Hz的第二頻帶中的射頻。為方便起見，在W下描述中，射頻電磁福射被稱為與所選頻 率相關(guān)聯(lián)且包括圍繞所選頻率的頻帶。公開了被限定在介電基板上的天線，使得福射波長 依賴于基板的射頻介電常數(shù)。運一波長短于自由空間波長。
[0028] 下文公開了代表性電容性地禪合的福射器，通常被限定在電路基板的方形或矩形 "避讓"區(qū)域中。通常，缺少接地面或其他接地連接的基板區(qū)域被稱為避讓區(qū)域。在典型的 天線中，避讓區(qū)域與天線區(qū)域相對應(yīng)，但在需要時可W更大或更小。W此方式，天線部分遠 離接地導(dǎo)體。在一些示例中，傳輸線禪合到配置成作為第一頻帶中的1/4波長福射器的第 一貼片福射器。限定了與第一貼片福射器（"饋送"貼片）相鄰且間隔開的、L形或矩形第 二和第=貼片福射器。第二貼片福射器是第一頻帶中的半波長福射器。第=貼片福射器是 第二頻帶中的半波長福射器。第二和第=貼片福射器電容性地禪合到第一貼片福射器。第 一和第二貼片福射器建立第一頻帶中的福射帶寬，而第=貼片福射器建立第二頻帶處的通 常更窄的福射帶寬。在一些無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，第一和第二頻帶在約5GHz和2. 4GHz的頻率 處。組合貼片福射器可W是被匹配到50歐姆的阻抗。經(jīng)由傳輸線作出到配置成用于較高 頻率而非較低頻率的貼片福射器的直接電連接，但在其他示例中，作出到較低頻率貼片福 射器的直接連接。
[0029] 對于在本說明書中的使用，射頻（R巧指的是約50MHz和IOGHz之間的頻率。矩形 導(dǎo)體被稱為具有長度和寬度，且如本文所使用的，長度是矩形邊尺寸的較長者。包括某種材 料的傳播介質(zhì)中的電磁波長依賴于局部介電常數(shù)，且波長指的是自由空間波長（如果考慮 真空材料的話）或者引導(dǎo)或有效波長（如果存在不同材料的話）。非方形導(dǎo)體的有效長度 是沿導(dǎo)體的中屯、的長度。有效導(dǎo)體長度也可由于導(dǎo)體邊緣處的邊緣場而變化。運樣的邊緣 場一般往往使導(dǎo)體在電學(xué)上顯得更長，因為邊緣場延伸出實際導(dǎo)體長度之外。在一些示例 中，矩形天線導(dǎo)體被提供有準許天線調(diào)節(jié)的相對較小面積的導(dǎo)體部分。到天線或天線部分 的連接在本文中被描述為用傳輸線來作出，如帶狀線、槽狀線、共面波導(dǎo)、其他平面或非平 面波導(dǎo)、或同軸電纜。
[0030] 所公開的天線系統(tǒng)和方法的一些應(yīng)用設(shè)及無線聯(lián)網(wǎng)。無線網(wǎng)絡(luò)的雙頻帶性質(zhì)通常 需要使用可在約2. 5GHz和5GHz處的頻帶上傳送和接收的雙頻帶天線。另外，在一些應(yīng)用 中，相對于用戶的無線設(shè)備位置可被預(yù)測，且定向福射方向圖可能是有用的。定向天線可W在用戶位置處提供較高的RF信號強度，且可W提供由用戶設(shè)備生成的RF信號的較高接收。 定向天線可W準許降低的功耗并增加電池壽命。選擇特定福射方向圖因而可改進鏈路功率 預(yù)算并降低由其他設(shè)備接收到的不想要的福射和干擾。
[0031] 參考圖1，雙頻帶天線包括限定為基板108的第一表面107上的導(dǎo)電區(qū)域的第一天 線部分102、第二天線部分104、W及第=天線部分106。基板108可由各種剛性或柔性介電 材料形成。例如，諸如玻璃增強型環(huán)氧樹脂疊片（如示為FR-4和G-IO的那些）之類的印 刷電路板（PCB)材料或其他PCB材料或陶瓷可被使用。柔性材料也可被使用且包括聚酷亞 胺。使用運樣的材料，用來連接到天線100或提供RF放大、檢測、調(diào)制、解調(diào)、或其他數(shù)據(jù)接 收機/發(fā)射機功能的附加電路部件可被限定在基板108上。
[0032] 在典型的示例中，基板108是PCB材料。用于電路連接或組件安裝的接地導(dǎo)體113 可被提供在與第一表面107相對的第二基板表面109上。接地導(dǎo)體113沒有延伸到由天線 部分102、104、106占據(jù)的天線區(qū)域110。如果基板是多層基板，則第一表面107和第二表 面109之間在天線區(qū)域110中的各部分一般沒有接地面或其他導(dǎo)體。另外，天線區(qū)域110 優(yōu)選地提供沒有其他導(dǎo)體或組件的間隙116。傳輸線或波導(dǎo)112(諸如，微帶、帶狀線、槽狀 線、共面波導(dǎo)或其他波導(dǎo)）禪合到同軸電纜114和天線部分102。
[0033] 天線部分102、104被放置成使得從波導(dǎo)112傳遞的射頻信號在無需直接導(dǎo)電路徑 的情況下從天線部分102電容性地禪合到天線部分104。類似地，天線部分102、106被放置 成使得從波導(dǎo)112傳遞的射頻信號在無需直接導(dǎo)電路徑的情況下從天線部分102電容性地 禪合到天線部分106。因此，間隙118、120 -般很小并且對于配置成在無線聯(lián)網(wǎng)頻率處使 用的天線而言，間隙通常小于1. 〇mm、〇. 8mm、0. 6mm、0. 4mm、或0. 2mm，但在較低頻率處可W 更大。也可包括另外的天線部分，并且它們可放置成使得直接或電容性地禪合到天線部分 102、104、106 之一。
[0034] 天線部分102、104、106被選擇成在所選頻率范圍中接收和福射信號。天線部分 102可通過選擇尺寸W對應(yīng)于第一頻率處的約1/2或1/4波長來被選擇成在第一頻率處響 應(yīng)。例如，參考xy坐標系122,天線部分102的X尺寸可W是在第一頻率處的約1/2或1/4 波長。由于天線部分102被限定在基板108上，引導(dǎo)波長依賴于基板108的射頻介電常數(shù) 且因此短于自由空間波長。
[0035] 天線部分104、106的幾何特性可被類似地選擇。例如，天線部分104可被選擇成 具有與第二頻率處的1/2或1/4波長相對應(yīng)的X尺寸。如圖1所示，天線部分104大于天 線部分102、106,且第二頻率是比第一頻率低的頻率。對于相關(guān)于頻帶和福射效率兩者的高 性能，天線部分104的X尺寸與第二頻率處的1/2波長相對應(yīng)。天線部分106可被選擇成 具有與第一頻率處的1/2或1/4波長相對應(yīng)的X尺寸和/或y尺寸。如果第一頻率與所需 頻帶相關(guān)聯(lián)，則第一天線部分102和第二天線部分106的尺寸可被選擇成與頻帶之內(nèi)或附 近的不同頻率相對應(yīng)，W提供該頻帶上的高天線性能。
[0036] 在一些示例中，天線被安排成使用基板表面區(qū)域的更緊致部分，且如圖1A-1B所 示的矩形天線區(qū)域是不必要的。參考圖2,雙頻帶天線200被限定在基板204的第一表面 202上和避讓區(qū)域206內(nèi)?；宓呐c第一表面102相對的第二表面可包括一個或多個介電 層，但與避讓區(qū)域206相對，第二表面一般沒有導(dǎo)電材料和接地面導(dǎo)體。
[0037] 天線導(dǎo)體210、212、214被放置在表面202上且由相應(yīng)間隙211、213、215分開。微 帶線220從基板204的區(qū)域222延伸到天線導(dǎo)體210,W電連接天線導(dǎo)體210。如圖2所示， 微帶線220分接在與天線部分210的連接處，但其他類型的連接可被使用，包括限定在基板 204上或其他基板上的同軸電纜或波導(dǎo)。RF連接器223禪合到微帶線220W連接到發(fā)射機 或接收機。
[0038] 天線部分210表示為矩形導(dǎo)體，但其他形狀可被使用。天線部分210的X尺寸對 應(yīng)于第一頻率處的或第一頻帶中的1/4波長。如上所述，1/4波長依賴于頻率和基板的介 電常數(shù)兩者。天線部分214包括第一和第二矩形部分224、225。通常，矩形部分的一個或 多個尺寸被基于第一頻率或頻帶來選擇。天線部分225是配置成將有效天線長度更好地匹 配到第一頻率或頻帶的調(diào)節(jié)部分。在一些示例中，天線部分210、214被選擇成在約5GHz和 6GHz之間的頻率處具有峰值福射效率，如月5. 3GHz和5. 6GHz。
[0039] 天線部分212是延長矩形導(dǎo)體，被選擇成與第二頻率或頻帶處的1/2波長相對應(yīng) 的尺寸。天線部分212包括第一和第二矩形部分228、229。天線部分212的中屯、軸230的 長度被選擇成與第二頻帶中的約1/2波長相對應(yīng)。天線部分214的內(nèi)部邊232和外部邊 234的長度可被選擇成提供預(yù)期帶寬。