部分中的該兩個電微帶饋給線3906連接到該主饋給線4004之上半部分，及第40圖之該天線4000之下半部分中的該兩個電微帶饋給線3906連接到該主饋給線4004之下半部分。該主饋給線4004在其中心連接到連接到該同軸電纜3912之一同軸連接段4006。顯示了把延遲墊片4002連接到該信號電纜3914之各種走線4008。該信號電纜3914接著連接到電腦操作控制裝置。

第39圖與第40圖中顯示的該天線4000具有四個共振蜿蜒槽孔3904。該天線4000之上半部分與下半部分可以是相互之鏡像。兩個100Ω饋給線饋給該天線4000之上半部分中的該兩個共振槽孔3904。該等100Ω饋給線並聯，使得由此產生的電阻為50Ω。這匹配該50Ω主饋給線4004之電阻。當考慮該天線4000之下半部分時，該天線4000之中心為25Ω，即兩個50Ω電路並聯。然而在一些實施例中，藉由利用35.35Ω之一阻抗匹配墊片，該天線3900之輸入阻抗可受組配為50Ω。

第41圖示意性地說明了與該等電微饋給線3906相耦接之用於控制該相位陣列天線4000之該延遲電子電路4002之一示範實施例。第41圖中顯示該等電微帶饋給線3906中的每一個與三組電子電路相耦接，每組電子電路包括一pin二極體墊片4100及一電感器4102。該等延遲墊分別由選擇線上的一+5V電壓與一-5V電壓致能或去能。舉例而言，該天線4000可基於通量(throughput)、強度及信號雜訊比之任何一個或所有來控制。

第42圖示意性地說明了第39圖與第40圖中顯示的該相位陣列天線中元件之一電子元件表示。顯示了蜿蜒槽孔、電微帶饋給線、主饋給線、同軸附接點及饋給線附接點。還顯示，較佳地，該等饋給線附接點接地。用它們的一般電氣表示說明了該等pin二極體4200與電感器4202。

第43圖與第44圖說明了用於基於監測諸如第39圖與第40圖中顯示的天線之一相位陣列天線之波瓣(lobe)的通量來選擇信號分佈波瓣之操作的流程。儘管可能兩個波瓣或者多於三個波瓣是可得的，但出於說明之目的，第43圖中的範例程序假設三個波瓣。在步驟4302，獲得一已連接無線裝置之IP位址。在步驟4304，針對與該天線之此連接掃描且記錄波瓣資料。在步驟4306，在可以選擇的波瓣中，具有最高通量之波瓣被選擇。通量是一無線網路每單位時間端對端地處理資料之速度，典型地以每秒百萬位元(Mbps)測量。在此範例中，將假定三個波瓣之中間的波瓣被選擇。

只要該通量保持在一臨限位準以上，此波瓣被保持為該選定的波瓣。該臨限位準可以是一預定的通量位準、或小於一最大值、平均值或預先設定之通量位準的一預定通量或通量的百分比或者可以基於與其它通量之一比較。在將在更下面詳細描述的第44圖中，如果一信號強度下降到一雜訊位準或在一雜訊位準之某一數量之百分比內，則此已下降的信號強度被用以決定何時選擇另一波瓣。根據第43圖之程序，在步驟4308，該通量被連續地或週期性地監測。該程序保持在步驟4308，執行此監測，除非決定出該通量已經下降到低於該臨限位準。接著在步驟4310，諸如其右邊最接近的下一波瓣之波瓣被選擇。在步驟4312，判定利用此波瓣該通量高於還是低於該臨限。如果利用此新波瓣該通量高於該臨限，則該程序移到步驟4314。在步驟4314，該該新波瓣之波瓣編號與信號強度及/或其它資料被保存。現在在步驟4316，關於該新波瓣之監測將繼續進行，如在步驟4308關於該初始波瓣做監測一樣。即該程序將週期性地或連續地監測與該新波瓣相關之通量。只有當在步驟4316判定出利用該新波瓣該通量低於該臨限位準時，該程序移到步驟4318。轉回步驟4312，如果在此判定出利用該新波瓣該通量低於該臨限，則該程序直接移到步驟4318。在步驟4318，諸如該初始波瓣左邊最接近的波瓣之又一波瓣(一第三波瓣)被選擇。在步驟4320，判定該通量高於還是低於該臨限。如果其高於該臨限，則此波瓣將保持為該已選定的波瓣，直到該通量下降到低於該臨限。如果該通量確實降到低於該臨限，則在步驟4324，掃描且記錄波瓣資料，且該程序返回步驟4306以再次選擇最高通量之波瓣。

在第44圖之程序根據例如另一實施例說明了監測所有該等波瓣之該等信號強度與其它資料來選擇最強波瓣。現在參考第44圖，在步驟4402，例如波瓣#1被選擇。在步驟4404，讀取一無線裝置之連接之信號強度。如果判定出該信號強度高於一雜訊位準，或可選擇地該信號強度高於該雜訊位準超過某預定量或百分比，則在步驟4308，該通量被計算。在步驟4410，該波瓣編號、信號強度及通量被記錄且該程序移到步驟4412。如果在步驟4406，判定出該信號強度在一雜訊位準或者以預定量或百分比高於雜訊位準或高於雜訊位準不足某預定量或百分比，則在步驟4414該波瓣編號、信號強度及通量(等於0)被記錄且該程序移到4414。

在步驟4412，判定關於最後波瓣之資料是否已處理。如果還沒有，則該程序返回到步驟4404針對下一波瓣執行該監測。如果關於所有該等波瓣之波瓣資料已經被監測及判定，則步驟4418，該程序返回到呼叫程式(caller)。

在第43圖與第44圖中顯示的各該方法流程中，應當注意到只顯示了一個示範的操作流程。在此等方法流程之其它實施例中，形成其中一部分之操作可以以其它順序執行且一些操作可並列執行。在一些疊代中，某些操作可被跳過或者其它的操作可被執行於所示的那些操作之間，如熟於此技藝者讀完此揭露後將了解的。

在一些天線實施例中，一蜿蜒槽孔天線可耦接到一個或多個不是蜿蜒槽孔類型之天線；或者，除了一個或多個不是蜿蜒槽孔類型之天線之外，一蜿蜒槽孔天線還可耦接到一個或多個其它蜿蜒槽孔天線。一個這樣的實施例顯示在第45圖中，其中一蜿蜒槽孔天線4500與一橢圓槽孔天線4502都形成於一導電板4504上。此等天線4500、4502之每一個耦接到一各自的電微帶饋給線4506、4508，這些電微帶饋給線4506、4508耦接到一共用的主饋給線4510。重要的是，第45圖中顯示的該特定的橢圓槽孔天線4502不是一共振槽孔天線，儘管就其本身而言實現一共振槽孔天線將肯定是可能的。可選擇地，該橢圓槽孔天線4502可以被一偶極天線、一電壓饋給槽孔天線或另一類型之天線替代。此外，相同或不同類型之一個或多個其它天線可與該蜿蜒槽孔天線4500相耦接。重要的是，第45圖中顯示的蜿蜒槽孔之形狀只是示範性的。

第46圖顯示了在其頂層具有一電流驅動槽孔之一積體電路(IC)。該IC可以覆晶(flip chip)封裝或利用任何其它形式之IC封裝來封裝。第46圖中繪示四個層4602、4604、4606及4608。在頂層4608中提供一導電孔4610直到下面第三層4604中的一功率放大器4611，該功率放大器4611可高達20dB。該天線4612也被建立在該頂層4508。內部或外部地提供電容。以此方式，易於調諧頻率。批量這樣的槽孔可提供於一IC中，其中10個此等槽孔4612之一隊列(line-up)組態可以以一係數10降低電力線需求。每一IC中的邏輯裝置可以是一發送/接收切換器或T/R切換器4614、低雜訊放大器或LNA 4616及一功率放大器或PA 4611。此等元件，即天線4612、T/R切換器4614、功率放大器4611及低雜訊放大器4616還在第46圖中以方塊形式說明。

如第48圖所說明，干涉原理也可以被應用。即來自具有一相同頻率與相位之槽孔之增益可被加入。兩個或更多槽孔可被使用，每一槽孔作為一點源工作。第48圖中顯示了三個槽孔4804，每一個槽孔具有自己的饋給線4812。該三條饋給線連接於一共用饋給點4818且與第48圖之實施例中的無線電裝置4820連接。每一槽孔從一信號源接收一不同的信號。該等不同的信號被組合在一起以顯示該信號源之三維圖片。

如第49圖所說明，可提供一電路板。兩個晶片4910，即以覆晶封裝或以其它形式封裝之IC可被提供在包括其它裝置電子電路4920之一電路板之角落。該兩個晶片之間的間距可以是任何距離。

如第50圖中所說明，還可提供一合成孔徑，其顯示無線電裝置5040。具有相同頻率之兩個或更多槽孔5004受產生於一饋給點5030之不同長度饋給線5012與5022控制。該等饋給線之長度與該等槽孔之間的間距相對應使得該等槽孔在預定點攔截該信號。當進入信號之波長大於該槽孔天線時，可使用此方法。可使用兩個小槽孔使其好像具有較大孔徑之一較大槽孔，形成一合成孔徑。

在一些實施例中，可實現超寬頻性能，如由第51圖之槽孔5104與饋給線5112所說明。首先，Q藉由降低該槽孔5104處之該饋給線5112上的電容量而被載入。這藉由降低該印刷電路板(PCB)5154之背面上的三角形突出5144之大小而實現。其次，跨過該槽孔之該饋給線段5160之阻抗小於100Ω。接著，該饋給線5112過渡到具有一50Ω阻抗之一較寬段5170到達來源5180。

在一些實施例中，可實現增強的超寬頻與雙頻段性能，如第52圖中所說明。例如，兩個超寬頻蜿蜒槽孔天線5204與5206或者一個標準蜿蜒槽孔天線與一個寬頻天線可設置在一共用基體5210上且藉由一共用饋給線5212饋給。該等槽孔5204與5206可受組配以以不同的頻率共振。每一蜿蜒槽孔天線之頻寬及中心頻率可被調整，以使得該兩個蜿蜒槽孔天線之頻譜重疊。每一蜿蜒槽孔天線之頻寬及中心頻率還可針對不同的頻帶被調整，其中該等頻帶之頻譜不重疊。

100．．．蜿蜒槽孔、天線

200、300、400、500、600、1104、1400、1500、1600、1704、1804、1904、2002．．．蜿蜒槽孔

102、104、106、108、110、502、602、1118、1120、1502、1504、1506、1508、1510．．．槽段

112、114．．．角

1100．．．蜿蜒槽孔天線、天線、蜿蜒槽孔

1102、4504．．．導電板

1106、1802、2102、2204、3906、4506、4508．．．電微帶饋給線

1108．．．介電材料、槽孔

1912．．．介電材料

1110、1112．．．導電孔、導體

1114．．．第一側

1116．．．第二側

1122．．．第一部分

1124．．．第二部分

1200、3912．．．同軸電纜

1202．．．焊墊

1300．．．磁耦合LC共振元件

1402、1404、1406．．．垂直槽段

1408、1410．．．水平槽段

1700、1800、1900、2100、2600、4500．．．蜿蜒槽孔天線

1702．．．突出

1804、1904、4804、5004、5104．．．槽孔

1806、1808、1810、1812、2012、2014．．．側

1906、2004、2006．．．電容器

1908．．．第一端子

1910．．．第二端子

1914．．．第一間隔板

1916．．．第二間隔板

2000．．．示範蜿蜒槽孔天線

2008．．．第一板

2110．．．第二板

2012、2014．．．面

2104、2016、2018．．．走線

2020．．．導電板

2202．．．走線

2200．．．蜿蜒槽孔天線、電流饋給矩形槽孔天線

2300．．．矩形槽孔天線

3900．．．相位陣列天線

3902．．．導電板

3904．．．蜿蜒槽孔、共振蜿蜒槽孔、共振槽孔

3908．．．區域

3910、3914．．．信號電纜

4000．．．介電材料、電路板、天線

4002．．．電子電路元件、延遲電路、延遲墊片

4004、4510．．．主饋給線

4006．．．同軸連接段

4408．．．走線

4100．．．pin二極體墊片

4102、4202．．．電感器

4200．．．pin二極體

4302~4418．．．步驟

4502．．．橢圓槽孔天線

4602、4606．．．層

4604．．．第三層

4608．．．頂層

4610．．．導電孔

4611．．．功率放大器或PA

4612．．．天線、槽孔

4614．．．發送/接收切換器或T/R切換器

4616．．．低雜訊放大器或LNA

4812、5012、5022、5112．．．饋給線

4818．．．共用饋給點

4820．．．無線電裝置

4910．．．晶片

4920．．．裝置電路

5030．．．饋給點

5040．．．無線電裝置

5144．．．三角形突出

5154．．．印刷電路板(PCB)

5160．．．饋給線段

5170．．．較寬段

5180．．．來源

5204、5206．．．超寬帶蜿蜒槽孔天線、槽孔

5210．．．共用基體

5212．．．共用饋給線

第1圖到第6圖說明了蜿蜒槽孔之各種示範組態；

第7圖到第10圖說明了用於在一蜿蜒槽孔之內部及外部角方向改變之各種示範組態；

第11圖到第13圖說明了一蜿蜒槽孔天線之一第一示範實施例；

第14圖說明了第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一替代實施例，其中該蜿蜒槽孔較長；

第15圖說明了第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一替代實施例，其中該蜿蜒槽孔較寬；

第16圖說明了第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一替代實施例，其中該蜿蜒槽孔較長且較寬；

第17圖說明了第11圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一替代實施例，其中該蜿蜒槽孔把一突出界定到該蜿蜒槽中。

第18圖說明了具有以一90°角在該蜿蜒槽孔之一拐角處跨過該蜿蜒槽孔之一電微帶饋給線之一示範蜿蜒槽孔天線。

第19圖說明了把一電容器加到第18圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一示範方式；

第20圖說明了把電容器加到第15圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之一示範方式；

第21圖說明了具有應用於一電微帶饋給線上之具有一不同寬度之一走線之一示範蜿蜒槽孔天線；

第22圖說明了具有應用於一電微帶饋給線上之多個不同方位之走線之一示範蜿蜒槽孔天線；

第23圖說明了一示範矩形槽孔天線之各個平面；

第26圖到第28圖說明了一示範蜿蜒槽孔天線之各個平面；

第29圖提供了用於第23圖到第28圖中顯示的該矩形與蜿蜒槽孔天線之垂直、水平及總增益之一表；

第30圖與第31圖是用於第23圖到第25圖中顯示的該矩形槽孔天線之方位角型樣之極座標圖；

第32圖與第33圖是用於第23圖到第25圖中顯示的該矩形槽孔天線之仰角型樣之極座標圖；

第34圖與第35圖是用於第26圖到第28圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之方位角型樣之極座標圖；

第36圖與第37圖是用於第26圖到第28圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之仰角型樣之極座標圖；

第38圖說明了用於第26圖到第28圖中顯示的該蜿蜒槽孔天線之該方位角與仰角極座標之一3D總合體；

第39圖說明了使用蜿蜒槽孔天線之一示範高增益可控相位陣列天線之一前視圖；

第40圖說明了第39圖中顯示的該高增益可控相位陣列天線之一後視圖；

第41圖說明了用於控制第39圖與第40圖中顯示的該相位陣列天線之與電微帶饋給線相耦接的示範的延遲電子電路；

第42圖說明了第39圖與第40圖中顯示的該相位陣列天線之元件之一電子元件表示；

第43圖與第44圖說明了用於選擇一相位陣列天線之一信號分佈波瓣之一示範的操作流程；

第45圖說明了耦接到不具有蜿蜒槽孔類型之一示範天線之一示範蜿蜒槽孔天線；

第46圖說明了一示範的IC天線；

第47圖說明了第46圖中顯示的該IC天線之元件；

第48圖說明了包括多個槽孔且利用干涉原理之一天線之一示範實施例；

第49圖說明了具有兩個天線晶片之一示範電路板；

第50圖說明了具有一合成孔徑之一示範天線；

第51圖說明了具有一蜿蜒槽孔之一示範超寬頻性能天線；及

第52圖說明了具有增強的超寬頻及雙頻帶性能之一示範天線。

1100．．．蜿蜒槽孔天線、天線、蜿蜒槽孔

1102．．．導電板

1104．．．蜿蜒槽孔

1106、1802．．．電微帶饋給線

1108．．．介電材料

1110、1112．．．導電孔、導體

1114．．．第一側

1116．．．第二側

1118、1120．．．槽段

1122．．．第一部分

1124．．．第二部分

1200．．．同軸電纜

Claims (40)

1. 一種蜿蜒槽孔天線，其包含：一導電板，其具有一蜿蜒槽孔界定於其中，該蜿蜒槽孔具有由該導電板所界定的一封閉區域，且該蜿蜒槽孔中具有由該導電板界定之一突出；一電微帶饋給線，其跨過該蜿蜒槽孔且跨過該突出，該電微帶饋給線與蜿蜒槽孔提供一磁耦合LC共振元件；及一介電材料，其中具有複數個導電孔，該等複數個導電孔將該電微帶饋給線與在該蜿蜒槽孔之一面的該導電板電氣連接，除此而外，該介電材料把該導電板與該電微帶饋給線分離開。
2. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該介電材料包含FR4。
3. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該電微帶饋給線在該蜿蜒槽孔之一中點跨過該蜿蜒槽孔。
4. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該電微帶饋給線只跨過該蜿蜒槽孔之多個槽段之一個槽段。
5. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該電微帶饋給線只跨過該蜿蜒槽孔一次且具有i)跨過該蜿蜒槽孔之多個槽段之一個槽段之一第一部分，及ii)於該等多個槽段之相鄰槽段之間路由的一第二部分，該第二部分具有不同於該第一部分之一方位。
6. 如申請專利範圍第5項所述之蜿蜒槽孔天線，其進一步 包含連接到該電微帶饋給線之一同軸電纜，該同軸電纜具有不跨過該蜿蜒槽孔之一路由。
7. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該蜿蜒槽孔之所有多個槽段都具有一統一寬度。
8. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中把該電微帶饋給線耦接到該導電板之該等複數個導電孔位於該蜿蜒槽孔之多個相連的槽段之相鄰槽段之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該突出是三角形。
10. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該突出是矩形。
11. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該突出是橢圓形。
12. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該電微帶饋給線以一非90度角跨過該蜿蜒槽孔之一側。
13. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該電微帶饋給線以一45度角跨過該蜿蜒槽孔之一側。
14. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該電微帶饋給線在該蜿蜒槽孔之一拐角跨過該蜿蜒槽孔。
15. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該蜿蜒槽孔包含多個槽段，該等槽段之每一個以一90度角連接到該等槽段之至少另一個。
16. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該蜿蜒槽孔包含多個槽段，該等槽段中之至少一個槽段具有 i)一長度及ii)沿該長度兩個或更多點處之不同寬度。
17. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該蜿蜒槽孔包含多個槽段，該等槽段中之至少一個槽段具有一長度與一寬度，該寬度在該長度之至少一部分中呈喇叭形狀展開。
18. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其進一步包含一電容器，該電容器具有i)耦接到該導電板之第一與第二端子，及ii)第一與第二間隔板，該第一與第二間隔板中之每一間隔板伸出跨過該蜿蜒槽孔，且該介電材料使該導電板與該第一及第二間隔板分離開。
19. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該導電板進一步具有一電容器界定於其中，該電容器跨過該蜿蜒槽孔而形成，且該電容器具有分別耦接到該蜿蜒槽孔之第一與第二側之第一與第二板。
20. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該電微帶饋給線包括其寬度大於該電微帶饋給線之其它段之寬度的至少一個段，該具有較大寬度之至少一個段降低電阻且產生一提高的q因數以為該蜿蜒槽孔天線提供一更寬的頻寬。
21. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該電微帶饋給線接近於該蜿蜒槽孔之一個端跨過該蜿蜒槽孔。
22. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其進一步包含連接到該電微帶饋給線之一同軸電纜。
23. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中：該導電板具有至少一個附加的蜿蜒槽孔界定於其中；該蜿蜒槽孔天線進一步包含至少一個附加的電微帶饋給線，該至少一個附加的電微帶饋給線中的每一個附加的電微帶饋給線跨過該至少一個附加的蜿蜒槽孔中的一各自的附加的蜿蜒槽孔以提供至少一個附加的磁耦合LC共振元件；及該蜿蜒槽孔及該至少一個附加的蜿蜒槽孔在一相位陣列型樣中相互補充。
24. 如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線，其中：該導電板具有至少一個附加的槽孔界定於其中；及該天線進一步包含至少一個附加的電微帶饋給線，該至少一個附加的電微帶饋給線中的每一個附加的電微帶饋給線與該至少一個附加的槽孔中的一各自的一個附加的槽孔相耦接。
25. 如申請專利範圍第24項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該蜿蜒槽孔與該附加的槽孔中的至少一個附加的槽孔具有不同的組態且具有不同的共振頻率。
26. 如申請專利範圍第24項所述之蜿蜒槽孔天線，其進一步包含：延遲電路，其用於藉由選擇性地改變該等電微帶饋給線之至少一個電微帶饋給線上的信號相位而以電子方式控制該蜿蜒槽孔天線；及 基於程式碼操作之一個或多個處理器，其連續地或週期性地決定一較佳信號方向且控制該延遲電路以該較佳方向控制該天線。
27. 一種行動電話裝置，其包括如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線。
28. 一種積體電路，其包括如申請專利範圍第1項所述之蜿蜒槽孔天線。
29. 一種蜿蜒槽孔天線，其包含：一導電板，其具有一蜿蜒槽孔界定於其中，該蜿蜒槽孔具有由該導電板所界定之一封閉區域，且該蜿蜒槽孔中具有由該導電板界定之一突出；一電微帶饋給線，其只跨過該蜿蜒槽孔之多個槽段之一個槽段且跨過該突出，其中i)該電微帶饋給線於該蜿蜒槽孔之該等槽段之相鄰槽段之間連接到在該蜿蜒槽孔之一面的該導電板，及ii)該電微帶饋給線與蜿蜒槽孔提供一磁耦合LC共振元件；及一介電材料，使該導電板與該電微帶饋給線分離開，除了該電微帶饋給線連接到該導電板之地方。
30. 如申請專利範圍第29項所述之蜿蜒槽孔天線，其中該電微帶饋給線具有i)只跨過該蜿蜒槽孔之該等多個槽段之一個槽段之一第一部分，及ii)沿該等多個槽段之相鄰槽段之間的一路經之一第二部分。
31. 如申請專利範圍第30項所述之蜿蜒槽孔天線，其進一步包含連接到該電微帶饋給線之一同軸電纜，該同軸電纜 具有不跨過該蜿蜒槽孔之一路由。
32. 如申請專利範圍第29項所述之蜿蜒槽孔天線，其進一步包含連接到該電微帶饋給線之一同軸電纜，該同軸電纜具有不跨過該蜿蜒槽孔之一路由。
33. 一種槽孔天線，其包含：一導電板，其具有i)一槽孔界定於其中，該槽孔具有由該導電板所界定的一封閉區域，且該槽孔中具有由該導電板界定之一突出，及ii)一電容器界定於其中，該電容器跨過該槽孔而形成且該電容器具有分別耦接到該槽孔之第一與第二側之第一與第二板；跨過該槽孔且跨過該突出之一電微帶饋給線，其中i)該電微帶饋給線連接到在該槽孔之一面的該導電板，及ii)該電微帶饋給線與槽孔提供一磁耦合LC共振元件；及一介電材料，其使該導電板與該電微帶饋給線分離開，除了該電微帶饋給線連接到該導電板之地方。
34. 如申請專利範圍第33項所述之槽孔天線，其中該槽孔是一蜿蜒槽孔。
35. 如申請專利範圍第33項所述之槽孔天線，其中該槽孔是一矩形槽孔。
36. 一種槽孔天線，其包含：具有一槽孔界定於其中之一導電板，該槽孔具有由該導電板所界定之一封閉區域，且該槽孔中具有由該導電板界定之一突出； 跨過該槽孔且跨過該突出之一電微帶饋給線，其中i)該電微帶饋給線連接到在該槽孔之一面的該導電板，及ii)該電微帶饋給線與該槽孔提供一磁耦合LC共振元件；一介電材料，其使該導電板與該電微帶饋給線分離開，除了該電微帶饋給線連接到該導電板之地方；及一電容器，其具有i)耦接到該導電板之第一與第二端子，及ii)第一與第二間隔板，該第一與第二間隔板中的每一個間隔板伸出跨過該蜿蜒槽孔，其中該介電材料使該導電板與該第一與第二間隔板分離開。
37. 如申請專利範圍第36項所述之槽孔天線，其中該槽孔是一蜿蜒槽孔。
38. 如申請專利範圍第36項所述之槽孔天線，其中該槽孔是一矩形槽孔。
39. 一種製造蜿蜒槽孔天線之方法，其包含以下步驟：在一介電材料之一第一面上之一導電板中提供一蜿蜒槽孔，該蜿蜒槽孔具有多個槽段且該蜿蜒槽孔中具有由該導電板界定之一突出；在相對於該介電材料之該第一面的該介電材料之一第二面上提供一電微帶饋給線，安排該電微帶饋給線之路由i)只跨過該蜿蜒槽孔一次且跨過該突出、並且ii)與該蜿蜒槽孔一起，提供一磁耦合LC共振元件；及在該等多個槽段之相鄰槽段之間的一位置，使用形成於該介電材料中之複數個導電孔，將該電微帶饋給線 電氣連接到該蜿蜒槽孔。
40. 如申請專利範圍第39項所述之方法，其進一步包含：將一同軸電纜連接到該電微帶饋給線，安排該同軸電纜之路由只跨過該蜿蜒槽孔一次。