ES3045739T3 - Multi-band antenna structure - Google Patents

Abstract

La presente solicitud proporciona una estructura de antena multibanda que comprende una primera unidad de antena, una segunda unidad de antena, un reflector y una primera estructura parásita de la primera unidad de antena. Ambas unidades operan en diferentes bandas de frecuencia operativas, donde la distancia entre el reflector y la unidad de antena en una banda de frecuencia operativa superior es menor que la distancia entre el reflector y la unidad de antena en una banda de frecuencia operativa inferior. Ambas unidades de antena son adyacentes. La distancia entre ambas unidades de antena es inferior a 0,5 veces la longitud de onda en el vacío de la banda de frecuencia operativa mínima de ambas unidades. La distancia entre ambas unidades de antena y la primera estructura parásita es inferior a 0,5 veces la longitud de onda en el vacío de la banda de frecuencia operativa de la primera unidad de antena. La distancia entre ambas unidades de antena y la primera estructura parásita es inferior a 0,5 veces la longitud de onda en el vacío de la banda de frecuencia operativa de la segunda unidad de antena. La invención puede resolver el problema de la supresión de polarización deficiente del diagrama de radiación de la primera unidad de antena, sin afectar significativamente el rendimiento de la segunda unidad de antena. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Estructura de antena multibanda

[0005] Campo técnico

[0007] Esta solicitud se relaciona con el campo de las tecnologías de antenas y, en particular, a una estructura de antena multibanda.

[0009] Antecedentes

[0011] Una tecnología de abertura compartida para antenas significa disponer una distribución de antenas multibanda en una misma apertura. Sobre esta base, se puede reducir en gran medida la dimensión externa de las antenas de distribución multibanda y se pueden lograr ventajas de aplicación como miniaturización, peso ligero y fácil implementación.

[0013] En la tecnología de abertura compartida, los elementos de antena con diferentes bandas de frecuencia se colocan cerca unos de otros. Como resultado, los elementos de antena se acoplan seriamente entre sí y los indicadores del patrón de radiación de los elementos de antena se deterioran y no satisfacen los requisitos para la especificación predeterminada de los elementos de antena. La FIG. 1A muestra un diagrama esquemático de elementos de antena cuyas bandas de frecuencia de funcionamiento son de 1.7 GHz a 2.7 GHz, según la técnica anterior. En la FIG. 1A, se utilizan como ejemplo dos elementos de antena 11, cuyas bandas de frecuencia de funcionamiento son de 1.7 GHz a 2.7 GHz, y el elemento de antena es un elemento de antena con polarización lineal dual, con polarización de 45° y 135°. La FIG. 1B son patrones de radiación de un elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 1.7 GHz a 2.7 GHz, según el estado de la técnica. Como se muestra en la FIG. 1B, cuando un elemento de antena tiene una sola banda de frecuencia de funcionamiento, sus indicadores de diagrama de radiación, como la ganancia, el ancho de haz y la relación de supresión de polarización, son normales. La FIG. 1C muestra un diagrama esquemático de elementos de antena cuyas bandas de frecuencia de funcionamiento son de 1.7 GHz a 2.7 GHz y de elementos de antena cuyas bandas de frecuencia de funcionamiento son de 0.7 GHz a 0.9 GHz, según el estado de la técnica. En la FIG. 1C, se utilizan como ejemplo dos elementos de antena 11, cuyas bandas de frecuencia de funcionamiento son de 1.7 GHz a 2.7 GHz, y dos elementos de antena 12, cuyas bandas de frecuencia de funcionamiento son de 0.7 GHz a 0.9 GHz. Ambos tipos de elementos de antena tienen polarización lineal dual, con polarización de 45° y de 135°. Como se muestra en la FIG. 1C, cuando un elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 1.7 GHz a 2.7 GHz se coloca cerca de un elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 0.7 GHz a 0.9 GHz, los indicadores del patrón de radiación de los elementos de antena de los tipos mencionados anteriormente se deterioran en diferentes grados. Los fenómenos típicos incluyen: un ancho de haz y una ganancia fluctúan en gran medida con las frecuencias, una ganancia fluctúa relativamente en gran medida con un cambio de dirección espacial, ocurren caídas (nulos) o picos (puntos de cresta) en diferentes direcciones y se deteriora la relación de supresión de polarización. Por ejemplo, la FIG. 1D muestra otro diagrama esquemático de patrones de radiación de un elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 1.7 GHz a 2.7 GHz, según la técnica anterior. Como se muestra en la FIG. 1D, tras añadir un elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 0.7 GHz a 0.9 GHz, se presentan problemas como el deterioro de la relación de supresión de polarización (un aumento de la radiación de polarización cruzada, representado por líneas discontinuas) y una caída de ganancia, en algunas frecuencias, en el diagrama de radiación del elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 1.7 GHz a 2.7 GHz.

[0015] El documento WO 2016/081036 A1 analiza una antena multibanda que tiene un reflector y una primera distribución de primeros elementos radiantes que tienen una primera banda de frecuencia de funcionamiento, siendo los primeros elementos radiantes una pluralidad de brazos dipolares, incluyendo cada brazo dipolar una pluralidad de segmentos conductores acoplados en serie por una pluralidad de elementos inductivos; y un segundo conjunto de segundos elementos radiantes que tienen una segunda banda de frecuencia de funcionamiento, en donde la pluralidad de segmentos conductores tienen cada uno una longitud menor que la mitad de la longitud de onda en la segunda banda de frecuencia de funcionamiento.

[0017] El documento US 2018/269577 A1 analiza una antena multibanda provista de: una placa de reflexión conductora; una superficie selectiva de frecuencia dispuesta de manera que da al menos parcialmente a la placa de reflexión conductora, que transmite a través de ella ondas electromagnéticas en una primera banda de frecuencia, que refleja sobre ella ondas electromagnéticas en una segunda banda de frecuencia que es una banda de frecuencia más alta que la primera banda de frecuencia, y que tiene una pluralidad de aberturas; una pluralidad de primeros elementos de antena dispuestos en una región intercalada entre la placa de reflexión conductora y la superficie selectiva de frecuencia, y que están sintonizados a una primera frecuencia incluida en la primera banda de frecuencia; y una pluralidad de segundos elementos de antena dispuestos en una superficie opuesta a la superficie de la superficie selectiva de frecuencia que da a los primeros elementos de antena, que se alimentan a través de alimentadores que pasan a través de las aberturas, y que están sintonizados a una segunda frecuencia incluida en la segunda banda de frecuencia.

[0018] El documento US 2018/331419 A1 analiza una antena de estación base que incluye un panel que tiene un plano de tierra, distribuciones primera y segunda que tienen respectivos conjuntos primero y segundo de elementos radiantes dispuestos linealmente montados en el panel, y una unidad de desacoplamiento posicionada entre un primer elemento radiante de la primera distribución y un primer elemento radiante de la segunda distribución.

[0019] El documento WO 2018/199753 A1 analiza una estructura de banda prohibida electromagnética (EBG). El documento CN 106 207 456 A analiza una antena multifrecuencia que incluye una placa reflectante y un elemento radiante que se instala en la placa reflectante.

[0020] El documento EP 2 963 736 A1 analiza de una antena y un elemento de antena. El elemento de antena comprende: una superficie radiante conductora montada a una distancia de un plano de superficie de una placa de tierra; al menos una sonda de alimentación para alimentar una señal de entrada a la superficie radiante conductora; al menos un componente selectivo de frecuencia montado sobre o cerca de la superficie radiante conductora.

[0021] Compendio

[0022] Los problemas mencionados anteriormente se resuelven mediante la estructura de antena multibanda según cualquiera de las reivindicaciones.

[0023] Esta solicitud proporciona una estructura de antena multibanda, para resolver problemas tales como el deterioro de la relación de supresión de polarización y una caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación de un elemento de antena con una banda de frecuencia específica. Según un primer aspecto, esta solicitud proporciona una estructura de antena multibanda, que incluye un primer elemento de antena, un segundo elemento de antena, un panel de reflexión y una primera estructura parásita del primer elemento de antena. Las bandas de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena y del segundo elemento de antena son diferentes. El primer elemento de antena, el segundo elemento de antena y la primera estructura parásita se disponen encima del panel de reflexión. La distancia entre el panel de reflexión y el elemento de antena con una banda de frecuencia de funcionamiento más alta del primer elemento de antena y del segundo elemento de antena es menor que la distancia entre el panel de reflexión y el elemento de antena con una banda de frecuencia de funcionamiento más baja del primer elemento de antena y del segundo elemento de antena. La primera estructura parásita incluye uno o más planos de FSS, y la primera estructura parásita tiene una característica de banda de parada para el primer elemento de antena y tiene una característica de banda de paso para el segundo elemento de antena. El primer elemento de antena y el segundo elemento de antena están adyacentes entre sí, y una distancia entre el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena es inferior a 0.5 veces una longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento más baja de las bandas de antena del primer elemento de antena y del segundo elemento de antena. Una distancia entre el primer elemento de antena y la primera estructura parásita es inferior a 0.5 veces una longitud de onda en vacío correspondiente a una banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena. La distancia entre el segundo elemento de antena y la primera estructura parásita es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a una banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena.

[0024] La primera estructura parásita incluye el uno o más planos de FSS, y la primera estructura parásita tiene la característica de banda de parada para el primer elemento de antena y tiene la característica de banda de paso para el segundo elemento de antena. Es decir, la primera estructura parásita es equivalente a un conductor metálico continuo en la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena, y es equivalente a un vacío en la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena. Esto puede implementar una función de optimización de "focalización" deseada. De esta manera, se pueden resolver problemas como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación del primer elemento de antena, y el rendimiento del segundo elemento de antena no se ve afectado notablemente.

[0025] En un diseño posible, la reflectividad de la primera estructura parásita con respecto al primer elemento de antena es superior al 60 %, el desplazamiento de fase de reflexión varía de 135 grados a 225 grados, la transmitancia de la primera estructura parásita con respecto al segundo elemento de antena es superior al 60 % y el desplazamiento de fase de transmisión varía de -45 grados a 45 grados.

[0026] En un posible diseño, cuando la primera estructura parásita incluye una pluralidad de planos de FSS, las estructuras de los planos de FSS son idénticas o diferentes.

[0027] En un diseño posible, el plano de FSS se dispone entre la parte superior del primer elemento de antena y el panel de reflexión, y un ángulo incluido entre el plano de FSS y el panel de reflexión es mayor a 30 grados.

[0028] En un diseño posible, el plano de FSS se forma disponiendo uniformemente una pluralidad de celdas de FSS. Esto puede implementar mejor la función de optimización de "focalización" deseada. De esta manera, se pueden resolver los problemas como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en el patrón de radiación del primer elemento de antena, y el rendimiento del segundo elemento de antena no se ve afectado notablemente.

[0030] En un posible diseño, la celda de FSS tiene una estructura de conductor anular cerrado o una estructura ranurada anular cerrada.

[0032] En un diseño posible, la estructura de conductor anular cerrada incluye una estructura de patrón de bobinado doblado; y la estructura ranurada anular cerrada incluye una estructura de patrón de bobinado doblado. Con una celda de FSS miniaturizada de este tipo, se puede realizar una optimización de la "focalización" sobre el patrón de radiación del primer elemento de antena, y el patrón de radiación del segundo elemento de antena en el espacio adyacente no se ve afectado mientras se optimiza el patrón de radiación del primer elemento de antena.

[0034] En un diseño posible, el ancho mínimo de una tira conductora o de una tira ranurada en la estructura del patrón de bobinado doblado es inferior a 0.02 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena. Por lo tanto, se puede realizar una optimización de la "focalización" sobre el patrón de radiación del primer elemento de antena, y el patrón de radiación del segundo elemento de antena en el espacio adyacente no se ve afectado mientras se optimiza el patrón de radiación del primer elemento de antena.

[0036] En un posible diseño, la celda de FSS tiene una estructura no rotacionalmente simétrica, de modo que la primera estructura parásita puede aplicarse mejor a una región de campo cercano.

[0038] En un posible diseño, la forma de la celda de FSS es rectangular o circular.

[0040] En un diseño posible, cuando la forma de la celda de FSS es rectangular, la longitud lateral máxima de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena; o cuando la forma de la celda de FSS es circular, el diámetro de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena.

[0042] En un diseño posible, un área del plano de FSS es menor que la longitud de onda en vacío de 1 cuadrado del primer elemento de antena.

[0044] En un posible diseño, la estructura de antena multibanda incluye: una pluralidad de primeras estructuras parásitas y una distribución de antenas que incluye una pluralidad de primeros elementos de antena, donde la pluralidad de primeros elementos de antena están en una correspondencia uno a uno con la pluralidad de primeras estructuras parásitas, y las distancias entre los primeros elementos de antena y las primeras estructuras parásitas correspondientes son las mismas.

[0046] En un posible diseño, la estructura de antena multibanda incluye además una segunda estructura parásita, donde la segunda estructura parásita se dispone encima del panel de reflexión, la segunda estructura parásita incluye uno o más planos de FSS, y la segunda estructura parásita tiene una característica de banda de paso para el primer elemento de antena y tiene una característica de banda de parada para el segundo elemento de antena; y una distancia entre el primer elemento de antena y la segunda estructura parásita es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena, y una distancia entre el segundo elemento de antena y la segunda estructura parásita es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena.

[0048] En un posible diseño, la estructura de antena multibanda incluye además un tercer elemento de antena y una tercera estructura parásita, donde una banda de frecuencia de funcionamiento del tercer elemento de antena es diferente de las bandas de frecuencia de funcionamiento tanto del primer elemento de antena como del segundo elemento de antena, y el tercer elemento de antena y la tercera estructura parásita se disponen encima del panel de reflexión; y la tercera estructura parásita incluye uno o más planos de FSS, la tercera estructura parásita tiene una característica de banda de parada para el tercer elemento de antena y tiene una característica de banda de paso para el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena, y tanto la primera estructura parásita como la segunda estructura parásita tienen una característica de banda de paso para el tercer elemento de antena.

[0050] Según la estructura de antena multibanda proporcionada en esta solicitud, una estructura parásita incluye uno o más planos de FSS, y la estructura parásita tiene una característica de banda de parada para un elemento de antena que necesita optimizarse y tiene una característica de banda de paso para un elemento de antena con otras bandas de frecuencia. Por lo tanto, la estructura parásita es equivalente a un conductor metálico continuo en la banda de frecuencia para la que se espera realizar la optimización, y es equivalente a un vacío en la banda de frecuencia que no se espera que se vea afectado. Esto puede implementar una función de optimización de "focalización" deseada, de modo que se puedan resolver problemas tales como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación de un elemento de antena con una banda de frecuencia específica. Además, el plano de FSS de la estructura parásita puede formarse disponiendo uniformemente una pluralidad de celdas de FSS. Esto puede implementar mejor la función de optimización de "focalización" deseada, de modo que se puedan resolver problemas tales como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación de un elemento de antena con una banda de frecuencia específica. Además, en esta aplicación, la celda de FSS puede ser una celda de FSS miniaturizada. Por lo tanto, la optimización de "focalización" se puede realizar en un patrón de radiación de un elemento de antena con una banda de frecuencia específica, y un patrón de radiación de un elemento de antena en el espacio adyacente que opera en otras bandas de frecuencia no se ve afectado mientras se optimiza el patrón de radiación del elemento de antena con la banda de frecuencia específica. Además, en esta solicitud, la celda de FSS puede utilizar una estructura no rotacionalmente simétrica, de modo que la estructura parásita se puede aplicar mejor a una región de campo cercano.

[0051] Breve descripción de los dibujos

[0052] La FIG. 1A es un diagrama esquemático de elementos de antena cuyas bandas de frecuencia de funcionamiento son de 1.7 GHz a 2.7 GHz según la técnica anterior;

[0053] La FIG. 1B son patrones de radiación de un elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 1.7 GHz a 2.7 GHz según la técnica anterior;

[0054] La FIG. 1C es un diagrama esquemático de elementos de antena cuyas bandas de frecuencia de funcionamiento son de 1.7 GHz a 2.7 GHz y elementos de antena cuyas bandas de frecuencia de funcionamiento son de 0.7 GHz a 0.9 GHz según la técnica anterior;

[0055] La FIG. 1D es otro diagrama esquemático de patrones de radiación de un elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 1.7 GHz a 2.7 GHz según la técnica anterior;

[0056] La FIG. 2A es un diagrama esquemático de una FSS de paso alto y la transmitancia de la FSS a diferentes frecuencias según una realización de esta solicitud;

[0057] La FIG. 2B es un diagrama esquemático de una FSS de paso bajo y la transmitancia de la FSS a diferentes frecuencias según una realización de esta solicitud;

[0058] La FIG. 2C es un diagrama esquemático de una FSS de paso banda y la transmitancia de la FSS a diferentes frecuencias según una realización de esta solicitud;

[0059] La FIG. 2D es un diagrama esquemático de una FSS de parada de banda y la transmitancia de la FSS a diferentes frecuencias según una realización de esta solicitud;

[0060] La FIG. 3A es un diagrama esquemático de una estructura de antena multibanda según una realización de esta solicitud;

[0061] La FIG. 3B es un diagrama esquemático de una estructura de antena multibanda según otra realización de esta solicitud;

[0062] La FIG. 3C es un diagrama esquemático de una estructura de antena multibanda según todavía otra realización de esta solicitud;

[0063] La FIG. 3D es un diagrama esquemático de una estructura de antena multibanda según incluso otra realización de esta solicitud;

[0064] La FIG. 4 es un diagrama esquemático de una característica de respuesta de frecuencia, relativa a una onda electromagnética espacial, de una distribución plana grande formada mediante la disposición uniforme de celdas de FSS según una realización de esta solicitud;

[0065] La FIG. 5A son patrones de radiación de un primer elemento de antena según una realización de esta solicitud; La FIG. 5B son patrones de radiación de un segundo elemento de antena según una realización de esta solicitud;

[0066] La FIG. 6 es un diagrama esquemático de una placa deflectora de FSS según una realización de esta solicitud;

[0067] La FIG. 7A son patrones de radiación de un primer elemento de antena y un segundo elemento de antena cuando no se utiliza ninguna placa deflectora según una realización de esta solicitud;

[0069] La FIG. 7B son patrones de radiación de un primer elemento de antena y un segundo elemento de antena cuando se utiliza una placa deflectora según una realización de esta solicitud;

[0071] La FIG. 8 es un diagrama esquemático de un marco de recinto según una realización de esta solicitud;

[0073] La FIG. 9A y la FIG. 10A son diagramas esquemáticos de estructuras conductoras anulares cerradas según una realización de esta solicitud;

[0075] La FIG. 9B y la FIG. 10B son diagramas esquemáticos de estructuras ranuradas anulares cerradas según una realización de esta solicitud;

[0077] La FIG. 11 es un diagrama esquemático de una celda de FSS no rotacionalmente simétrica según una realización de esta solicitud; y

[0079] La FIG. 12 es un diagrama esquemático de una pluralidad de celdas de FSS rotacionalmente simétricas según una realización de esta solicitud.

[0081] Descripción de realizaciones

[0083] Como se muestra en la FIG. 1C y la FIG. 1D, después de agregar un elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 0.7 GHz a 0.9 GHz, se producen problemas como el deterioro de la relación de supresión de polarización (un aumento de la radiación de polarización cruzada mostrado por líneas discontinuas) y una caída de ganancia, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación de un elemento de antena cuya banda de frecuencia de funcionamiento es de 1.7 GHz a 2.7 GHz. Para resolver los problemas técnicos, esta aplicación proporciona una estructura de antena multibanda.

[0085] En esta solicitud, se considera añadir una estructura parásita a un elemento de antena para resolver problemas como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren en el patrón de radiación del elemento de antena. Sin embargo, si se añade una estructura parásita únicamente a una estructura de antena existente, puede producirse el siguiente caso: se ejercen efectos de deterioro en un patrón de radiación de un elemento de antena con otras bandas de frecuencia, mientras que se optimiza un patrón de radiación de un elemento de antena con una banda de frecuencia específica. Los efectos de deterioro ejercidos por la estructura parásita sobre el patrón de radiación del elemento de antena con otras bandas de frecuencia son bastante similares a los efectos secundarios de los fármacos contra el cáncer. Los fármacos inevitablemente dañan a los histiocitos normales mientras matan las celdas cancerosas, y pierden valor de uso cuando los efectos secundarios se hacen sentir hasta cierto punto. Por lo tanto, investigar el uso de fármacos que tienen efectos de "focalización" es crucial para mejorar los efectos curativos.

[0087] Sobre la base de la línea de pensamiento anterior, una idea principal de esta aplicación es que si se puede introducir una estructura parásita con una función de optimización de "focalización", se puede resolver un problema de deterioro en un patrón de radiación de un elemento de antena con otras bandas de frecuencia. Una estructura parásita de "focalización" de este tipo tiene una función de ajuste de corriente sólo para un elemento de antena que tiene una banda de frecuencia específica y que se espera que esté optimizado, pero no tiene ninguna función para un elemento de antena con otras bandas de frecuencia. En este caso, la estructura parásita se puede diseñar para la banda de frecuencia para la cual se necesita realizar la optimización, y la estructura parásita no afecta al elemento de antena circundante con otras bandas de frecuencia después de agregarse a la estructura de la antena.

[0089] En esta solicitud, la estructura parásita con la función de optimización de "focalización" se implementa mediante el uso de una superficie selectiva de frecuencia (Frequency Selective Surface, FSS). La FSS es una estructura plana que incluye un patrón conductor dispuesto periódicamente en una o varias capas. Las FSS tienen una función de filtrado de ondas electromagnéticas espaciales. En función de las características de filtrado espacial de las FSS, las FSS se clasifican generalmente en FSS de paso alto, FSS de paso bajo, FSS de paso de banda, FSS de parada de banda y similares. La FIG. 2A es un diagrama esquemático de una FSS de paso alto y la transmitancia de la FSS a diferentes frecuencias según una realización de esta solicitud. La FIG. 2B es un diagrama esquemático de una FSS de paso bajo y la transmitancia de la FSS a diferentes frecuencias según una realización de esta solicitud. La FIG. 2C es un diagrama esquemático de una FSS de paso banda y la transmitancia de la FSS a diferentes frecuencias según una realización de esta solicitud. La FIG. 2D es un diagrama esquemático de una FSS de parada de banda y la transmitancia de la FSS a diferentes frecuencias según una realización de esta solicitud.

[0090] Al utilizar una función de filtrado espacial de la FSS, la estructura parásita se diseña mediante la FSS para implementar una función de optimización de "focalización" deseada. Al investigar las características de banda de paso y banda de parada de la FSS, se encontró que en una banda de paso, la transmitancia de la FSS es cercana al 100 %, la reflectividad de la FSS es cercana a 0 y el cambio de fase de la señal transmitida es cercano a 0 grados. En este caso, indica que la FSS no tiene ningún efecto de modulación sobre una señal en una frecuencia de banda de paso y puede ser equivalente a un vacío. En un intervalo de banda de parada, la transmitancia de la FSS es cercana a 0, la reflectividad de la FSS es cercana al 100 % y el cambio de fase de la señal reflejada es cercano a los 180 grados. En este caso, un efecto de la FSS se aproxima al de un plano conductor continuo e indica que la FSS puede ser equivalente a una superficie metálica continua en el intervalo de la banda de parada. Según los resultados anteriores, las características de banda de paso y banda de parada de la FSS se utilizan adecuadamente, de modo que la estructura parásita es equivalente a un conductor metálico continuo en la banda de frecuencia para la que se espera realizar la optimización, y es equivalente a un vacío en la banda de frecuencia que no se espera que se vea afectada. Esto puede implementar la función de optimización de "focalización" deseada.

[0092] En concreto, primero se diseña un plano de FSS. El plano de FSS incluye al menos una celda de FSS. El plano de FSS tiene una característica de banda de parada para una banda de frecuencia que es de la estructura de la antena y para la que se necesita realizar optimización, la reflectividad del plano de FSS con respecto a una onda electromagnética de banda de parada es mayor del 60 % y un cambio de fase de reflexión varía de 135 grados a 225 grados. El plano de FSS tiene una característica de banda de paso para un elemento de antena con otras bandas de frecuencia en la estructura de la antena, la transmitancia del plano de FSS con respecto a una onda electromagnética de banda de paso es mayor del 60 % y el cambio de fase de transmisión varía de -45 grados a 45 grados. Se debe tener en cuenta que la estructura de antena descrita en esta solicitud puede ser una distribución de antenas de abertura compartida o puede no ser una distribución de antenas de apertura compartida. Esto no se limita en esta solicitud.

[0094] Luego, se diseña una estructura parásita utilizando el plano de FSS. En otras palabras, la estructura parásita incluye uno o más planos de FSS. La estructura parásita puede ser un marco de recinto, una barra de aislamiento, una placa deflectora, un parche parásito o similar. Una estructura específica de la estructura parásita no está limitada en esta solicitud. Cuando una onda electromagnética generada por un elemento de antena con una banda de frecuencia para la que se espera optimizar incide sobre la estructura parásita, debido a que la estructura parásita incluye el plano de FSS y el plano de FSS tiene una característica de banda de parada para el elemento de antena, una función del plano de FSS es equivalente a una superficie metálica continua y la onda electromagnética generada por el elemento de antena se refleja. De esta manera, se ajusta una corriente de campo cercano, logrando así el efecto de optimización del patrón de radiación de campo lejano deseado. Por el contrario, cuando una onda electromagnética generada por un elemento de antena con otras bandas de frecuencia incide en la estructura parásita, debido a que el plano de FSS tiene una característica de banda de paso para el elemento de antena, la reflexión de la onda electromagnética es bastante débil, una corriente de campo cercano no se ajusta en gran medida y un patrón de radiación de campo lejano permanece básicamente sin cambios. Al utilizar la estructura parásita que incluye el plano de FSS, se seleccionan los patrones de radiación de un elemento de antena y una distribución que se necesitan optimizar en función de una frecuencia, mientras que los patrones de radiación de otros elementos de antena y distribuciones en el espacio adyacente no se ven afectados significativamente. De esta manera se implementa la función de optimización de "focalización" deseada.

[0096] Sobre la base de la idea principal anterior, a continuación se detalla la estructura de antena multibanda proporcionada en esta solicitud. La FIG. 3A es un diagrama esquemático de una estructura de antena multibanda según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 3A, la estructura de antena multibanda incluye un primer elemento de antena 31, un segundo elemento de antena 32, un panel de reflexión 33 y una primera estructura parásita 34 del primer elemento de antena 31.

[0098] El primer elemento de antena 31, el segundo elemento de antena 32 y la primera estructura parásita 34 se disponen encima del panel de reflexión 33. El primer elemento de antena 31, el segundo elemento de antena 32 y la primera estructura parásita 34 pueden tener o no una relación de conexión eléctrica con el panel de reflexión 33. Esto no se limita en esta solicitud.

[0100] El primer elemento de antena 31 y el segundo elemento de antena 32 están adyacentes entre sí, y la distancia entre el primer elemento de antena 31 y el segundo elemento de antena 32 es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento más baja de las bandas de antena del primer elemento de antena 31 y del segundo elemento de antena 32. Por ejemplo, el espaciamiento entre el primer elemento de antena 31 y el segundo elemento de antena 32 que están adyacentes entre sí es de 100 mm. La distancia entre el primer elemento de antena 31 y la primera estructura parásita 34 es inferior a 0.5 veces una longitud de onda en vacío correspondiente a una banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena 31, y la distancia entre el segundo elemento de antena 32 y la primera estructura parásita 34 es inferior a 0.5 veces una longitud de onda en vacío correspondiente a una banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena 32. En otras palabras, la primera estructura parásita 34 proporcionada en esta solicitud es aplicable a una región de campo cercano.

[0102] Cabe señalar que las bandas de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena 31 y del segundo elemento de antena 32 son diferentes. Por ejemplo, la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena 31 es de 1.7 GHz a 2.7 GHz, y la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena 32 es de 0.7 GHz a 0.9 GHz. Como alternativa, la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena es de 0.7 GHz a 0.9 GHz, y la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena es de 1.7 GHz a 2.7 GHz. La distancia entre el panel de reflexión 33 y un elemento de antena con una banda de frecuencia de funcionamiento más alta en el primer elemento de antena 31 y el segundo elemento de antena 32 es menor que la distancia entre el panel de reflexión 33 y un elemento de antena con una banda de frecuencia de funcionamiento más baja. Por ejemplo, la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena es de 1.7 GHz a 2.7 GHz, y la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena es de 0.7 GHz a 0.9 GHz. En este caso, la distancia entre el primer elemento de antena y el panel de reflexión es menor que la distancia entre el segundo elemento de antena y el panel de reflexión.

[0104] Opcionalmente, cuando la primera estructura parásita 34 incluye una pluralidad de planos de FSS, las estructuras de los planos de FSS son idénticas o diferentes. Opcionalmente, el plano de FSS se dispone entre la parte superior del primer elemento de antena y el panel de reflexión, y un ángulo incluido entre el plano de FSS y el panel de reflexión es mayor a 30 grados. Por ejemplo, un ángulo incluido entre el primer elemento de antena y el panel de reflexión es de 90 grados, o un ángulo incluido entre el primer elemento de antena y el panel de reflexión es de 45 grados.

[0106] La primera estructura parásita puede ser un marco de recinto, una barra de aislamiento, una placa deflectora, un parche parásito o similar. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3A, la primera estructura parásita es un marco de recinto. La FIG. 3B es un diagrama esquemático de una estructura de antena multibanda según otra realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 3B, la primera estructura parásita 34 es una placa deflectora que incluye una FSS, y la placa deflectora también puede denominarse placa deflectora FSS. La FIG. 3C es un diagrama esquemático de una estructura de antena multibanda según todavía otra realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 3C, la primera estructura parásita 34 es una barra de aislamiento que incluye una FSS, y la barra de aislamiento también puede denominarse barra de aislamiento FSS. La FIG.

[0107] 3D es un diagrama esquemático de una estructura de antena multibanda según incluso otra realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 3D, la primera estructura parásita 34 es un parche parásito que incluye una FSS, y el parche parásito también puede denominarse parche parásito FSS.

[0109] Independientemente de si la primera estructura parásita 34 es un marco de recinto, una barra de aislamiento, una placa deflectora, un parche parásito o cualquier otra estructura, la primera estructura parásita 34 tiene una característica de banda de parada para el primer elemento de antena 31 y tiene una característica de banda de paso para el segundo elemento de antena 32. Como se ha descrito anteriormente, opcionalmente, que la primera estructura parásita 34 tenga una característica de banda de parada para el primer elemento de antena 31 significa que la reflectividad de la primera estructura parásita 34 con relación al primer elemento de antena 31 es mayor que 60 % y un cambio de fase de reflexión varía de 135 grados a 225 grados. Que la primera estructura parásita 34 tenga una característica de banda de paso para el segundo elemento de antena 32 significa que la transmitancia de la primera estructura parásita con respecto al segundo elemento de antena es mayor del 60 % y un desplazamiento de fase de transmisión varía de -45 grados a 45 grados. Ciertamente, no se impone ninguna limitación a los valores anteriores "60 %", "135 grados", "225 grados", "-45 grados" y "45 grados". Por ejemplo, "60 %" puede reemplazarse por "70 %".

[0111] En un posible diseño, la estructura de antena multibanda incluye al menos un primer elemento de antena 31. El "al menos uno" incluye uno o más. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3A, FIG. 3C y FIG. 3D, la estructura de antena multibanda incluye dos primeros elementos de antena 31, y los dos primeros elementos de antena 31 forman una distribución de antenas de una banda de frecuencia de funcionamiento específica. Para otro ejemplo, como se muestra en la FIG. 3B, la estructura de antena multibanda incluye un primer elemento de antena 31. Como se muestra en la FIG. 3A, FIG. 3C y FIG. 3D, el espaciamiento de centro a centro entre los dos primeros elementos de antena 31 puede ser, pero no está limitada a, 80 mm.

[0113] En un posible diseño, la estructura de antena multibanda incluye al menos un segundo elemento de antena 32. Igualmente, "al menos uno" incluye uno o más. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3A, FIG. 3C y FIG.

[0114] 3D, la estructura de antena multibanda incluye dos segundos elementos de antena 32, y los dos segundos elementos de antena 32 forman una distribución de antenas de otra banda de frecuencia de funcionamiento. Para otro ejemplo, como se muestra en la FIG. 3B, la estructura de antena multibanda incluye tres segundos elementos de antena 32.

[0116] En un diseño posible, cuando la estructura de antena multibanda incluye una pluralidad de primeros elementos de antena 31, la estructura de antena multibanda también incluye una pluralidad de primeras estructuras parásitas 34. La pluralidad de primeros elementos de antena 31 están en correspondencia uno a uno con la pluralidad de primeras estructuras parásitas 34. Opcionalmente, las distancias entre los primeros elementos de antena 31 y las primeras estructuras parásitas correspondientes 34 son las mismas.

[0118] En otro diseño posible, cuando la estructura de antena multibanda incluye una pluralidad de primeros elementos de antena 31, la estructura de antena multibanda también incluye al menos una primera estructura parásita 34. Algunos de la pluralidad de primeros elementos de antena 31 están en una correspondencia uno a uno con la al menos una primera estructura parásita 34, y el resto de la pluralidad de primeros elementos de antena 31 no tiene ninguna primera estructura parásita 34 correspondiente.

[0120] En resumen, según la estructura de antena multibanda proporcionada en esta solicitud, la estructura de antena incluye el primer elemento de antena, el segundo elemento de antena, el panel de reflexión y la primera estructura parásita del primer elemento de antena. Las bandas de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena y del segundo elemento de antena son diferentes, y la distancia entre el panel de reflexión y el elemento de antena con la banda de frecuencia de funcionamiento más alta en el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena es menor que la distancia entre el panel de reflexión y el elemento de antena con la banda de frecuencia de funcionamiento más baja en el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena. El primer elemento de antena y el segundo elemento de antena están adyacentes entre sí, y la distancia entre el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento más baja de las bandas de antena del primer elemento de antena y del segundo elemento de antena. La distancia entre el primer elemento de antena y la primera estructura parásita es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena. La distancia entre el segundo elemento de antena y la primera estructura parásita es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena. Se puede aprender que la primera estructura parásita es aplicable a la región de campo cercano. Además, la primera estructura parásita incluye uno o más planos de FSS, y la primera estructura parásita tiene una característica de banda de parada para el primer elemento de antena y tiene una característica de banda de paso para el segundo elemento de antena. Por lo tanto, la primera estructura parásita es equivalente a un conductor metálico continuo en la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena, y es equivalente a un vacío en la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena. Esto puede implementar una función de optimización de "focalización" deseada. De esta manera, se pueden resolver problemas como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación del primer elemento de antena, y el rendimiento del segundo elemento de antena no se ve afectado notablemente.

[0122] En un diseño posible, el plano de FSS se forma disponiendo uniformemente una pluralidad de celdas de FSS. Las celdas de FSS tienen una característica de banda de parada para el primer elemento de antena y una característica de banda de paso para el segundo elemento de antena. Se puede simular una característica de respuesta de frecuencia, relativa a una onda electromagnética espacial, de una distribución plana grande formada mediante la disposición uniforme de las celdas de FSS utilizando el software comercial de simulación electromagnética 3D HFSS. La FIG. 4 es un diagrama esquemático de una característica de respuesta de frecuencia, relativa a una onda electromagnética espacial, de una distribución plana grande formada mediante la disposición uniforme de celdas de FSS según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG.

[0123] 4, el plano formado al disponer uniformemente las celdas de FSS tiene un efecto de reflexión bastante fuerte sobre una onda electromagnética generada por el primer elemento de antena, donde una proporción de energía ocupada por una señal reflejada es mayor al 70 %, y una proporción de energía ocupada por una señal transmitida es menor al 30 %. Además, el plano formado al disponer uniformemente las celdas de FSS tiene una reflectividad relativamente baja en relación con una onda electromagnética generada por el segundo elemento de antena, donde una proporción de energía ocupada por una señal reflejada es inferior al 30 % y una proporción de energía ocupada por una señal transmitida es superior al 70 %. Se supone que la pluralidad de celdas de FSS se disponen de manera uniforme para formar un plano de FSS, cuatro planos de FSS se disponen de manera que formen un marco de recinto, y el marco de recinto se utiliza como el primer elemento de antena. La FIG. 5A son patrones de radiación de un primer elemento de antena según una realización de esta solicitud, y la FIG. 5B son patrones de radiación de un segundo elemento de antena según una realización de esta solicitud. De la FIG. 5A y la FIG. 5B se puede observar que el marco de recinto formado por las celdas de FSS tiene un efecto de optimización en el patrón de radiación del primer elemento de antena, pero apenas afecta al patrón de radiación del segundo elemento de antena. De esta manera se implementa la función de optimización de "focalización" deseada.

[0125] Asimismo, la pluralidad de celdas de FSS puede formar alternativamente una placa deflectora. La FIG. 6 es un diagrama esquemático de una placa deflectora de FSS según una realización de esta solicitud. La placa deflectora puede configurarse para mejorar el rendimiento de supresión de lóbulos laterales del primer elemento de antena en una dirección de -70 grados. La placa deflectora se coloca en un ángulo de 45 grados con una parte que es del panel de reflexión y sobre la que se encuentra el primer elemento de antena. La FIG.

[0126] 7A son patrones de radiación de un primer elemento de antena y un segundo elemento de antena cuando no se utiliza ninguna placa deflectora según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 7A, una figura a la izquierda es el patrón de radiación del primer elemento de antena, y una figura a la derecha es el patrón de radiación del segundo elemento de antena. Como se muestra en la FIG. 7A, para el primer elemento de antena, hay un lóbulo lateral relativamente grande cerca de -70 grados. La FlG. 7B son patrones de radiación de un primer elemento de antena y un segundo elemento de antena cuando se utiliza una placa deflectora según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 7B, una figura a la izquierda es el patrón de radiación del primer elemento de antena, y una figura a la derecha es el patrón de radiación del segundo elemento de antena. Como se muestra en la FIG. 7B, se mejora un lóbulo lateral del primer elemento de antena y no se produce ningún deterioro evidente del rendimiento en el patrón de radiación del segundo elemento de antena. Se puede aprender que la placa deflectora puede lograr un efecto de optimización de "focalización" requerido.

[0128] Se debe tener en cuenta que, por lo general, se requiere que el tamaño total de una estructura parásita utilizada para optimizar un patrón de radiación sea relativamente pequeño y, por lo tanto, se debe seleccionar una estructura de tamaño pequeño para una celda de FSS que forme la estructura parásita. De esta manera, se pueden disponer de manera uniforme una pluralidad de celdas de FSS en un intervalo de tamaño limitado para formar un efecto macroscópico de una superficie reflectante local o de transmisión. Por ejemplo, en un posible diseño, para la primera estructura parásita, cuando la forma de la celda de FSS que forma la primera estructura parásita es rectangular, la longitud lateral máxima de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena. Cuando la forma de la celda de FSS que forma la primera estructura parásita es circular, el diámetro de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda máxima de vacío del primer elemento de antena. En un diseño posible, un área del plano de FSS es menor que la longitud de onda en vacío de 1 cuadrado del primer elemento de antena. Por ejemplo, la FIG. 8 es un diagrama esquemático de un marco de recinto según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 8, el marco de recinto se forma disponiendo cuatro planos de FSS (donde cada plano de FSS tiene forma de rectángulo) a modo de recinto. Opcionalmente, un tamaño de un solo plano de FSS es de 70 mm * 10 mm, una longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena es de 0.5 * 0.07 longitud de onda, y un tamaño de una sola celda de FSS es de 0.07 * 0.07 longitud de onda o puede ser de 10 mm * 10 mm. En este caso, el tamaño de la celda de FSS es mucho menor que el tamaño de un plano de FSS en la técnica anterior.

[0130] En un posible diseño, para implementar una celda de FSS de tamaño pequeño, la celda de FSS puede ser de una estructura de conductor anular cerrado miniaturizado o una estructura ranurada anular cerrada miniaturizada. Por ejemplo, la FIG. 9A y la FIG. 10A son diagramas esquemáticos de estructuras conductoras anulares cerradas según una realización de esta solicitud. La FIG. 9B y la FIG. 10B son diagramas esquemáticos de estructuras ranuradas anulares cerradas según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 9A y la FIG. 10A, opcionalmente, la estructura de conductor anular cerrado miniaturizado significa que la estructura incluye una estructura de patrón de bobinado doblado. Opcionalmente, la anchura mínima de una tira conductora en la estructura de patrón de bobinado doblado es inferior a 0.02 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena. Como se muestra en la FIG. 9A y la FIG.

[0131] 10A, 71 representa tiras conductoras. Suponiendo que las anchuras de las tiras conductoras en la estructura de patrón de bobinado doblado son los mismos, la banda ancha de cada tira conductora es inferior a 0.02 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena. Como se muestra en la FIG. 9B y la FIG. 10B, opcionalmente, la estructura ranurada anular cerrada significa que la estructura ranurada anular cerrada incluye una estructura de patrón de bobinado doblado. Opcionalmente, una anchura mínima de una tira ranurada en la estructura de patrón de bobinado doblado es inferior a 0.02 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena. Como se muestra en la FIG. 9B y FIG. 10B, 72 representa tiras ranuradas. Suponiendo que las anchuras de las tiras ranuradas en la estructura de patrón de bobinado doblado son los mismos, la banda ancha de cada tira conductora es inferior a 0.02 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena. Cabe señalar que en la FIG. 9A, FIG. 9B, FIG. 10A y FIG. 10B, las partes negras representan conductores y las partes blancas representan huecos.

[0133] En un posible diseño, además de una característica de miniaturización, la celda de FSS también puede tener una característica de simetría no rotacional. Las razones para utilizar una estructura no rotacionalmente simétrica para la celda de FSS son las siguientes: primero, el uso de la estructura no rotacionalmente simétrica puede satisfacer mejor la dimensión externa general de una estructura parásita. Debido a que el tamaño total de la estructura parásita es relativamente pequeño, si la celda de FSS utiliza una estructura rotacionalmente simétrica, es bastante difícil hacer que la disposición de la celda de FSS satisfaga exactamente un requisito de tamaño de un elemento de antena en dos direcciones.

[0135] En segundo lugar, se aplica un plano de FSS convencional a una región de campo lejano y la distancia entre el plano de FSS y un elemento de antena es relativamente larga. La distancia entre el plano de FSS y el elemento de antena suele ser mayor que la mitad de la longitud de onda en vacío. Además, el plano de FSS es un plano de área grande formado por una cantidad relativamente grande de celdas de FSS, la cantidad de celdas de FSS incluidas normalmente es mayor a 100 y un área del plano formado por el plano de FSS es mayor que una longitud de onda en vacío de 1 cuadrado. En este caso, se puede utilizar una estructura rotacionalmente simétrica para garantizar que cuando ondas electromagnéticas con diferentes direcciones y diferente polarización inciden en el plano de FSS, se pueda mantener una respuesta de frecuencia estable (una característica de selección de frecuencia). Por el contrario, en esta solicitud, un plano de FSS usado es un plano de FSS con un tamaño relativamente pequeño formado por una pequeña cantidad de celdas de FSS miniaturizadas, la cantidad de celdas de FSS incluidas en el plano de FSS normalmente es inferior a 100, un área del plano de FSS normalmente es inferior a una longitud de onda en vacío de 1 cuadrado, y una distancia entre el plano de FSS y un elemento de antena es inferior a una longitud de onda en vacío de 1/2. El elemento de antena puede ser un elemento de antena a optimizar (como el primer elemento de antena) o un elemento de antena que no se espera que se vea afectado (como el segundo elemento de antena). En este caso, para las ondas electromagnéticas generadas por diferentes elementos de antena, las ondas electromagnéticas que inciden en el plano de FSS solo tienen un ángulo y una dirección de polarización específicos. Por lo tanto, se pierde el significado original de utilizar la estructura rotacionalmente simétrica; en cambio, el uso de una estructura no rotacionalmente simétrica puede lograr mejores efectos de banda de paso y banda de parada en un entorno específico.

[0137] El uso de la estructura no rotacionalmente simétrica para la celda de FSS incluye específicamente: una forma (también denominada contorno) de la celda de FSS no es un polígono regular ni una forma circular. Alternativamente, el contorno de la celda de FSS es un polígono regular o una forma circular, pero se utilizan diferentes anchuras de alambre de metal o diferentes maneras de enrollado para diferentes bordes o segmentos de arco. Por ejemplo, la FIG. 11 es un diagrama esquemático de una celda de FSS no rotacionalmente simétrica según una realización de esta solicitud. Ciertamente, en esta solicitud, la celda de FSS no se limita a la estructura no rotacionalmente simétrica, y la celda de FSS puede ser alternativamente una estructura rotacionalmente simétrica. Por ejemplo, la FIG. 12 es un diagrama esquemático de una pluralidad de celdas de FSS rotacionalmente simétricas según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 12, las formas de las celdas de FSS rotacionalmente simétricas pueden ser rectangulares, circulares o similares.

[0139] En resumen, en esta solicitud, el plano de FSS puede formarse disponiendo uniformemente una pluralidad de celdas de FSS. Esto puede implementar mejor la función de optimización de "focalización" deseada, de modo que se puedan resolver problemas tales como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en el patrón de radiación del primer elemento de antena. Además, en esta aplicación, la celda de FSS puede ser una celda de FSS miniaturizada. Por lo tanto, se puede realizar una optimización de la "focalización" sobre el patrón de radiación del primer elemento de antena, y el patrón de radiación del segundo elemento de antena en el espacio adyacente no se ve afectado mientras se optimiza el patrón de radiación del primer elemento de antena. Además, en esta solicitud, la celda de FSS puede utilizar la estructura no rotacionalmente simétrica, de modo que la primera estructura parásita se puede aplicar mejor a la región de campo cercano.

[0141] La estructura de antena multibanda descrita anteriormente incluye la primera estructura parásita del primer elemento de antena. Además, la estructura de antena multibanda puede incluir además una segunda estructura parásita del segundo elemento de antena. La segunda estructura parásita se dispone encima del panel de reflexión, la segunda estructura parásita incluye uno o más planos de FSS, y la segunda estructura parásita tiene una característica de banda de paso para el primer elemento de antena y tiene una característica de banda de parada para el segundo elemento de antena; y una distancia entre el primer elemento de antena y la segunda estructura parásita es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena, y una distancia entre el segundo elemento de antena y la segunda estructura parásita es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena.

[0143] En un diseño posible, la reflectividad de la segunda estructura parásita con respecto al segundo elemento de antena es superior al 60 %, el desplazamiento de fase de reflexión varía de 135 grados a 225 grados, la transmitancia de la segunda estructura parásita con respecto al primer elemento de antena es superior al 60 % y el desplazamiento de fase de transmisión varía de -45 grados a 45 grados.

[0145] En un posible diseño, cuando la segunda estructura parásita incluye una pluralidad de planos de FSS, las estructuras de los planos de FSS son idénticas o diferentes.

[0147] En un diseño posible, el plano de FSS de la segunda estructura parásita se dispone entre la parte superior del segundo elemento de antena y el panel de reflexión, y un ángulo incluido entre el plano de FSS y el panel de reflexión es mayor a 30 grados.

[0149] En un posible diseño, el plano de FSS de la segunda estructura parásita se forma disponiendo uniformemente una pluralidad de celdas de FSS.

[0151] En un posible diseño, la celda de FSS de la segunda estructura parásita tiene una estructura de conductor anular cerrado o una estructura ranurada anular cerrada.

[0152] En un diseño posible, la estructura de conductor anular cerrada incluye una estructura de patrón de bobinado doblado; y la estructura ranurada anular cerrada incluye una estructura de patrón de bobinado doblado.

[0153] En un diseño posible, el ancho mínimo de una tira conductora o de una tira ranurada en la estructura del patrón de bobinado doblado es inferior a 0.02 veces la longitud de onda en vacío máxima del segundo elemento de antena.

[0155] En un posible diseño, la celda de FSS que forma la segunda estructura parásita tiene una estructura no rotacionalmente simétrica. En un posible diseño, la forma de la celda de FSS que forma la segunda estructura parásita es rectangular o circular.

[0157] En un diseño posible, cuando la forma de la celda de FSS que forma la segunda estructura parásita es rectangular, la longitud lateral máxima de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda en vacío máxima del segundo elemento de antena; o cuando la forma de la celda de FSS que forma la segunda estructura parásita es circular, el diámetro de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda en vacío máxima del segundo elemento de antena.

[0159] En un posible diseño, un área del plano de FSS de la segunda estructura parásita es menor que la longitud de onda en vacío de 1 cuadrado del segundo elemento de antena.

[0161] En un posible diseño, la estructura de antena multibanda incluye: una pluralidad de segundas estructuras parásitas y una distribución de antenas que incluye una pluralidad de segundos elementos de antena, donde la pluralidad de segundos elementos de antena están en una correspondencia uno a uno con la pluralidad de segundas estructuras parásitas, y las distancias entre los segundos elementos de antena y las segundas estructuras parásitas correspondientes son las mismas.

[0163] Cabe señalar que la función de la segunda estructura parásita es similar a la de la primera estructura parásita. Para la función de la segunda estructura parásita, se puede hacer referencia al contenido de las realizaciones anteriores. Los detalles no se describen de nuevo en esta solicitud.

[0165] En resumen, la estructura de antena multibanda proporcionada en esta solicitud incluye la segunda estructura parásita del segundo elemento de antena. La segunda estructura parásita incluye uno o más planos de FSS, y la segunda estructura parásita tiene una característica de banda de parada para el segundo elemento de antena y tiene una característica de banda de paso para el primer elemento de antena. Por lo tanto, la segunda estructura parásita es equivalente a un conductor metálico continuo en la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena, y es equivalente a un vacío en la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena. Esto puede implementar la función de optimización de "focalización" deseada, de modo que se puedan resolver problemas tales como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación de un segundo elemento de antena con una banda de frecuencia específica. El plano de FSS de la segunda estructura parásita puede formarse disponiendo uniformemente la pluralidad de celdas de FSS. Esto puede implementar mejor la función de optimización de "focalización" deseada, de modo que se puedan resolver los problemas tales como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación del segundo elemento de antena con una banda de frecuencia específica. Además, en esta aplicación, la celda de FSS puede ser una celda de FSS miniaturizada. Por lo tanto, se puede realizar una optimización de la "focalización" sobre el patrón de radiación del segundo elemento de antena, y el patrón de radiación del primer elemento de antena en el espacio adyacente no se ve afectado mientras se optimiza el patrón de radiación del segundo elemento de antena. Además, en esta solicitud, la celda de FSS puede utilizar la estructura no rotacionalmente simétrica, de modo que la segunda estructura parásita se puede aplicar mejor a la región de campo cercano.

[0167] Si la estructura de antena multibanda incluye elementos de antena con solo dos bandas de frecuencia, por ejemplo, el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena, la estructura de antena multibanda también puede denominarse estructura de antena de doble banda. En realidad, la estructura de antena multibanda puede incluir elementos de antena con dos bandas de frecuencia o puede incluir elementos de antena con más bandas de frecuencia. A continuación se describe la estructura de la antena utilizando un ejemplo en el que la estructura de antena multibanda incluye además un tercer elemento de antena.

[0169] La estructura de antena multibanda incluye además el tercer elemento de antena y una tercera estructura parásita, donde una banda de frecuencia de funcionamiento del tercer elemento de antena es diferente de las bandas de frecuencia de funcionamiento tanto del primer elemento de antena como del segundo elemento de antena, y el tercer elemento de antena y la tercera estructura parásita se disponen encima del panel de reflexión; y la tercera estructura parásita incluye uno o más planos de FSS, la tercera estructura parásita tiene una característica de banda de parada para el tercer elemento de antena y tiene una característica de banda de paso para el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena, y tanto la primera estructura parásita como la segunda estructura parásita tienen una característica de banda de paso para el tercer elemento de antena.

[0171] En un diseño posible, la reflectividad de la tercera estructura parásita con respecto al tercer elemento de antena es superior al 60 %, el desplazamiento de fase de reflexión varía de 135 grados a 225 grados, la transmitancia de la tercera estructura parásita con respecto al primer elemento de antena y el segundo elemento de antena es superior al 60 % y el desplazamiento de fase de transmisión varía de -45 grados a 45 grados. La transmitancia de la primera estructura parásita con respecto al tercer elemento de antena es superior al 60 % y el desplazamiento de fase de transmisión varía entre -45 grados y 45 grados. Igualmente, la transmitancia de la segunda estructura parásita con respecto al tercer elemento de antena es superior al 60 % y el desplazamiento de fase de transmisión varía entre -45 grados y 45 grados

[0173] En un posible diseño, cuando la tercera estructura parásita incluye una pluralidad de planos de FSS, las estructuras de los planos de FSS son idénticas o diferentes.

[0175] En un diseño posible, el plano de FSS de la tercera estructura parásita se dispone entre la parte superior del tercer elemento de antena y el panel de reflexión, y un ángulo incluido entre el plano de FSS y el panel de reflexión es mayor a 30 grados.

[0177] En un posible diseño, el plano de FSS de la tercera estructura parásita se forma disponiendo uniformemente una pluralidad de celdas de FSS.

[0179] En un posible diseño, la celda de FSS de la tercera estructura parásita tiene una estructura de conductor anular cerrado o una estructura ranurada anular cerrada.

[0181] En un diseño posible, la estructura de conductor anular cerrada incluye una estructura de patrón de bobinado doblado; y la estructura ranurada anular cerrada incluye una estructura de patrón de bobinado doblado.

[0182] En un diseño posible, el ancho mínimo de una tira conductora o de una tira ranurada en la estructura del patrón de bobinado doblado es inferior a 0.02 veces la longitud de onda en vacío máxima del tercer elemento de antena.

[0184] En un posible diseño, la celda de FSS que forma la tercera estructura parásita tiene una estructura no rotacionalmente simétrica.

[0186] En un posible diseño, la forma de la celda de FSS que forma la tercera estructura parásita es rectangular o circular.

[0188] En un diseño posible, cuando la forma de la celda de FSS que forma la tercera estructura parásita es rectangular, la longitud lateral máxima de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda en vacío máxima del tercer elemento de antena; o cuando la forma de la celda de FSS que forma la tercera estructura parásita es circular, el diámetro de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda en vacío máxima del tercer elemento de antena.

[0190] En un posible diseño, un área del plano de FSS de la tercera estructura parásita es menor que la longitud de onda en vacío de 1 cuadrado del tercer elemento de antena.

[0192] En un posible diseño, la estructura de antena multibanda incluye: una pluralidad de terceras estructuras parásitas y una distribución de antenas que incluye una pluralidad de terceros elementos de antena, donde la pluralidad de terceros elementos de antena están en una correspondencia uno a uno con la pluralidad de terceras estructuras parásitas, y las distancias entre los terceros elementos de antena y las terceras estructuras parásitas correspondientes son las mismas.

[0194] Cabe señalar que la función de la tercera estructura parásita es similar a la de la primera estructura parásita. Para la función de la tercera estructura parásita, se puede hacer referencia al contenido de las realizaciones anteriores. Los detalles no se describen de nuevo en esta solicitud.

[0196] En resumen, la estructura de antena multibanda proporcionada en esta solicitud incluye el tercer elemento de antena y la tercera estructura parásita del tercer elemento de antena. La tercera estructura parásita incluye uno o más planos de FSS, y la tercera estructura parásita tiene una característica de banda de parada para el tercer elemento de antena y tiene una característica de banda de paso para el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena. Por lo tanto, la tercera estructura parásita es equivalente a un conductor metálico continuo en la banda de frecuencia de funcionamiento del tercer elemento de antena, y es equivalente a un vacío en las bandas de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena y el segundo elemento de antena. Esto puede implementar la función de optimización de "focalización" deseada, de modo que se puedan resolver problemas tales como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación de un tercer elemento de antena con una banda de frecuencia específica. El plano de FSS de la tercera estructura parásita puede formarse disponiendo uniformemente la pluralidad de celdas de FSS. Esto puede implementar mejor la función de optimización de "focalización" deseada, de modo que se puedan resolver los problemas tales como el deterioro de la relación de supresión de polarización y la caída de ganancia que ocurren, en algunas frecuencias, en un patrón de radiación del tercer elemento de antena con una banda de frecuencia específica. Además, en esta aplicación, la celda de FSS puede ser una celda de FSS miniaturizada. Por lo tanto, se puede realizar una optimización de la "focalización" sobre el patrón de radiación del tercer elemento de antena, y los patrones de radiación del primer elemento de antena y el segundo elemento de antena en el espacio adyacente no se ven afectados mientras se optimiza el patrón de radiación del tercer elemento de antena. Además, en esta solicitud, la celda de FSS puede utilizar la estructura no rotacionalmente simétrica, de modo que la tercera estructura parásita se puede aplicar mejor a la región de campo cercano.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1. Una estructura de antena multibanda, que comprende un primer elemento de antena (31), un segundo elemento de antena (32), un panel de reflexión (33) y una primera estructura parásita (34) del primer elemento de antena (31), en donde

las bandas de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena (31) y del segundo elemento de antena (32) son diferentes, el primer elemento de antena (31), el segundo elemento de antena (32) y la primera estructura parásita (34) se disponen por encima del panel de reflexión (33), y la distancia entre el panel de reflexión (33) y el elemento de antena con una banda de frecuencia de funcionamiento más alta del primer elemento de antena (31) y el segundo elemento de antena (32) es menor que la distancia entre el panel de reflexión (33) y el elemento de antena con una banda de frecuencia de funcionamiento más baja del primer elemento de antena (31) y el segundo elemento de antena (32);

la primera estructura parásita (34) comprende una o más superficies selectivas de frecuencia, FSS, la primera estructura parásita (34) tiene una característica de banda de parada para el primer elemento de antena (31) y tiene una característica de banda de paso para el segundo elemento de antena (32); y

el primer elemento de antena (31) y el segundo elemento de antena (32) son adyacentes entre sí, la distancia entre el primer elemento de antena (31) y el segundo elemento de antena (32) es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento más baja del primer elemento de antena (31) y el segundo elemento de antena (32), la distancia entre el primer elemento de antena (31) y la primera estructura parásita (34) es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena (31), y la distancia entre el segundo elemento de antena (32) y la primera estructura parásita (34) es inferior a 0.5 veces la longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena (32).

2. La estructura de antena multibanda según la reivindicación 1, la reflectividad de la primera estructura parásita (34) con respecto al primer elemento de antena (31) es superior al 60 %, el desplazamiento de fase de reflexión varía de 135 grados a 225 grados, la transmitancia de la primera estructura parásita (34) con respecto al segundo elemento de antena (32) es superior al 60 % y el desplazamiento de fase de transmisión varía de -45 grados a 45 grados.

3. La estructura de antena multibanda según la reivindicación 1 o 2, en donde la primera estructura parásita comprende una pluralidad de FSS, siendo las estructuras de las FSS idénticas o diferentes.

4. La estructura de antena multibanda según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la una o más FSS se disponen entre la parte superior del primer elemento de antena (31) y el panel de reflexión (33), y un ángulo incluido entre la una o más FSS y el panel de reflexión (33) es mayor de 30 grados.

5. La estructura de antena multibanda según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, la una o más FSS se forman disponiendo uniformemente una pluralidad de celdas de FSS.

6. La estructura de antena multibanda según la reivindicación 5, en donde la celda de FSS es de una estructura de conductor anular cerrado o de una estructura ranurada anular cerrada.

7. La estructura de antena multibanda según la reivindicación 6, en donde la estructura de conductor anular cerrado comprende una estructura con patrón de bobinado doblado; o

la estructura ranurada anular cerrada comprende una estructura de patrón de bobinado doblado.

8. La estructura de antena multibanda según la reivindicación 7, en donde la anchura mínima de una tira conductora o una tira ranurada en la estructura de patrón de bobinado doblado es inferior a 0.02 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena (31).

9. La estructura de antena multibanda según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, la celda de FSS es de una estructura no rotacionalmente simétrica.

10. La estructura de antena multibanda según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, la forma de la celda de FSS es rectangular o circular.

11. La estructura de antena multibanda según la reivindicación 10, en donde

cuando la forma de la celda de FSS es rectangular, la longitud lateral máxima de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena (31); o

cuando la forma de la celda de FSS es circular, el diámetro de la celda de FSS es inferior a 0.2 veces la longitud de onda en vacío máxima del primer elemento de antena (31).

12. La estructura de antena multibanda según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde un área de la FSS es menor que una longitud de onda en vacío de 1 cuadrado del primer elemento de antena (31).

13. La estructura de antena multibanda según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende una pluralidad de primeras estructuras parásitas y una distribución de antenas que comprende una pluralidad de primeros elementos de antena, en donde la pluralidad de primeros elementos de antena están en una correspondencia uno a uno con la pluralidad de primeras estructuras parásitas, y las distancias entre los primeros elementos de antena y las primeras estructuras parásitas correspondientes son las mismas.

14. La estructura de antena multibanda según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende además una segunda estructura parásita, en donde

la segunda estructura parásita se dispone encima del panel de reflexión (33), la segunda estructura parásita comprende una o más FSS, y la segunda estructura parásita tiene una característica de banda de paso para el primer elemento de antena (31) y tiene una característica de banda de parada para el segundo elemento de antena (32); y

una distancia entre el primer elemento de antena (31) y la segunda estructura parásita es inferior a 0.5 veces una longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del primer elemento de antena (31), y una distancia entre el segundo elemento de antena (32) y la segunda estructura parásita es inferior a 0.5 veces una longitud de onda en vacío correspondiente a la banda de frecuencia de funcionamiento del segundo elemento de antena (32).

15. La estructura de antena multibanda según la reivindicación 14, que comprende además un tercer elemento de antena y una tercera estructura parásita, en donde

una banda de frecuencia de funcionamiento del tercer elemento de antena es diferente de las bandas de frecuencia de funcionamiento tanto del primer elemento de antena (31) como del segundo elemento de antena (32), y el tercer elemento de antena y la tercera estructura parásita se disponen por encima del panel de reflexión (33); y

la tercera estructura parásita comprende una o más FSS, la tercera estructura parásita tiene una característica de banda de parada para el tercer elemento de antena y tiene una característica de banda de paso para el primer elemento de antena (31) y el segundo elemento de antena (32), y tanto la primera estructura parásita (34) como la segunda estructura parásita tienen una característica de banda de paso para el tercer elemento de antena.