ES2314295T3 - Antena miniatura que tiene una estructura volumetrica. - Google Patents
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Abstract
Una antena miniatura (2300), que tiene un brazo radiante (2310) que define una curva de dimensión de rejilla dentro de un plano de la antena; el brazo radiante (2310) tiene una parte plana que define la curva de dimensión de rejilla; el brazo radiante tiene además al menos una parte extrudida (68) que se extiende desde la parte plana para definir una estructura en tres dimensiones; en la que el brazo radiante (2310) es un brazo radiante activo que incluye un punto de alimentación para acoplar la antena con un medio de transmisión; en la que la antena comprende de manera adicional una primera parte de carga superior (2314) acoplada al brazo radiante (2310); en la que la antena tiene unas dimensiones físicas que son relativamente pequeñas con relación a la longitud de onda operacional de la antena, caracterizada porque la antena comprende un segundo brazo radiante (2312) que define una segunda curva de dimensión de rejilla dentro de un segundo plano de la antena; el segundo brazo radiante (2312) tiene una parte plana que define la segunda curva de dimensión de rejilla; el segundo brazo radiante (2312) tiene al menos una parte extrudida que se extiende desde la parte plana para definir una estructura en tres dimensiones; el segundo brazo radiante (2312) es un brazo radiante parásito que está acoplado a un potencial de tierra; y el brazo radiante (2310) está acoplado electromagnéticamente al segundo brazo radiante (2312); en la que una segunda parte de carga superior (2316) está acoplada al segundo brazo radiante (2312); en la que la primera parte de carga superior (2314) está acoplada electromagnéticamente a la segunda parte de carga superior (2316); en la que la curva de dimensión de rejilla define una curva de relleno del espacio, la curva de relleno del espacio estando formada a partir de una línea, que incluye al menos diez segmentos con cada uno de los segmentos formando un ángulo con el segmento adyacente; y en la que la primera y la segunda partes de carga superior (2314, 2316) incluyen conductores planos, que están alineados en paralelo y que están separados una distancia predefinida en la dirección perpendicular al plano de las partes de carga superior.
Description
Antena miniatura que tiene una estructura
volumétrica.
La tecnología descrita en esta solicitud de
patente se refiere, en general, al campo de las antenas. De manera
más particular, la solicitud describe una antena miniatura que tiene
una estructura volumétrica. La tecnología descrita en esta patente
es especialmente bien adecuada para aplicaciones de larga longitud
de onda, tales como antenas de radiodifusión de alta potencia,
antenas de comunicaciones a larga distancia de alta frecuencia
(HF), antenas de comunicaciones de media frecuencia (MF), antenas de
comunicaciones a baja frecuencia (LF), antenas de comunicaciones a
muy baja frecuencia (VLF), antenas de VHF y antenas de UHF, pero
también puede tener utilidad en otras aplicaciones de antenas.
Las estructuras de antena miniatura son
conocidas en este campo. Por ejemplo, una estructura de antena
miniatura que utiliza una geometría a la que se hace referencia
como curva de relleno del espacio se describe en la Solicitud
Internacional PCT copropiedad WO 01/54225, titulada "Antenas
Miniatura de Relleno del Espacio". La figura 1 muestra un
ejemplo de una curva de relleno del espacio 10. Una curva de relleno
del espacio 10 está formada por una línea que incluye al menos diez
segmentos, con cada uno de los segmentos formando un ángulo con el
segmento adyacente. Además, cuando se usan en una antena, cada uno
de los segmentos en la curva de relleno del espacio 10 debería ser
más corto de un décimo de la longitud de onda operativa en el
espacio libre de la antena.
Se debería comprender que una antena miniatura
de la manera en que se usa dentro de esta aplicación se refiere a
una estructura de antena con dimensiones físicas que son pequeñas
con relación a la longitud de onda operacional de la antena. Las
dimensiones físicas reales de la antena miniatura, por lo tanto,
variarán dependiendo de la aplicación en particular. Por ejemplo,
una aplicación de ejemplo para una antena miniatura es una antena
de comunicaciones HF de larga longitud de onda. Dichas antenas a
menudo están localizadas a bordo de barcos para los que sería
deseable una estructura de antena de pequeñas dimensiones. Una
antena de HF típica de larga longitud de onda a bordo de un barco
que funcione en el intervalo de 2 a 30 MHz puede, por ejemplo, ser
de diez (10) a quince (15) metros de altura, y se le puede reducir
de manera significativa el tamaño usando una estructura de antena
miniatura, como se describe en este documento. En comparación, si se
usa una estructura de antena miniatura, como se describe en este
documento, como la antena de un teléfono celular, entonces las
dimensiones físicas globales de la antena miniatura serán
significativamente más pequeñas. Para este documento, una curva de
dimensión de rejilla puede tener una dimensión de rejilla mayor de
1,2; 1,5; 1,65 ó 1,9. Una antena incorporada a es conocida por el
documento JP2003 03022. Una antena cargada de manera capacitiva y
un montaje de antena son conocidos por el documento WO 01/39321. Un
parche microtira con forma de anillo miniatura de banda ancha como
trans es conocido por el documento WO/02/06371411. El documento
WO2004/025778A1, que forma la técnica anterior de acuerdo con
artículo 54(3) EPC, muestra antenas multibanda acopladas.
Una antena miniatura de acuerdo con la invención
viene dada por la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas se
describen en la reivindicación dependiente 5.
La figura 1 muestra un ejemplo de una curva de
relleno del espacio;
Las figuras 2 a la 5 ilustran una geometría de
antena en dos dimensiones de ejemplo que forma una curva de
dimensión de rejilla;
La figura 6 muestra una vista en tres
dimensiones de una antena miniatura de ejemplo que tiene una
estructura volumétrica saliente extrudida;
La figura 7 es una vista en tres dimensiones de
otra antena miniatura de ejemplo que tiene una estructura
volumétrica extrudida;
La figura 8 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo adicional que tiene una estructura
volumétrica extrudida;
La figura 9 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo adicional que tiene una estructura
volumétrica extrudida;
La figura 10 es una vista en tres dimensiones
de una antena miniatura de ejemplo que tiene partes extrudidas;
\newpage
Las figuras 11A-11C muestran una
antena miniatura de ejemplo con una curva de dimensión de rejilla
ranurada parásita;
La figura 12 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo con cuatro brazos radiantes
alimentados en paralelo dispuestos en una estructura
volumétrica;
La figura 13 muestra un ejemplo alternativo de
la antena miniatura de ejemplo de la figura 12 que incluye una
parte de carga superior;
La figura 14 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo con dos brazos radiantes apilados
verticalmente alimentados en paralelo;
La figura 15 muestra un ejemplo alternativo de
la antena miniatura de ejemplo de la figura 14 que incluye tres o
más brazos radiantes apilados verticalmente alimentados en
paralelo;
La figura 16 es una vista en tres dimensiones de
una antena monopolo plegada miniatura de ejemplo;
La figura 17 muestra un ejemplo alternativo de
la antena miniatura de ejemplo de la figura 16 que incluye dos o
más partes plegadas;
Las figuras 18A-18C muestran una
antena miniatura de ejemplo que tiene un brazo radiante activo y una
pluralidad de brazos radiantes parásitos.
Las figuras 18D-18E muestran dos
configuraciones alternativas para la antena miniatura de las figuras
18A-18C.
Las figuras 19A y 19B muestran una antena
miniatura de ejemplo con una pluralidad de de brazos radiantes
resonantes de media longitud de onda;
Las figuras 20A y 20B muestran un ejemplo
alternativo de la antena miniatura de las figuras 19A y 19B;
Las figuras 21A y 21B muestran un ejemplo
alternativo de la antena miniatura de las figuras 20A y 20B teniendo
un brazo radiante alimentado en su centro de un cuarto de longitud
de onda;
Las figuras 22A y 22B muestran otro ejemplo
alternativo de la antena miniatura de las figuras 21A y 21B;
Las figuras 23A-23C muestran una
antena miniatura de ejemplo que tiene una estructura piramidal;
Las figuras 24A-24C muestran una
antena miniatura que tiene una estructura romboédrica;
Las figuras 25 y 26 muestran una antena
miniatura de ejemplo que tiene una estructura poliédrica;
La figura 27 es una vista en tres dimensiones de
una antena de ranura cilíndrica miniatura;
La figura 28 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo que tiene un brazo radiante activo
y un brazo radiante parásito acoplado en el lateral;
La figura 29 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo que tiene un brazo radiante activo
y un brazo radiante parásito acoplado dentro;
La figura 30 es una vista en tres dimensiones de
una realización de la antena miniatura que tiene brazos radiantes
activo y parásito con partes de carga superior acopladas
electromagnéticamente;
La figura 31 muestra una realización alternativa
de la antena miniatura de la figura 30;
La figura 32 muestra otra realización
alternativa de la antena miniatura de la figura 30;
La figura 33 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura extrudida de ejemplo que tiene una parte de
carga superior extrudida;
La figura 34 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo que tiene dos brazos radiantes
paralelos con una parte de carga superior común;
La figura 35 es una vista en tres dimensiones de
una antena de ejemplo de curva de dimensión de rejilla de dos
ramificaciones con carga superior; y
La figura 36 es una vista en tres dimensiones de
una antena de ejemplo de curva de dimensión de rejilla de cuatro
ramificaciones con carga superior.
Con referencia ahora a las figuras de los
dibujos restantes, las figuras 2 a la 5 ilustran una geometría de
una antena de dos dimensiones de ejemplo 20 que forma una curva de
dimensión de rejilla. La dimensión de rejilla de una curva se puede
calcular de la siguiente manera. Una primera rejilla que tiene
celdas cuadradas de longitud L1 se coloca sobre la geometría de la
curva, de forma tal que la rejilla cubra por completo la curva. El
número de celdas (N1) en la primera rejilla que encierran al menos
una parte de la curva está contado. A continuación, se coloca de
manera similar una segunda rejilla que tiene celdas cuadradas de
longitud L2 para cubrir por completo la geometría de la curva, y el
número de celdas (N2) de la segunda rejilla que encierra al menos
una parte de la curva están contado. Además, la primera y la segunda
rejillas se deberían colocar dentro de un área rectangular mínima
que encierre a la curva, de forma que ninguna fila o columna entera
sobre el perímetro de una de las rejillas caiga para encerrar al
menos una parte de la curva. La primera rejilla debería incluir al
menos veinticinco celdas, y la segunda rejilla debería incluir
cuatro veces el número de celdas de la primera rejilla. De esta
manera, la longitud (L2) de cada celda cuadrada en la segunda
rejilla debería ser la mitad de la longitud (L1) de cada celda
cuadrada de la primera rejilla. La dimensión de rejilla (Dg) se
puede calcular entonces con la siguiente ecuación:
D_{g} =
\frac{log(N2) - log(N1)}{log(L2) -
log(L1)}.
Para el objeto de esta aplicación, el término
curva de dimensión de rejilla se usa para describir una geometría
de curva que tiene una dimensión de rejilla que es mayor de uno (1).
Cuanto más grande sea la dimensión de rejilla, más alto será el
grado de miniaturización que se puede conseguir por la curva de
dimensión de rejilla en términos de una antena que esté funcionando
a una frecuencia o a una longitud de onda específicas. Además, una
curva de dimensión de rejilla puede, en algunos casos, cumplir
también con los requisitos de una curva de relleno del espacio,
como se ha definido con anterioridad. Por lo tanto, para los
propósitos de esta aplicación, una curva de relleno del espacio es
un tipo de curva de dimensión de rejilla.
La figura 2 muestra una antena de dos
dimensiones de ejemplo 20 formando una curva de dimensión de rejilla
con una dimensión de rejilla de aproximadamente dos (2). La figura
3 muestra la antena 20 de la figura 2 encerrada en una primera
rejilla 30 que tiene treinta y dos (32) celdas cuadradas, cada una
de las cuales tiene una longitud L1. La figura 4 muestra la misma
antena 20 encerrada en una segunda rejilla 40 que tiene ciento
veintiocho (128) celdas cuadradas, cada una de las cuales tiene una
longitud L2. La longitud (L1) de cada una de las celdas cuadradas
en la primera rejilla 30 es de dos veces la longitud (L2) de cada
una de las celdas cuadradas de la segunda rejilla 40 (L1 = 2 x L2).
Un examen de las figuras 3 y 4 revela que al menos una parte de la
antena 20 está encerrada dentro de cada celda cuadrada tanto en la
primera como en la segunda rejillas 30, 40. Por lo tanto, el valor
de N1 en la anterior ecuación de dimensión de rejilla (Dg) es de
treinta y dos (32) (es decir, el número total de celdas en la
primera rejilla 30), y el valor de N2 es de ciento veintiocho (128)
(es decir, el número total de celdas en la segunda rejilla 40).
Usando la ecuación anterior, la dimensión de rejilla de la antena
20 se puede calcular de la siguiente manera:
D_{g} =
\frac{log(128) - log(32)}{log(L1/2) -
log(L1)} =
2
Para un cálculo más preciso de la dimensión de
rejilla, el número de celdas cuadradas se puede aumentar hasta una
cantidad máxima. El máximo número de celdas en una rejilla depende
de la resolución de la curva. A medida que el número de celdas se
aproxima al máximo, el cálculo de la dimensión de rejilla comienza a
ser más preciso. Si se selecciona una rejilla que tiene más del
número máximo de celdas, entonces la precisión del cálculo de la
dimensión de rejilla comienza a disminuir. De manera típica, el
máximo número de celdas en una rejilla es de mil (1000).
Por ejemplo, la figura 5 muestra la misma antena
20 encerrada en una tercera rejilla 50 con quinientas doce (512)
celdas cuadradas, cada una de las cuales tiene una longitud L3. La
longitud (L3) de las celdas de la tercera rejilla 50 es la mitad de
la longitud (L2) de las celdas de la segunda rejilla 40, mostrada en
la figura 4. Como se ha hecho notar con anterioridad, una parte de
la antena 20 está encerrada dentro de una celda muy cuadrada en la
segunda rejilla 40, de esta manera el valor de N para la segunda
rejilla es de ciento veintiocho (128). Un examen de la figura 5,
sin embargo, revela que la antena 20 está encerrada dentro de
solamente quinientas nueve (509) de las quinientas doce (512) celdas
de la tercera rejilla 50. Por lo tanto, el valor de N para la
tercera rejilla 50 es de quinientos nueve (509). Usando las figuras
4 y 5, se puede calcular un valor más preciso para la dimensión de
rejilla (D) de la antena 20 de la siguiente manera:
D_{g} =
\frac{log(509) - log(128)}{log(L2/2) -
log(L2)} =
1,9915
La figura 6 muestra una vista en tres
dimensiones de una antena miniatura de ejemplo 60 proporcionada como
un ejemplo proporcionado para una mejor comprensión de la invención
y teniendo una estructura volumétrica extrudida. También se
muestran los ejes x, y, z para ayudar a ilustrar la orientación de
la antena 60. La antena 60 incluye un brazo radiante que define una
curva de dimensión de rejilla 62 en el plano xy. De manera más
particular, la curva de dimensión de rejilla 62 se extiende de
manera continua en el plano xy entre un primer punto de extremo 64
y un segundo punto de extremo 66, y forma una periferia rectangular
en el plano xy. Además, la antena 60 incluye una parte extrudida 68
que se extiende alejada de la curva de dimensión de rejilla 62 en
una dirección paralela al eje z, formando una representación en tres
dimensiones de la curva de dimensión de rejilla 62. Un punto de
alimentación 70 está situado en un punto de la parte extrudida 68 a
lo largo del eje z desde el primer punto de extremo 64 de la curva
de dimensión de rejilla 62. También se ilustra un plano de tierra
72 en el plano xz que está separado de la antena 60 una distancia
predefinida. La antena 60 podría, por ejemplo, estar separada del
plano de tierra 72 por algún tipo de material dieléctrico, como
conocen los que son expertos en la técnica.
En funcionamiento, el punto de alimentación 70
de la antena 60 está acoplado a una circuitería para enviar y/o
recibir las señales de RF dentro de una banda de frecuencia
preseleccionada. La banda de frecuencias de la antena 60 se puede
sintonizar, por ejemplo, por medio del cambio de la longitud global
de la curva de dimensión de rejilla 62. La localización del punto
de alimentación 70 sobre la antena 60 afecta a la frecuencia de
resonancia y a la impedancia de la antena 60, y por lo tanto puede
alterar el ancho de banda y la eficiencia de potencia de la antena
60. De esta manera, la posición del punto de alimentación 70 se
puede seleccionar para conseguir un equilibrio deseado entre el
ancho de banda y la eficiencia de potencia. Se debería comprender,
sin embargo, que las características operacionales de la antena 60,
tales como la frecuencia de resonancia, la impedancia, el ancho de
banda, la relación de onda estacionaria de tensión (VSWR) y la
eficiencia de potencia, también se pueden ver afectadas por medio
de variar otras características de la antena 60, tales como el tipo
de material conductor, la distancia entre la antena 60 y el plano
de tierra 72, la longitud de la parte extrudida 68, u otras
características físicas.
La figura 7 es una vista en tres dimensiones de
otra antena miniatura de ejemplo 80 proporcionada como un ejemplo
para una mejor comprensión de la invención y que tiene una
estructura volumétrica extrudida. Este ejemplo 80 es similar a la
antena 60 descrita anteriormente con referencia a la figura 6,
excepto que el punto de alimentación 82 de la antena está colocado
en el primer punto de extremo 64 de la curva de dimensión de
rejilla 62 y la antena 80 incluye un punto toma de tierra 84 que
está acoplado al plano de tierra 72 en el segundo punto de extremo
66 de la curva de dimensión de rejilla 62. Como se ha hecho notar
con anterioridad, la posición del punto de alimentación 82 afecta a
la impedancia, a la VSWR, al ancho de banda y a la eficiencia de
potencia de la antena 80. De manera similar, el acoplo de la antena
80 al plano de tierra 72 tiene un efecto sobre la impedancia, sobre
la frecuencia de resonancia y sobre el ancho de banda de la antena
80.
La figura 8 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo adicional 90 que se proporciona
como un ejemplo para una mejor comprensión de la invención y que
tiene una estructura volumétrica extrudida. Este ejemplo 90 es
similar a la antena que se muestra en la figura 7, excepto que el
punto de alimentación 92 está localizado en una esquina de la parte
extrudida 68 de la antena 90 a lo largo del eje z desde el primer
punto de extremo 64 de la curva de dimensión de rejilla 62.
La figura 9 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo adicional 100 que tiene una
estructura volumétrica extrudida proporcionada como un ejemplo para
una mejor comprensión de la invención. Este ejemplo 100 es similar
al ejemplo 90 que se muestra en la figura 8, excepto que la antena
100 está inclinada, formando un ángulo \theta entre la antena 100
y el plano de tierra 72. Además, el punto de toma de tierra 102 en
esta realización 100 está acoplado a una esquina de la parte
extrudida 68 de la antena 100 opuesta al segundo punto de extremo
66 de la curva de dimensión de rejilla 62. Como se ha hecho notar
con anterioridad, la distancia entre la antena 100 y el plano de
tierra 72, así como la posición del punto de toma de tierra, pueden
afectar a las características operacionales de la antena 100, tal
como a la banda de frecuencia y la eficiencia de potencia. De esta
manera, el ángulo \theta entre la antena 100 y el plano de tierra
72 se puede seleccionar para ayudar a conseguir las características
de antena deseadas.
La figura 10 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo 110 que tiene partes extrudidas 112
proporcionada como un ejemplo para una mejor comprensión de la
invención. También se muestran los ejes x, y, z para ayudar a
ilustrar la orientación de la antena 110. La antena 110 incluye un
brazo radiante que define una curva de dimensión de rejilla 114 en
el plano xy. De manera más particular, la curva de dimensión de
rejilla 114 se extiende de manera continua en el plano xy desde un
primer punto de extremo 116 hasta un segundo punto de extremo 118,
con el punto de alimentación 120 de la antena 110 localizado en el
primer punto de extremo 116 de la curva de dimensión de rejilla
114. Además, las secciones de la curva de dimensión de rejilla 114
están extrudidas en una dirección a lo largo del eje z para formar
la pluralidad de partes extrudidas 112. De manera similar a las
antenas descritas con anterioridad, la banda de frecuencias de la
antena 110 se puede sintonizar cambiando la longitud global de la
curva de dimensión de rejilla 114 u otras características físicas
de la antena 110.
En la antena 110 mostrada en la figura 10, las
partes extrudidas 112 de la antena 110 están localizadas sobre
segmentos de la curva de dimensión de rejilla 114 que son paralelos
al eje y. En otro ejemplo similar sin embargo, las partes
extrudidas 112 de la antena 100 pueden estar localizadas en
posiciones a lo largo de la curva de dimensión de rejilla 114 que
tienen unas densidades de corriente relativamente altas.
Las figuras 11A-11C muestran una
antena miniatura de ejemplo 120 con una curva de dimensión de
rejilla ranurada parásita proporcionada como un ejemplo para una
mejor comprensión de la invención. La antena 120 incluye un brazo
radiante activo 122 y un brazo radiante parásito 124. La figura 11A
es una vista en sección transversal que muestra la orientación
entre los brazos activo 122 y parásito 124 de la antena 120. La
figura 11B es una vista frontal que muestra el brazo radiante
activo 122 de la antena 120, y la figura 11C es una vista trasera
que muestra el brazo radiante parásito 124 de la antena 120.
La figura 11A muestra una vista en sección
transversal de la antena 120 en un plano xy. También se ilustra una
vista en sección transversal de un plano de tierra 126. El brazo
radiante activo 122 está separado del plano de tierra 126 una
distancia predeterminada, y se extiende alejándose del plano de
tierra 126 a lo largo del eje y. El brazo radiante activo 122
puede, por ejemplo, estar separado del plano de tierra 126 por medio
de un material dieléctrico. El brazo radiante parásito 124 está
acoplado a un extremo del plano de tierra 126 y se extiende
alejándose del plano de tierra 126 paralelo al brazo radiante activo
122. La distancia entre los brazos radiantes activo 122 y parásito
124 se eligen para proporcionar acoplamiento electromagnético. Este
acoplamiento electromagnético aumenta el volumen efectivo y mejora
el ancho de banda de frecuencia de la antena 120. También se
ilustra en la figura 11A un punto de alimentación de la antena 128
localizado en el brazo radiante activo 122 de la antena 120.
La figura 11B es una vista en tres dimensiones
que muestra el brazo radiante activo 122 de la antena 120. El brazo
radiante activo 122 incluye un conductor 130 que define una curva de
dimensión de rejilla que se extiende de manera continua desde un
primer punto de extremo 132 hasta un segundo punto de extremo 134.
El punto de alimentación 128 de la antena 120 está de manera
preferible localizado en el primer punto de extremo 132 del
conductor 130. El brazo radiante activo 122 puede estar fabricado
por medio de trazar un patrón del conductor 130 sobre un material
de sustrato (como se muestra) para formar una curva de dimensión de
rejilla, por medio del corte o del moldeado del conductor 130 con
la forma de una curva de dimensión de rejilla 130, o por medio de
algún otro procedimiento adecuado de fabricación de antenas.
La figura 11C es una vista en tres dimensiones
que muestra el brazo radiante parásito 124 de la antena 120. El
brazo radiante parásito 124 es una antena de ranura que incluye una
curva de dimensión de rejilla 136 definida por una ranura en una
estructura conductora 138, tal como una placa conductora. La
estructura conductora 138 está acoplada al plano de tierra 126. La
curva de dimensión de rejilla 136 en el brazo radiante parásito 124
es de manera preferible el mismo patrón que la curva de dimensión de
rejilla 130 en el brazo radiante activo 122 de la antena 120.
La figura 12 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo 140 con cuatro brazos radiantes que
se alimentan en paralelo 124A-124D dispuestos en una
estructura volumétrica como un ejemplo proporcionado para una mejor
comprensión de la invención. También se muestran los ejes x, y, z
para ayudar a ilustrar la orientación de la antena 140. Cada uno de
los cuatro brazos radiantes 142A-142D es un
conductor que define una curva de dimensión de rejilla en un plano
perpendicular al plano xz, y que está acoplado en un extremo a una
parte de alimentación común 148, 150. Los brazos radiantes
142A-142D pueden estar unidos a un sustrato
dieléctrico 145 (como se muestra), pero de manera alternativa pueden
estar formados sin el sustrato dieléctrico 145, por ejemplo, por
medio del corte o del moldeado de un material conductor con la forma
de la curva de dimensión de rejilla, o por medio de algún otro
procedimiento adecuado. También se muestra un plano de tierra 152
que está separado del punto de alimentación común 148, 150 en alguna
distancia predefinida. El plano de tierra 152 podría, por ejemplo,
estar separado de la antena 140 por medio de un material
dieléctrico.
Cada brazo radiante 142A-142D
está alineado de manera perpendicular con otros dos brazos
radiantes, formando una estructura en forma de caja con los
extremos abiertos. De manera más particular, un primer brazo
radiante 142A define una curva de dimensión de rejilla paralela al
plano yz, un segundo brazo radiante 142B define una curva de
dimensión de rejilla en el plano xy, un tercer brazo radiante 143C
define una curva de dimensión de rejilla en el plano yz, y un
cuarto brazo radiante 143D define una curva de dimensión de rejilla
paralela al plano xy. Cada una de las curvas de dimensión de
rejilla 142A-142D incluye un punto de extremo de
fuste 144 y se extiende de manera continua dentro de su respectivo
plano hasta un segundo punto de extremo 146 que está acoplado a la
parte de alimentación común 148, 150.
La parte de alimentación común 148, 150 incluye
una parte rectangular 148 que está acoplada a los segundos puntos
de extremos 146 de los cuatro brazos radiantes
142A-142D, y también incluye una parte de
intersección 150. El centro de la parte de intersección 150 puede,
por ejemplo, ser el punto de alimentación de la antena que está
acoplado a un medio de transmisión tal como un cable de transmisión
o una pista de circuito. En otras realizaciones de ejemplo, la
parte de alimentación común 148, 150 podría incluir solamente la
parte rectangular 148 de la parte de intersección 150, o podría
incluir alguna otra parte conductora adecuada, tal como una placa
conductora
sólida.
sólida.
En funcionamiento, la banda de frecuencia de la
antena 140 está definida en parte significativa por las longitudes
respectivas de los brazos radiantes 142A-142D. Con
el fin de conseguir un ancho de banda mayor, las longitudes pueden
ser ligeramente variadas de un brazo radiante respecto a otro, de
forma que los brazos radiantes 142A-142D resuenen a
frecuencias diferentes y tengan anchos de banda que se solapan. De
manera similar, se puede conseguir una antena multibanda por medio
de variar las longitudes de los brazos radiantes
142A-142D una cantidad mayor, de forma que las
frecuencias de resonancia de los diferentes brazos
142A-142D no dan como resultado anchos de banda que
se solapan. Se debería comprender, sin embargo, que las
características operacionales de la antena, tales como el ancho de
banda y la eficiencia de potencia, pueden ser alteradas variando
otras características físicas de la antena. Por ejemplo, la
impedancia de la antena se puede ver afectada variando la distancia
entre la antena 140 y el plano de tierra 152.
La figura 13 muestra un ejemplo alternativo 160
de la antena miniatura de ejemplo 140 de la figura 12 que incluye
una parte de carga superior 162. Esta antena 160 es similar a la
antena 140 descrita con anterioridad con referencia a la figura 12,
excepto que una parte de carga superior 162 está acoplada a cada uno
de los brazos radiantes 142A-142D. La parte de
carga superior 162 incluye una parte conductora sólida 164 que está
alineada por encima (a lo largo del eje y) de los brazos radiantes
142A-142D en el plano xz, y cuatro partes que
sobresalen 166 que acoplan de manera eléctrica la parte conductora
sólida 164 con los primeros puntos extremos 144 de cada uno de los
brazos radiantes 142A-142D.
La figura 14 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo 170 con dos brazos radiantes
apilados en vertical alimentados en paralelo 171, 174 como un
ejemplo proporcionado para una mejor comprensión de la presente
invención. Esta antena 170 es similar a la antena 140 que se muestra
en la figura 12, excepto en que solamente se incluyen dos brazos
radiantes 171, 174 en esta realización 170. Un primer brazo radiante
171 es un conductor que define una curva de dimensión de rejilla en
el plano xy, y un segundo brazo radiante 174 es un conductor que
forma una curva de dimensión de rejilla paralela al primer brazo
radiante. Ambos brazos radiantes 171, 174 están acoplados a una
parte de alimentación común 148, 150, como se ha descrito con
anterioridad con referencia a la figura 12.
La figura 15 muestra un ejemplo alternativo 190
de la antena miniatura de ejemplo 170 de la figura 14 que incluye
tres o más brazos radiantes apilados en vertical alimentados en
paralelo. Esta realización 190 es similar a la antena 170 mostrada
en la figura 14, excepto en que al menos un brazo radiante adicional
192 está incluido que define una curva o curvas de dimensión de
rejilla paralelas a los dos primeros brazos radiantes 171, 174.
Además, se añaden uno o más segmentos adicionales 194 a la parte de
alimentación común 143, 150 con el fin de acoplar la parte de
alimentación 145, 150, 194 a la curva o curvas de dimensión de
rejilla adicionales.
La figura 16 es una vista en tres dimensiones de
una antena monopolo plegada miniatura de ejemplo 1000 como un
ejemplo proporcionado para una mejor comprensión de la invención. La
antena 1000 incluye un brazo radiante con una parte vertical 1009,
una parte plegada 1011, y una parte superior 1014. También se
ilustra un plano de tierra 1016. La parte vertical 1009 incluye un
conductor 1010 que define una primera curva de dimensión de rejilla
en un plano perpendicular al plano de tierra 1016. De manera
similar, la parte plegada 1011 incluye un conductor 1012 que define
una segunda curva de dimensión de rejilla en un plano perpendicular
al plano de tierra 1016 y paralela con la parte vertical 1009.
La parte superior 1014 incluye una placa
conductora que acopla la primera curva de dimensión de rejilla 1010
a la segunda curva de dimensión de rejilla 1012. En otros ejemplos,
sin embargo, la parte superior 1014 puede incluir una pista
conductora u otro tipo de conductor para acoplar la primera y la
segunda curvas de dimensión de rejilla 1010, 1012. En un ejemplo,
por ejemplo, la parte superior puede definir otra curva de dimensión
de rejilla que acople la primera y la segunda curvas de dimensión
de rejilla 1010, 1012.
La primera curva de dimensión de rejilla 1010
incluye un primer punto de extremo 1018 y se extiende de manera
continua hasta un segundo punto de extremo 1019. La antena 1000 está
alimentada de manera preferible en o cerca del primer punto de
extremo 1018 de la primera curva de dimensión de rejilla 1010. De
manera similar, la segunda curva de dimensión de rejilla 1012
incluye un primer punto de extremo 1020 y se extiende de manera
continua hasta un segundo punto de extremo 1021, que está acoplado
al plano de tierra 1016. El segundo punto de extremo 1019 de la
primera curva de dimensión de rejilla 1010 está acoplado al primer
punto de extremo 1020 de la segunda curva de dimensión de rejilla
1012 por medio del conductor de la parte superior 1014 de la antena
1000, formando un trayecto conductor continuo desde el punto de
alimentación de la antena hasta el plano de tierra 1016.
La figura 17 muestra un ejemplo alternativo 1100
de la antena miniatura de ejemplo 1000 de la figura 16 que incluye
una parte vertical 1009 y dos o más partes plegadas 1011, 1105. Este
ejemplo 1100 es similar a la antena 1000 descrita con anterioridad
con respecto a la figura 16, con la adición de al menos una o unas
parte o partes plegadas 1105. La parte o partes plegadas 1105
incluyen un conductor o conductores 1110 que definen una curva o
curvas de dimensión de rejilla adicionales en un plano perpendicular
al plano de tierra 1016 y paralelas a la parte vertical 1009. De
manera más particular, la curva o curvas de dimensión de rejilla
1110 incluyen un primer punto de extremo 1112 acoplado a la parte
superior 1014, y que se extiende de manera continua desde el primer
punto de extremo 1112 al segundo punto de extremo 1114, que está
acoplado al plano de tierra 1016. La inclusión de una parte o
partes adicionales plegadas 1105 en la estructura de la antena 1100
puede, por ejemplo, aumentar el ancho de banda y la eficiencia de
potencia de la antena 1100.
Las figuras 18A-18C muestran una
antena miniatura de ejemplo 1200 que tiene un brazo radiante activo
1210 y tres brazos radiantes parásitos 1212-1216
como un ejemplo proporcionado para una mejor comprensión de la
invención. La figura 18A es una vista superior de la antena 1200, y
las figuras 18B y 18C son las respectivas vistas laterales de la
antena 1200.
Con referencia a la figura 18A, la antena 1200
incluye cuatro partes de carga superior 1218-1224
que son perpendiculares a los cuatro brazos radiantes
1210-1216. La figura 18 muestra una vista superior
de las partes de carga superior 1218-1224 y la
vista en sección transversal de los cuatro brazos radiantes
1210-1216. Las secciones transversales del brazo
radiante activo 1210 y uno de los brazos radiantes parásitos 1214
están alineadas en un primer plano (A), y las secciones
transversales de los otros dos brazos radiantes parásitos 1212,
1216 están alineadas en un segundo plano (B) que es perpendicular
tanto al primer plano (A) como al plano de las partes de carga
superior 1218-1224 (es decir, el plano del papel).
Las partes de carga superior ilustradas 1218-1224
incluyen una superficie conductora con forma rectangular. Se debería
comprender, sin embargo, que las partes de carga superior
1218-1224 podrían incluir otras superficies
conductoras, tales como un conductor que defina una curva de
dimensión de rejilla. Se debería comprender también que se pueden
utilizar partes de carga superior 1218-1224 con
formas diferentes también.
Los bordes de las partes de carga superior
1218-1224 están alineados de forma que existe una
distancia predefinida entre partes de carga superior adyacentes. La
distancia predefinida entre partes de carga superior adyacentes
1218-1224 es de manera preferible lo suficientemente
pequeña como para permitir el acoplamiento electromagnético. De
esta manera, las partes de carga superior 1218-1224
proporcionan un acoplamiento electromagnético mejorado entre los
brazos radiantes parásitos 1210-1216 de la antena
1200.
Con referencia a las figuras 18B y 18C, el brazo
radiante activo 1210 y los tres brazos radiantes parásitos
1212-1216 de la antena 1200 incluyen cada uno de
ellos conductores 1201-1204 que definen una curva de
dimensión de rejilla en un plano perpendicular a las partes de
carga superior 1218-1224 y a un plano de tierra
1228. Las cuatro curvas de dimensión de rejilla
1201-1204 están respectivamente acopladas a las
cuatro partes de carga superior 1218-1224. La curva
de dimensión de rejilla 1201 sobre el brazo radiante activo 1210 de
la antena 1200 incluye un primer punto de extremo 1230 y se extiende
de manera continua hasta un segundo punto de extremo que está
acoplado a la superficie conductora de una parte de carga superior
1218. El punto de alimentación de la antena 1200 está localizado de
manera preferible en o cerca del primer punto de extremo 1230 del
brazo radiante activo 1210. Las curvas de dimensión de rejilla
1202-1204 sobre los tres brazos parásitos
1212-1216 incluyen cada una de ellas un primer punto
de extremo 1235 acoplado al plano de tierra 1228, y se extienden en
un trayecto continuo desde el primer punto de extremo 1235 hasta un
segundo punto de extremo acoplado a una de las partes de carga
superior 1220-1224.
Las figuras 18D y 18E muestran dos
configuraciones alternativas para la antena miniatura de las figuras
18A-18C. La figura 18D es una vista superior que
muestra un ejemplo 1240 en el que el brazo radiante activo 1242 y
los tres brazos radiantes parásitos 1244-1248 de la
antena 1240 están alineados en planos paralelos
(A-D). Además, el brazo radiante activo 1242 y los
brazos radiantes parásitos 1244-1248 de este
ejemplo 1240 son cada uno de ellos adyacentes a las dos partes de
carga superior 1218-12224. Los puntos de extremo
1249 de las respectivas curvas de dimensión de rejilla
1201-1204 están cada uno de ellos acoplados a una
parte de carga superior 1218-1224. La figura 18E es
una vista superior que muestra otro ejemplo 1250 en el que el brazo
radiante activo 1256 está alineado en un primer plano (A) con un
brazo radiante parásito 1258, y los otros dos brazos radiantes
parásitos 1252, 1255 están alineados en un segundo plano (B) que es
paralelo al primer plano.
Las figuras 19A y 19B muestran una antena
miniatura de ejemplo 1300 con una pluralidad de brazos radiantes
resonantes de media longitud de onda 1302-1310 como
un ejemplo que se proporciona para una mejor comprensión de la
invención. La figura 19A es una vista en tres dimensiones de la
antena 1300 que muestra la orientación de la antena 1300 con
referencia a un plano de tierra 1328. También se muestran en la
figura 19A los ejes x, y, z para ayudar a ilustrar la orientación
de la antena 1300. La antena 1300 incluye cinco brazos radiantes
1302-1310 que están alineados cada uno de ellos en
paralelo unos con otros y que son perpendiculares al plano de
tierra 1328, y cuatro segmentos conectores
1324-1327. Cada uno de los brazos radiantes
1302-1310 incluye un conductor
1311-1315 que define una curva de dimensión de
rejilla en el plano del brazo radiante respectivo
1302-1310. Los conductores de antena
1311-1315 pueden estar unidos a un sustrato
dieléctrico (como se muestra) o de manera alternativa pueden estar
formados sin un sustrato dieléctrico, por ejemplo, por medio del
corte o el moldeado del conductor 1311-1315 con la
forma de una curva de dimensión de rejilla.
Las curvas de dimensión de rejilla
1311-1315 están acopladas juntas en sus puntos de
extremos por los segmentos conectores 1324-1327,
formando un trayecto conductor continuo desde un punto de
alimentación 1320 en el brazo radiante que está más a la izquierda
1302 hasta el punto de conexión a tierra 1322 sobre el brazo
radiante que está más a la derecha 1310 que está acoplado al plano
de tierra 1328. Además, la longitud de cada una de las curvas de
dimensión de rejilla 1311-1315 se elige para
conseguir un desplazamiento de fase de 180º en el brazo radiante
adyacente 1302-1310.
La figura 19B es una vista esquemática 1350 de
la antena 1300 que ilustra el flujo de corriente a través de cada
brazo radiante 1302-1310. Como resultado del
desplazamiento de fase de 180º, la corriente en cada brazo radiante
1302-1310 radia en la misma dirección vertical (a lo
largo del eje y), provocando que todos los brazos radiantes
paralelos 1302-1310 contribuyan en fase a la
radiación.
Las figuras 20A y 20B muestran un ejemplo
alternativo 1400 de la antena miniatura 1300 de las figuras 19A y
19B. La figura 20A es una vista en tres dimensiones que muestra la
orientación de la antena 1400. Esta realización 1400 es similar a
la antena miniatura 1300 de la figura 19A excepto en que el punto de
alimentación 1410 de la antena 1400 está localizado en un punto de
extremo de la curva de dimensión de rejilla 1313 sobre el brazo
radiante que está más centrado 1306, formado de manera efectiva una
antena monopolo con dos ramificaciones simétricas. Una ramificación
de antena está formada por los dos brazos radiantes de más a la
izquierda 1302-1304, y la otra ramificación está
formada por los dos brazos radiantes de más a la derecha 1308, 1310.
Además, la antena 1400 incluye una parte de conector superior 1420
y dos partes de conector inferior 1422, 1424. La parte de conector
superior 1420 acopla juntos un punto de extremo de cada una de las
tres curvas de dimensión de rejilla centrales 1312, 1313, 1314, y
las dos partes de conector inferior 1422, 1424 acoplan cada una de
ellas juntos los puntos extremos de las curvas de dimensión de
rejilla 1311, 1312, 1314, 1315 en las ramificaciones simétricas
respectivas. Además, la longitud de cada curva de dimensión de
rejilla 1311-1315 se selecciona para conseguir un
desplazamiento de fase de 180º en la corriente en los brazos
radiantes adyacentes 1302-1315.
La figura 20B es una vista esquemática 1450 de
la antena 1400 que ilustra el flujo de corriente a través de cada
brazo radiante 1302-1310. Como se ha descrito con
anterioridad, el desplazamiento de fase de 180º provoca que la
corriente en cada brazo radiante 1302-1310 radie en
la misma dirección vertical (a lo largo del eje y).
Las figuras 21A y 21B muestran un ejemplo
alternativo 1500 de la antena miniatura 1400 de las figuras 30A y
20B teniendo un brazo radiante con la alimentación en el centro de
un cuarto de la longitud de onda 1510. La figura 21A es una vista
en tres dimensiones que muestra la orientación de la antena 1500.
Este ejemplo 1500 es similar a la antena 1400 de la figura 20A
excepto en que la curva de dimensión de rejilla 1520 sobre el brazo
radiante más central 1510 es más corto en longitud que las curvas de
dimensión de rejilla 1311, 1312, 1314, 1315 sobre los otros cuatro
brazos radiantes 1302, 1304, 1308, 1310. La longitud de la curva de
dimensión de rejilla más central 1520 se selecciona para conseguir
un desplazamiento de fase de 90º en la corriente entre el brazo
radiante más central 1510 y los brazos radiantes adyacentes 1304,
1308. Las longitudes de los otros cuatro brazos radiantes 1302,
1304, 1308, 1310 se eligen para conseguir un desplazamiento de fase
de 180º en la corriente, como se ha descrito con anterioridad.
La figura 21B es una vista esquemática 1550 de
la antena ilustrando el flujo de corriente a través de cada uno de
los brazos radiantes 1302, 1304, 1308, 1310, 1510. Similar a la
antena 1400 descrita con anterioridad con referencia a la figura
20B, los desplazamientos de fase de 90º y de 180º en este ejemplo de
antena provocan que la corriente en cada uno de los brazos
radiantes 1302, 1304, 1308, 1310, 1510 radie en la misma dirección
vertical (a lo largo del eje y). Puede, sin embargo, ser deseable la
longitud más corta de la curva de dimensión de rejilla central para
sintonizar la impedancia de la antena.
Las figuras 22A y 22B muestran otro ejemplo
alternativo 1600 de la antena miniatura 1500 de las figuras 21A y
21B. La figura 21A es una vista en tres dimensiones que muestra la
orientación de la antena 1600. Este ejemplo de antena 1600 es
similar a la antena 1500 de la figura 21A, excepto en que el brazo
radiante más central 1610 incluye una parte conductora sólida 1620
acoplada a un punto de extremo de la curva de dimensión de rejilla
central 1520. La parte conductora sólida 1620 puede, por ejemplo,
funcionar como un punto de alimentación para acoplar la curva de
dimensión de rejilla central 1520 a un medio de transmisión 1630,
tal como un cable coaxial. Como se ha hecho notar con anterioridad,
la longitud de la curva de dimensión de rejilla más central 1520 se
selecciona para conseguir un desplazamiento de fase de la corriente
de 90º, y las longitudes de los otros cuatro brazos radiantes 1302,
1304, 1308, 1310 se eligen para conseguir un desplazamiento de fase
de corriente de 180º.
La figura 22B es una vista esquemática 1650 de
la antena 1600 ilustrando el flujo de corriente a través de cada
brazo radiante 1302, 1304, 1610, 1308, 1310. Como se ha hecho notar
con anterioridad, los desplazamientos de fase de 90º y 180º
provocan que la corriente en cada uno de los brazos radiantes 1302,
1304, 1610, 1308, 1310 radie en la misma dirección vertical (a lo
largo del eje y).
Las figuras 23A-23C muestran una
antena miniatura de ejemplo 1700 que tiene una estructura piramidal
como un ejemplo proporcionado para una mejor comprensión de la
invención. La antena 1700 incluye una base con forma cuadrada 1710
y cuatro superficies con forma triangular 1712-1718
que están acopladas juntas en los bordes para formar una pirámide
de cuatro caras. La figura 23A es una vista lateral de la antena
1700 mostrando dos de las cuatro superficies con forma triangular
1714, 1716. La figura 23B es una vista superior que muestra la base
con forma cuadrada 1710 de la antena 1700. La figura 23C es una
vista inferior de la antena 1700 mostrando las cuatro superficies
con forma triangular 1712-1718.
Con referencia a las figuras 23A y 23C, las
cuatro superficies con forma triangular 1712-1718 de
la antena 1700 incluyen cada una de ellas un conductor
1720-1726 que define una curva de dimensión de
rejilla en el plano de la superficie respectiva
1712-1718. Un punto de extremo de cada una de las
curvas de dimensión de rejilla 1720-1726 está
acoplada a un punto de alimentación común 1730, de manera preferible
localizado en o cerca de el vértice de la pirámide. El otro punto
de extremo de las curvas de dimensión de rejilla
1720-1726 está acoplado a la base con forma de
cuadrado 1720, como se muestra en la figura 23B. De manera
esquemática, las curvas de dimensión de rejilla
1720-1726 forman cuatro trayectos conductores
paralelos desde el punto de alimentación común 1730 hasta la base
con forma de cuadrado 1710.
Con referencia a la figura 23B, la base con
forma de cuadrado 1710 incluye conductores 1732-1738
que definen cuatro curvas de dimensión de rejilla adicionales. Cada
una de las curvas de dimensión de rejilla 1732-1738
sobre la base 1710 está acoplada en un punto de extremo a una de las
curvas de dimensión de rejilla 1720-1726 sobre las
superficies con forma triangular 1712-1718 de la
antena 1700. Los otros puntos de extremos de las curvas de
dimensión de rejilla 1732-1738 sobre la base con
forma de cuadrado 1710 están acoplados juntos en un punto común
1740. En un ejemplo, el punto común 1740 sobre la base 1710 de la
antena 1700 se puede acoplar a un potencial de tierra para cargar
superiormente la antena 1700.
Se debería comprender que, en otros ejemplos, la
antena 1700 podría en lugar de lo anterior, incluir una forma de
base diferente 1718 y un número diferente de superficies con forma
triangular 1712-1718. Por ejemplo, un ejemplo
alternativo de la antena 1700 podría incluir una base con forma
triangular 1710 y tres superficies con forma triangular. Otros
ejemplos alternativos podrían incluir una base con forma poligonal
1710, distinta a la de un cuadrado, y un número correspondiente de
superficies con forma triangular. También se debería comprender que
las curvas de dimensión de rejilla 1720-1726,
1732-1738 de la antena 1700 pueden estar unidas a un
material de sustrato dieléctrico (como se muestra), o pueden estar
formadas de manera alternativa sin el sustrato dieléctrico.
Las figuras 24A-24C muestran una
antena miniatura de ejemplo 1800 que tiene una estructura de rombo
como un ejemplo proporcionado para una mejor comprensión de la
presente invención. La figura 24A es una vista lateral de la antena
1800, y las figuras 24B y 24C son las vistas superior e inferior,
respectivamente. La antena 1800 incluye ocho superficies con forma
triangular 1810-1824. Cuatro de las superficies con
forma triangular 1810-1816 están acopladas juntas
en los bordes para formar una pirámide superior de cuatro caras
(figura 24B) con un vértice apuntando hacia arriba 1841, y las
otras cuatro superficies con forma triangular
1818-1824 están acopladas juntas para formar una
pirámide inferior de cuatro caras (figura 24C) con un vértice
apuntando hacia abajo 1842. Los bordes en las bases de las dos
pirámides de cuatro caras están acopladas juntas, como se muestra
en la figura 24A, para formar una estructura de antena con forma de
rombo.
Las superficies 1810-1824 de la
antena 1800 incluyen cada una de ellas un conductor
1826-1840 que define una curva de dimensión de
rejilla en el plano de la superficie respectiva
1810-1824. Los puntos de extremo de las curvas de
dimensión de rejilla 1826-1840 están acoplados
juntos para formar un trayecto conductor que tiene un punto de
alimentación en el vértice que apunta hacia abajo 1842. De manera
más específica, con referencia a la figura 24C, las cuatro curvas
de dimensión de rejilla 1834 1840 sobre las superficies
1818-1824 de la pirámide inferior están cada una de
ellas acopladas en un punto de extremo a un punto de alimentación
común localizado en el vértice que apunta hacia abajo 1842. El otro
punto de extremo de cada una de las curvas de dimensión de rejilla
inferiores 1834-1840 está acoplado a un punto de
extremo sobre una de las curvas de dimensión de rejilla
1826-1832 sobre la pirámide que apunta hacia arriba,
como se muestra en la figura 24A. Con referencia a la figura 24B,
los otros puntos extremos de las curvas de dimensión de rejilla
1826-1832 sobre la pirámide superior están acoplados
juntos en un punto común localizado en el vértice que apunta hacia
arriba 1841 de la antena 1800. De manera esquemática, la antena 1800
proporciona cuatro trayectos eléctricos paralelos entre el punto de
alimentación 1842 y el punto común en el vértice que apunta hacia
arriba 1841.
Se debería comprender que se podrían utilizar en
otras realizaciones de la antena 1800 otras estructuras de rombo
que tengan un número diferente de superficies. También se debería
comprender que las curvas de dimensión de rejilla
1826-1840 de la antena 1800 pueden estar unidas a un
material de sustrato dieléctrico (como se muestra), o de manera
alternativa, estar formadas sin el sustrato eléctrico.
Las figuras 25 y 26 muestran una antena
miniatura de ejemplo 1900 que tiene una estructura de poliedro como
un ejemplo proporcionado para una mejor comprensión de la invención.
La figura 25 es una vista en tres dimensiones de la antena
miniatura poliédrica 1900. La antena 1900 incluye seis superficies
1910-1920 que están acopladas juntas en los bordes
para formar un cubo. En otro ejemplo sin embargo, la antena 1900
podría incluir un número diferente de superficies, formando una
estructura poliédrica distinta de la de un cubo. Cada superficie
1910-1920 de la antena incluye un conductor
1922-1932 que define una curva de dimensión de
rejilla que tiene dos puntos extremos. Un punto extremo 1934 de las
seis curvas de dimensión de rejilla 1922-1932 es un
punto de alimentación para la antena 1900, y los otros puntos
extremos están acoplados juntos como se muestra en la figura 26.
Las curvas de dimensión de rejilla 1922-1932 se
puede unir a un material de sustrato eléctrico (como se muestra), o
de manera alternativa, pueden estar formadas sin un sustrato
eléctrico, por ejemplo, cortando o moldeando un material conductor
con la forma de las curvas de dimensión de rejilla
1922-1932.
La figura 26 es una representación de la antena
poliédrica miniatura de la figura 25, ilustrando la interconexión
entre las curvas de dimensión de rejilla 1922-1932
sobre cada una de las superficies 1910-1920 de la
antena 1900. Los puntos negros mostrados en la figura 26 se
incluyen para ilustrar los puntos en los que se conectan las curvas
de dimensión de rejilla 1922-1932, y no forman parte
de la estructura de la antena 1900. Las curvas de dimensión de
rejilla 1922-1932 forman tres trayectos eléctricos
en paralelo desde un punto de alimentación común 1936 hasta un
punto de extremo común 1937. De manera más particular, un primer
conjunto de tres curvas de dimensión de rejilla 1922, 1924, 1928
están cada una de ellas acopladas juntas en el punto de
alimentación común 1936. Los otros puntos finales del primer
conjunto de las curvas de dimensión de rejilla 1922, 1924, 1928
están cada uno de ellos acoplados respectivamente a un punto de
extremo de un segundo conjunto de tres curvas de dimensión de
rejilla 1932, 1926, 1930, que convergen juntas en el punto de
extremo común 1937.
En el ejemplo ilustrado, el primer conjunto de
tres antenas de dimensión de rejilla 1922, 1924, 1928 define cada
una de ellas un primer tipo de curva de relleno del espacio,
denominada una curva de Hilbert, y el segundo conjunto de tres
curvas de dimensión de rejilla 1926, 1932, 1930 define cada una de
ellas un segundo tipo de curva de relleno del espacio, denominada
una curva SZ. Se debería comprender, sin embargo, que otros ejemplos
acoplados incluyen otros tipos de curvas de dimensión de
rejilla.
La figura 27 es una vista en tres dimensiones de
una antena de ranura cilíndrica miniatura de ejemplo 2000 como un
ejemplo proporcionado para una mejor comprensión de la invención. La
antena 2000 incluye un conductor cilíndrico 2010 y una curva de
dimensión de rejilla 2012 que está definida por medio de una ranura
a través de la superficie del conductor 2010. De manera más
particular, la curva de dimensión de rejilla 2012 se extiende de
manera continua desde un primer punto de extremo 2014 hasta un
segundo punto de extremo 2016. La antena 2000 puede, por ejemplo,
estar unida a un medio de transmisión en un punto de alimentación
sobre el conductor cilíndrico 2010 para acoplar la antena 2000 a la
circuitería del transmisor y/o a la circuitería del receptor.
Además, la longitud de la curva de dimensión de rejilla 2012 puede
ser seleccionada para ayudar a sintonizar la banda de frecuencias
operacionales de la antena
2000.
2000.
La figura 28 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo 2100 que tiene un brazo radiante
activo 2110 y un brazo radiante parásito acoplado en el lateral 2112
como una realización de la invención. También se ilustran los ejes
x, y, z para ayudar a ilustrar la orientación de la antena 2100.
Ambos brazos radiantes 2110, 2112 son conductores que definen
curvas de dimensión de rejilla en o paralelos al plano xy, y están
extrudidos en la dirección del eje z para definir una anchura. Los
brazos radiantes 2110, 2112 pueden, por ejemplo, ser visualizados
como lazos conductores que están plegados en puntos a lo largo de
sus longitudes para formar representaciones en tres dimensiones de
una curva de dimensión de rejilla. De manera más particular, el
brazo radiante activo 2110 incluye un primer punto de extremo 2114 y
se extiende de manera continua en una curva de dimensión de rejilla
hasta un segundo punto de extremo 2116. El brazo radiante parásito
2112 está separado del brazo radiante activo 2110 una distancia
predeterminada en la dirección del eje z, y se extiende de manera
continua en una curva de dimensión de rejilla desde un primer punto
de extremo 2118 hasta un segundo punto de extremo 2120. Además, la
forma del brazo radiante activo 2110 es de manera preferible la
misma o sustancialmente la misma que la forma del brazo radiante
parásito 2112, de forma que un borde del brazo radiante activo 2110
es paralelo a un borde del brazo radiante
parásito 2112.
parásito 2112.
De manera opcional, la antena 2100 está
alimentada en un punto sobre el brazo radiante activo 2110 y está
conectada a tierra en un punto sobre el brazo radiante parásito
2112. La distancia entre los brazos radiantes activo y parásito
2110, 2112, se selecciona para hacer posible el acoplamiento
electromagnético entre los dos brazos radiantes 2110, 2112, y se
puede usar para sintonizar la impedancia, la VSWR, el ancho de
banda, la eficiencia de potencia y otras características de la
antena 2100. Las características operacionales de la antena 2100,
tales como la banda de frecuencias y la eficiencia de potencia se
pueden sintonizar en parte por medio de la selección de la longitud
de las dos curvas de dimensión de rejilla y la distancia entre los
dos brazos radiantes 2110, 2112. Por ejemplo, el grado de
acoplamiento electromagnético entre los brazos radiantes 2110,
2112, afecta al volumen efectivo de la antena 2100 y de esta manera
puede mejorar el ancho de banda de la antena.
La figura 29 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo 2200 que tiene un brazo radiante
activo 2210 y un brazo radiante parásito acoplado dentro 2212.
También se ilustran los ejes x, y, z para ayudar a ilustrar la
orientación de la antena 2200. Ambos brazos radiantes 2210, 2212 son
conductores con forma de lazo que definen curvas de dimensión de
rejilla en el plano xy, y que están extrudidos en la dirección del
eje z para definir una anchura. De manera más particular, el brazo
radiante activo 2210 forma una curva de dimensión de rejilla
continua en el plano xy desde un primer punto de extremo 2214 hasta
un segundo punto de extremo 2216. De manera similar, el brazo
radiante parásito 2212 forma una curva de dimensión de rejilla
continua en el plano xy desde un primer punto de extremo 2218 hasta
un segundo punto de extremo 2220, y está separado una distancia
predefinida desde una superficie interior del brazo radiante activo
2210.
Desde el punto de vista operacional, la antena
2200 está alimentada en un punto sobre el brazo radiante activo
2210 y está conectada a tierra en un punto sobre el brazo radiante
parásito 2212. De manera similar a la antena 2100 descrita con
anterioridad con referencia a la figura 28, las características
operacionales de esta realización de antena 2200 se pueden
sintonizar en parte por medio de la selección de la longitud de las
curvas de dimensión de rejilla y de la distancia entre los dos
brazos radiantes 2210, 2212.
La figura 30 es una vista en tres dimensiones de
una realización de la antena miniatura 2300 que tiene brazos
radiantes activo 2310, y parásito 2312, con partes de carga superior
acopladas electromagnéticamente 2314, 2316. También, se ilustran
los ejes x, y, z para ayudar a ilustrar la orientación de la antena
2300. De manera similar a las estructuras de antena 2210, 2212
mostradas en la figura 28, los brazos radiantes activo 2310 y
parásito 2312 en esta realización 2300 son conductores con forma de
lazo que definen curvas de dimensión de rejilla en, o paralelas al
plano xy, y que están extrudidas en la dirección del eje z para
definir una anchura. Los brazos radiantes activo y parásito están
separados una distancia predefinida en la dirección del eje z.
Además, la antena 2300 incluye una parte de carga superior activa
2314 acoplada a un punto de extremo del brazo radiante activo 2310
y una parte de carga superior parásita 2316 acoplada a un punto de
extremo del brazo radiante parásito 2312. Las partes de carga
superior activa y parásita, 2314, 2316 incluyen conductores planos
que están alineados paralelos con el plano xy, y que están separados
una distancia predefinida en la dirección del eje y.
Desde el punto de vista operacional, la antena
2300 está alimentada en un punto sobre el brazo radiante activo
2310 y está conectada a tierra en un punto sobre el brazo radiante
parásito 2312. La distancia entre las partes de carga superior
activa 2314 y parásita 2316 se selecciona para hacer posible el
acoplamiento electromagnético entre las dos partes de carga
superior 2314, 2316. Además, la distancia entre los brazos radiantes
activo y parásito 2310, 2312 se puede seleccionar para hacer
posible alguna cantidad adicional de acoplamiento electromagnético
entre las secciones activa 2310, 2314, y parásita 2312, 2316 de la
antena 2300. Como se ha descrito con anterioridad, la longitud de
las curvas de dimensión de rejilla 2310, 2312 junto con el grado de
acoplamiento electromagnético entre las secciones activa 2310,
2314, y pasiva 2312, 2316 de la antena 2300 afectan a las
características operacionales de la antena 2300, tales como la
banda de frecuencias y la eficiencia de potencia.
La figura 31 muestra un ejemplo alternativo 2400
de la antena miniatura 2300 de la figura 30. Este ejemplo de antena
2400 es similar a la antena 2300 descrita con anterioridad con
referencia a la figura 30, excepto que los brazos radiantes activo
2410 y parásito 2412 en esta realización 2400 incluyen conductores
planos y las partes de carga superior activa 2414 y parásita 2416
definen curvas de dimensión de rejilla paralelas al plano xy. De
manera similar a la antena 2300 de la figura 30, las características
operacionales de este ejemplo de antena 2400 se ven afectadas en
gran medida por la longitud de las curvas de dimensión de rejilla
2414, 2416 y por el grado de acoplamiento electromagnético provocado
por la distancia entre las partes de carga superior 2414, 2416.
La figura 32 muestra otra realización
alternativa de la antena miniatura de la figura 30. Esta realización
de antena 2500 es similar a las antenas 2300, 2400 descritas con
anterioridad con referencia a las figuras 30 y 31, excepto en que
ambos brazos radiantes 2510, 2512 y las partes de carga superior
2514, 2516 en esta realización 2500 definen curvas de dimensión de
rejilla. Los brazos radiantes activo 2510 y parásito 2512 definen
curvas de dimensión de rejilla en o paralelas al plano xy, de manera
similar a los brazos radiantes 2310, 2312 mostrados en la figura
30. Las partes de carga superior activa 2514 y parásita 2516 definen
curvas de dimensión de rejilla paralelas al plano xy de manera
similar a las partes de carga superior 2414, 2416 que se muestran
en la figura 31. Además, las características operacionales de esta
realización de antena 2500 se ven afectadas de manera similar en
gran parte por la distancia entre las partes de carga superior 2514,
2516 y las longitudes respectivas de las curvas de dimensión de
rejilla 2510-2516.
La figura 33 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura cargada superiormente de ejemplo 2600 que se
proporciona para una mejor comprensión de la invención. La antena
incluye un brazo radiante en forma de lazo 2610 que define una
curva de dimensión de rejilla en el plano xy y que está extrudida en
la dirección del eje z para definir una anchura. De manera más
particular, el brazo radiante 2610 se extiende en la forma de una
curva de dimensión de rejilla en tres dimensiones desde un primer
borde 2612 hasta un segundo borde 2614. Además, la antena 2600
incluye una parte de carga superior 2616 acoplada al segundo borde
2614 del brazo radiante 2616. La parte de carga superior 2616 es un
conductor plano que se extiende lejos del segundo borde 2614 del
brazo radiante 2610 en una dirección paralela con el eje x, y que
está extrudido en la dirección del eje z para definir una anchura
que es mayor que la anchura del brazo radiante 2610. La antena 2600
está alimentada en un punto sobre el brazo radiante, de manera
preferible en o cerca del primer borde 2612, y tiene una banda de
frecuencia operacional que está definida en gran parte por la
longitud de la curva de dimensión de rejilla.
La figura 34 es una vista en tres dimensiones de
una antena miniatura de ejemplo proporcionada para una mejor
comprensión de la invención que tiene dos brazos radiantes paralelos
2710, 2712 con una parte de alimentación común 2714 y una parte de
carga superior común 2716. También se ilustran los ejes x, y, z para
ayudar a ilustrar la orientación de la antena. Los brazos radiantes
paralelos 2710, 2712 y la parte de alimentación común 2714 son cada
uno de ellos conductores planos alienados con, o paralelos al eje
xy, y la parte de carga superior común 2716 es el conductor plano
alineado en paralelo con el eje xz. Los dos brazos radiantes 2710,
2712 están separados una distancia predefinida a lo largo del eje
z, y están cada uno de ellos acoplado a la parte de alimentación
común 2714 en un extremo y a la parte de carga común 2716 en el otro
extremo. De manera esquemática, la antena 2700 incluye dos
trayectos eléctricos paralelos a través de los brazos radiantes
paralelos 2710, 2712 desde la parte de alimentación común 2714
hasta la parte de carga superior común 2716.
Además, ambos brazos radiantes paralelos
ilustrados 2710, 2712 incluyen tres conductores planos 2718 y dos
conductores bobinados 2720, con los conductores bobinados 2720
definiendo cada uno de ellos una curva de dimensión de rejilla. En
otras realizaciones, sin embargo, proporciones variables de los
brazos radiantes 2710, 2712 pueden estar compuestas de uno o más
conductores bobinados 2720. De esta manera, la longitud conductora
efectiva de los brazos radiantes 2710, 2712, y de esta manera la
banda de frecuencia operacional de la antena 2700 se puede alterar
cambiando la proporción de los brazos radiantes 2710, 2712 que están
compuestos por los conductores bobinados 2720. La banda de
frecuencia operacional de la antena 2700 se puede ajustar además por
medio del cambio de la dimensión de rejilla de los conductores
bobinados 2720. Además, también se pueden sintonizar varias
características operacionales de la antena 2700, tales como la banda
de frecuencias y la eficiencia de potencia, mediante la variación
de la distancia entre los brazos radiantes 2710, 2712.
La figura 35 es una vista en tres dimensiones de
una antena de curva de dimensión de rejilla de dos ramificaciones
con carga superior de ejemplo 2800 proporcionada como un ejemplo
para una mejor comprensión de la invención. La antena 2800 incluye
una parte de alimentación común 2805, dos brazos radiantes 2810,
2812 y dos partes de carga superior 2814, 2816. Los brazos
radiantes 2810, 2812 son conductores con forma de lazo que definen
cada uno de ellos una curva de dimensión de rejilla 2818, 2820 a lo
largo de un plano común. Además, cada brazo radiante 2810, 2812
está extrudido en una dirección que es perpendicular a la respectiva
curva de dimensión de rejilla 2818, 2820 para definir una anchura
2822, 2824, formando de esta manera una representación en tres
dimensiones de la curva de dimensión de rejilla 2818, 2820. De
manera más particular, los brazos radiantes 2810, 2812 incluyen
cada uno de ellos un borde inferior que está acoplado a la parte de
alimentación común 2805 y que se extiende de manera continua con la
forma de una curva de dimensión de rejilla 2828, 2820 hasta un
borde superior. Los bordes superiores de los brazos radiantes 2810,
2812 están cada uno de ellos acoplados a una de las partes de carga
superior 2814, 2816. Además, los brazos radiantes 2810, 2812 están
separados uno del otro a lo largo de sus anchuras 2822, 2824 una
distancia predeterminada.
En funcionamiento, la banda de frecuencias de la
antena 2800 está definida en una parte significativa por las
longitudes respectivas de los brazos radiantes 2810, 2812. De esta
manera, se puede sintonizar la banda de frecuencias de la antena
mediante el cambio de la longitud efectiva del conductor de las
curvas de dimensión de rejilla 2810, 2812. Esto se puede conseguir,
por ejemplo, por medio del aumento de la longitud global de los
brazos radiantes 2810, 2812 o por medio del aumento de la dimensión
de rejilla de las curvas de dimensión de rejilla 2810, 2812.
Además, se puede conseguir un ancho de banda mayor mediante la
variación de las longitudes de las curvas de dimensión de rejilla
2818, 2820 desde un brazo radiante hasta el otro, de forma que los
brazos radiantes 2810, 2812 resuenen a frecuencias ligeramente
diferentes. De manera similar, se puede conseguir una antena
multibanda por medio de la variación de las longitudes de los brazos
radiantes 2810, 2812 en una cantidad mayor, de forma que las
respectivas frecuencias resonantes no resulten en bandas de
frecuencia que se solapen. Se debería comprender, sin embargo, que
las características operacionales de la antena, tales como la banda
de frecuencias y la eficiencia de potencia, se pueden alterar por
medio de la variación de otras características físicas de la antena
2800. Por ejemplo, la impedancia de la antena 2800 puede verse
afectada por la variación de la distancia entre los dos brazos
radiantes 2810, 2812.
La figura 36 es una vista en tres dimensiones de
una antena de curva de dimensión de rejilla de cuatro ramificaciones
con carga superior de ejemplo 2900 proporcionada para una mejor
comprensión de la invención. La antena 2900 incluye cuatro brazos
radiantes 2910-2916, una parte de alimentación común
2918, 2919, y una parte de carga superior común 2920. Cada uno de
los brazos radiantes 2910-2916 es un conductor con
forma de lazo que define una curva de dimensión de rejilla plana
2922 a lo largo de un borde del conductor 2910-2916,
y que está extrudida en una dirección perpendicular al plano de la
curva de dimensión de rejilla 2922 para definir una anchura 2924
del conductor 2910-2916. De esta manera, cada brazo
radiante 2910-2916 forma una representación en tres
dimensiones de una curva de dimensión de rejilla. De manera más
particular, los brazos radiantes 2910-2916 incluyen
cada uno de ellos un borde inferior que está acoplado a la parte de
alimentación común 2918, 2919 y que se extiende de manera continua
con forma de una curva de dimensión de rejilla 2922 hasta un borde
superior acoplado a la parte de carga superior común 2920. La parte
de alimentación común incluye una sección vertical 1918 para
acoplar la antena 2900 a un medio de transmisión y una sección
horizontal 2929 acoplada a los cuatro brazos radiantes
2910-2916.
Los cuatro brazos radiantes
2910-2916 yacen en planos perpendiculares a lo largo
de los bordes de la matriz rectangular. De esta forma, la curva de
dimensión de rejilla 2922 en cualquier brazo radiante 2910 yace
sobre el mismo plano que la curva de dimensión de rejilla de un
brazo radiante opuesto 2914 en la matriz rectangular, y yace en un
plano perpendicular con dos brazos radiantes adyacentes 2912, 2916
en la matriz rectangular. La anchura del conductor 2924 de
cualquier brazo radiante 2910 yace en un plano paralelo con la
anchura del conductor de un brazo radiante opuesto 2914, y yace en
planos perpendiculares con las anchuras de conductor de dos brazos
radiantes adyacentes 2912, 2916. Además, cada uno de los brazos
radiantes 2910 está separado por una distancia predefinida del
brazo radiante opuesto 2914 en la matriz rectangular y por una
segunda distancia predefinida desde los dos brazos radiantes
adyacentes 2912, 2916 en la matriz rectangular.
En funcionamiento, la banda de frecuencias de la
antena 2900 se está definida en una parte significativa por las
longitudes respectivas de los brazos radiantes
2910-2916. De esta manera, la banda de frecuencias
de la antena se puede sintonizar por medio del cambio de la
longitud efectiva del conductor de las curvas de dimensión de
rejilla 2922 de los cuatro brazos radiantes
2910-2916. Esto se puede conseguir, por ejemplo,
por medio del aumento de la longitud global de los brazos radiantes
2910-2916 o por medio del aumento de la dimensión
de rejilla de las curvas de dimensión de rejilla 2922. Además, las
características de la antena, tales como la banda de frecuencias y
la eficiencia de potencia, también se pueden ver afectadas por la
variación de la primera y de la segunda distancias predefinidas
entre los cuatro brazos radiantes 2910-2916.
Se debería comprender que otras realizaciones de
la antena miniatura 2900 mostrada en la figura 36 pueden incluir un
número diferente de brazos radiantes que se extienden radialmente
desde un punto de alimentación común. A medida que aumenta el
número de brazos radiantes de la antena 2900, la estructura de la
antena tiende a ser una estructura de revolución simétrica que
tiene una sección transversal radial que define una curva de
dimensión de rejilla.
Esta descripción escrita usa ejemplos para
describir la invención, incluyendo el mejor modo, y también para
hacer posible a una persona que sea experta en la técnica hacer y
usar la invención. El alcance patentable de la invención viene
definido por las reivindicaciones, y puede además incluir otros
ejemplos que ocurren para los que sean expertos en la técnica. Por
ejemplo, cada una de las estructuras de antena monopolo miniatura
descritas con anterioridad se podría reflejar para formar una antena
dipolo miniatura. En otra realización, una pluralidad de antenas
miniatura puede estar agrupada para radiar de manera conjunta por
medio de una red divisora/combinadora de potencia. Dicho grupo de
antenas miniatura puede, por ejemplo, ser usada como una matriz
direccional mediante la separación de las antenas dentro del grupo
una distancia que sea comparable con la longitud de onda operativa,
o se puede usar como una antena de radiodifusión separando las
antenas a pequeños intervalos. Las realizaciones de la antena
miniatura también se pueden usar de manera intercambiable o como
una antena de transmisión o como una antena de recepción. Algunas
posibles aplicaciones para una antena miniatura incluyen, por
ejemplo, una antena radio o antena celular dentro de un automóvil,
una antena de comunicaciones a bordo de un barco, una antena dentro
de un teléfono celular o de otros dispositivos de comunicaciones sin
hilos, una antena de radiodifusión de alta potencia u otras
aplicaciones en las que pueda ser deseable una antena de pequeñas
dimensiones.
Claims (20)
1. Una antena miniatura (2300), que tiene
- un brazo radiante (2310) que define una curva de dimensión de rejilla dentro de un plano de la antena;
- el brazo radiante (2310) tiene una parte plana que define la curva de dimensión de rejilla;
- el brazo radiante tiene además al menos una parte extrudida (68) que se extiende desde la parte plana para definir una estructura en tres dimensiones;
- en la que el brazo radiante (2310) es un brazo radiante activo que incluye un punto de alimentación para acoplar la antena con un medio de transmisión;
- en la que la antena comprende de manera adicional una primera parte de carga superior (2314) acoplada al brazo radiante (2310);
- en la que la antena tiene unas dimensiones físicas que son relativamente pequeñas con relación a la longitud de onda operacional de la antena,
- caracterizada porque
- la antena comprende un segundo brazo radiante (2312) que define una segunda curva de dimensión de rejilla dentro de un segundo plano de la antena;
- el segundo brazo radiante (2312) tiene una parte plana que define la segunda curva de dimensión de rejilla;
- el segundo brazo radiante (2312) tiene al menos una parte extrudida que se extiende desde la parte plana para definir una estructura en tres dimensiones;
- el segundo brazo radiante (2312) es un brazo radiante parásito que está acoplado a un potencial de tierra; y
- el brazo radiante (2310) está acoplado electromagnéticamente al segundo brazo radiante (2312);
- en la que una segunda parte de carga superior (2316) está acoplada al segundo brazo radiante (2312);
- en la que la primera parte de carga superior (2314) está acoplada electromagnéticamente a la segunda parte de carga superior (2316);
- en la que la curva de dimensión de rejilla define una curva de relleno del espacio, la curva de relleno del espacio estando formada a partir de una línea, que incluye al menos diez segmentos con cada uno de los segmentos formando un ángulo con el segmento adyacente; y
- en la que la primera y la segunda partes de carga superior (2314, 2316) incluyen conductores planos, que están alineados en paralelo y que están separados una distancia predefinida en la dirección perpendicular al plano de las partes de carga superior.
2. La antena miniatura de la reivindicación 1,
en la que la curva de dimensión de rejilla define una periferia
rectangular, y/o
- tiene una longitud de conductor, y en la que la longitud de conductor de la curva de dimensión de rejilla está preseleccionada para sintonizar la banda de frecuencias de la antena.
3. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, en la que el punto de alimentación está
localizado sobre la parte plana del brazo radiante o el punto de
alimentación está localizado sobre la parte extrudida (68) del
brazo radiante.
4. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que la parte plana del brazo
radiante (2310) está extrudida en una dirección perpendicular al
plano de la curva de dimensión de rejilla para formar la parte
extrudida del brazo radiante (3210), y en la que la parte extrudida
forma una representación en tres dimensiones de la curva de
dimensión de rejilla.
5. La antena miniatura de la reivindicación 4,
en la que la antena miniatura está separada una distancia
predefinida desde un plano de tierra.
6. La antena miniatura de la reivindicación 5,
en la que la parte plana del brazo radiante (2310) es perpendicular
al plano de tierra o el plano de la curva de dimensión de rejilla
forma un ángulo (\theta) con el plano de tierra.
7. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que se preselecciona un valor de
la dimensión de rejilla de la curva de dimensión de rejilla para
sintonizar la banda de frecuencias de la antena.
8. La antena miniatura de de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la parte
de carga superior (2314) de manera preferible yace en un segundo
plano que es perpendicular al plano de la curva de dimensión de
rejilla.
9. La antena miniatura de la reivindicación 8,
en la que la curva de dimensión de rejilla incluye un primer
extremo y un segundo extremo, el primer extremo siendo un punto de
alimentación de la antena y el segundo extremo estando acoplado a
la parte de carga superior.
10. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 9, en la que se preselecciona una distancia
entre el brazo radiante (2310) y el segundo brazo radiante (2312)
para determinar el grado de acoplamiento electromagnético entre el
brazo radiante y el segundo brazo radiante.
11. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 10, en la que el plano de la curva de
dimensión de rejilla y el segundo plano de la segunda curva de
dimensión de rejilla son paralelos.
12. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 11, en la que la curva de dimensión de
rejilla definida por el brazo radiante y la segunda curva de
dimensión de rejilla definida por el segundo brazo radiante yacen
en el mismo plano.
13. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 12, en la que la primera parte de carga
superior (2314) yace en un tercer plano y de manera preferible la
segunda parte de carga superior (2316) yace en un cuarto plano, y
en la que de manera preferible el tercer y el cuarto planos son
perpendiculares al plano de la curva de dimensión de rejilla, en la
que de manera preferible el tercer plano es paralelo al cuarto
plano.
14. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 13, en la que la primera y la segunda
partes de carga superior (2514, 2516) definen curvas de dimensión de
rejilla.
15. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 14, además caracterizada por: una
parte de carga superior común (2716) acoplada al brazo radiante y
al segundo brazo radiante.
16. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el brazo radiante es uno de
una pluralidad de brazos radiantes (2910-2916), cada
uno de la pluralidad de brazos radiantes teniendo una parte plana
que define una curva de dimensión de rejilla y al menos una parte
extrudida desde la parte plana para definir una estructura en tres
dimensiones.
17. La antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que la antena es una antena de
radiodifusión de alta potencia, una antena de comunicaciones a larga
distancia a alta frecuencia, una antena de comunicaciones a medias
frecuencias, una antena de comunicaciones a bajas frecuencias, una
antena de comunicaciones a muy baja frecuencia, una antena de
comunicaciones a muy alta frecuencia, una antena de comunicaciones a
ultra altas frecuencias, una antena radio o antena celular dentro
de un automóvil, una antena de comunicaciones a bordo de un barco,
una antena dentro de un teléfono celular o una antena dentro de un
dispositivo de comunicaciones sin hilos.
18. Un automóvil con una antena radio o antena
celular dada por la antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 17.
19. Un barco con una antena de comunicaciones a
bordo que viene dada por la antena miniatura de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 17.
20. Un teléfono celular o un dispositivo sin
hilos con una antena dada por la antena miniatura de cualquiera de
las reivindicaciones 1 a la 17.
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