一种方向图可重构的高增益贴片天线

摘要

本发明提供一种方向图可重构的高增益贴片天线，包括依次层叠的金属地板、第一介质层、金属片层、第二介质层以及用于形成TM20模和TM21模的辐射贴片；还包括第一探针和第二探针；金属片层设置有第一金属片和第二金属片；第一探针向第一金属片馈电，第二探针向第二金属片馈电；第一金属片、第二金属片均与辐射贴片耦合；辐射贴片的同一直线的位置上设置有第一缝隙和第二缝隙，且第一缝隙、第二缝隙的长度方向均与TM20模的电流矢量方向平行；第一金属片与第二金属片之间关于一平面呈镜像对称，该平面过所述直线且垂直于辐射贴片；向第一探针与第二探针馈入共模信号或差模信号；通过共模信号与差模信号之间相互切换实现天线双波束和边射方向的方向图重构。

权利要求

1.一种方向图可重构的高增益贴片天线，其特征在于，包括依次层叠的金属地板、第一介质层、金属片层、第二介质层以及用于形成TM20模和TM21模的矩形状的辐射贴片；还包括第一探针和第二探针；所述金属片层设置有第一金属片和第二金属片；所述第一探针向所述第一金属片馈电，所述第二探针向所述第二金属片馈电；所述第一金属片、所述第二金属片均与所述辐射贴片耦合；所述辐射贴片的同一直线的位置上设置有第一缝隙和第二缝隙，且所述第一缝隙、所述第二缝隙的长度方向均与TM20模的电流矢量方向平行；所述第一金属片与所述第二金属片之间关于一平面呈镜像对称，该平面过所述直线且垂直于辐射贴片；向所述第一探针与所述第二探针馈入共模信号或差模信号；当一对共模信号馈入到两个探针时，偶模TM20模被激励，而奇模TM21模被抑制；当一对差分信号馈入到两个探针时，奇模TM21模被激励，偶模TM20模被抑制；通过共模信号与差模信号之间相互切换实现天线方向图重构；所述直线过所述辐射贴片中心，且均为第一缝隙、所述第二缝隙的中轴线；所述第一缝隙的远离第二缝隙端延伸至所述辐射贴片的边沿，所述第二缝隙的远离第一缝隙端也延伸至所述辐射贴片的边沿；所述直线与所述辐射贴片的长边平行；天线的中心工作频率为λ；所述辐射贴片的长边长度为A，宽边长度为B；所述第一缝隙的长度与所述第二缝隙的长度相等，均为C；所述第一缝隙的宽度也与所述第二缝隙的宽度相等，均为D，其中，0.5λ≤A≤λ，0.5λ≤B≤λ，0.1λ≤C<0.5λ，0

2.如权利要求1所述的方向图可重构的高增益贴片天线，其特征在于，所述辐射贴片到金属地板的距离为H，所述金属片层到金属地板的距离为h，其中，H≤0.25λ，0

3.如权利要求2所述的方向图可重构的高增益贴片天线，其特征在于，所述第一金属片和所述第二金属片的投影均落在所述辐射贴片上，所述辐射贴片的投影均落在所述金属地板上。

4.如权利要求3所述的方向图可重构的高增益贴片天线，其特征在于，所述第一金属片与所述第二金属片均为矩形，二者的边与所述辐射贴片的边平行或垂直；所述第一探针与所述第一金属片的中心相接，所述第二探针与所述第二金属片的中心相接；所述第一金属片中心落在辐射贴片上的投影与所述第二金属片中心落在辐射贴片上的投影之间的连线过所述辐射贴片的中心。

5.如权利要求1至4任一所述的方向图可重构的高增益贴片天线，其特征在于，所述第一介质层为空气或介质板；所述第二介质层为空气或介质板。

6.如权利要求5所述的方向图可重构的高增益贴片天线，其特征在于，还包括至少两个塑料柱，所述辐射贴片通过所述塑料柱固定在所述金属地板上；所述第一介质层和所述第二介质层均为空气。

7.如权利要求6所述的方向图可重构的高增益贴片天线，其特征在于，所述塑料柱设置有四个；所述塑料柱加载于所述辐射贴片的电场最弱位置，且相邻的两加载位置之间均关于所述辐射贴片的对称轴呈镜像对称。

8.如权利要求7所述的方向图可重构的高增益贴片天线，其特征在于，还包括用于支撑所述金属地板的第三介质层，所述第三介质层由介质板构成；所述第一探针依次穿过所述第三介质层、金属地板后向所述第一金属片馈电，所述第二探针均依次穿过所述第三介质层、金属地板后向所述第二金属片馈电。

说明书

一种方向图可重构的高增益贴片天线

技术领域

[0001] 本发明涉及通讯技术领域，尤其是指一种方向图可重构的高增益贴片天线。

背景技术

[0002] 随着现代无线通信的快速发展，方向图可重构的天线被广泛应用于各种特殊场景的无线通信中，以有效提高通信系统的信道容量和通信质量。

[0003] 近年来，国内外大量研究学者对方向图可重构天线进行了大量的研究。文献“K. L. Wong, et al., Reconfigurable square‑ring patch antenna with pattern 
diversity, IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 55, no. 2, pp. 472–475, Feb. 
2007.”提出一种带有寄生方形环的单馈矩形贴片天线，方形环的其中一对边直接短接到金
属地板，另外一对边连接了p‑i‑n二极管再短接到金属地板，通过切换二极管的工作状态，
在天线的工作频带内实现了边射和锥形辐射的方向图可重构，两种状态下的峰值增益分别
为6.8和2.5 dBi。但是，该天线的相对阻抗带宽（|S11|<‑10 dB）仅有2.5%，限制了其在对带
宽要求较宽的无线通信中的应用。文献“W. Lin, et al., Wideband pattern‑
reconfigurable antenna with switchable broadside and conical beams, IEEE 
Antennas Wirel. Propag. Lett., vol. 16, pp. 2638–2641, 2017.”将一个单极贴片和
一个由L形探针馈电的圆形贴片天线整合在一起，通过切换嵌入在馈电网络中的p‑i‑n二极
管的工作状态，在2.25—2.85 GHz的工作频带内（23.5%的相对带宽）实现了边射和锥形波
束的自由切换，且两种状态的峰值增益分别为8.2和6.9 dBi。然而，上述两类方向图可重构
天线均面临一个共同的缺陷，即天线增益低、两种状态下的天线增益差大，特别是在实际应
用中的天线系统中引入了一些损耗较大的离散元器件时，天线的缺陷会变得更加明显。因
此，他们难以应用在中远距离的无线通信中。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是：设计一种高增益且峰值增益变化较小的方向图可重构贴片天线。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

[0006] 一种方向图可重构的高增益贴片天线，包括依次层叠的金属地板、第一介质层、金属片层、第二介质层以及用于形成TM20模和TM21模的辐射贴片；还包括第一探针和第二探
针；所述金属片层设置有第一金属片和第二金属片；所述第一探针向所述第一金属片馈电，
所述第二探针向所述第二金属片馈电；所述第一金属片、所述第二金属片均与所述辐射贴
片耦合；所述辐射贴片的同一直线的位置上设置有第一缝隙和第二缝隙，且所述第一缝隙、
所述第二缝隙的长度方向均与TM20模的电流矢量方向平行；所述第一金属片与所述第二金
属片之间关于一平面呈镜像对称，该平面过所述直线且垂直于辐射贴片；向所述第一探针
与所述第二探针馈入共模信号或差模信号；通过共模信号与差模信号之间相互切换实现天
线方向图重构。

[0007] 进一步的，所述直线过所述辐射贴片中心，且均为第一缝隙、所述第二缝隙的中轴线；所述第一缝隙的远离第二缝隙端延伸至所述辐射贴片的边沿，所述第二缝隙的远离第
一缝隙端也延伸至所述辐射贴片的边沿。

[0008] 进一步的，所述直线与所述辐射贴片的长边平行；天线的中心工作频率为λ；所述辐射贴片的长边为A，宽边为B；所述第一缝隙的长度与所述第二缝隙的长度相等，均为C；所
述第一缝隙的宽度也与所述第二缝隙的宽度相等，均为D，其中，0.5λ≤A≤λ，0.5λ≤B≤λ，
0.1λ≤C<0.5λ，0

[0009] 进一步的，所述辐射贴片到金属地板的距离为H，所述金属片层到金属地板的距离为h，其中，H≤0.25λ，0

[0010] 进一步的，所述第一金属片和所述第二金属片的投影均落在所述辐射贴片上，所述辐射贴片的投影均落在所述金属地板上。

[0011] 进一步的，所述第一金属片与所述第二金属片均为矩形，二者的边与所述辐射贴片的边平行或垂直；所述第一探针与所述第一金属片的中心相接，所述第二探针与所述第
二金属片的中心相接；所述第一金属片中心落在辐射贴片上的投影与所述第二金属片中心
落在辐射贴片上的投影之间的连线过所述辐射贴片的中心。

[0012] 进一步的，所述第一介质层为空气或介质板；所述第二介质层为空气或介质板。

[0013] 进一步的，还包括至少两个塑料柱，所述辐射贴片通过所述塑料柱固定在所述金属地板上；所述第一介质层和所述第二介质层均为空气。

[0014] 进一步的，所述塑料柱设置有四个；所述塑料柱加载于所述辐射贴片的电场最弱位置，且相邻的两加载位置之间均关于所述辐射贴片的对称轴呈镜像对称。

[0015] 进一步的，还包括用于支撑所述金属地板的第三介质层，所述第三介质层由介质板构成；所述第一探针依次穿过所述第三介质层、金属地板后向所述第一金属片馈电，所述
第二探针均依次穿过所述第三介质层、金属地板后向所述第二金属片馈电。

[0016] 本发明的有益效果在于：辐射贴片的两种工作状态分别谐振于TM20模和TM21模。由于第一缝隙和第二缝隙的长边平行于TM20模的电流矢量方向，因此加载两个缝隙几乎不影
响TM20模的谐振频率和辐射方向图，工作在TM20模的辐射贴片仍然以双波束的方向图向外
辐射。然而，两个缝隙对工作于TM21模的辐射贴片有以下两方面的影响：一是两个缝隙截断
了TM21模的沿着两个缝隙宽度方向的电流，迫使该部分的电流紧贴在缝隙的边缘流动，增大
了电流的路径，降低了工作在TM21模的辐射贴片的谐振频率，使工作在TM21模的辐射贴片的
谐振频率与工作在TM20模的辐射贴片的谐振频率相重合；二是在两个缝隙的扰动下，TM21模
的其他部分电流发生扭转，电流矢量方向均趋向两个缝隙的宽度方向分布，使得其辐射方
向图由原来的四波束变为沿垂直于辐射贴片方向的边射方向图，完美地与TM20模的双波束
形成辐射互补。当一对共模信号馈入到两个探针时，偶模TM20模被激励，而奇模TM21模被抑
制；当一对差分信号馈入到两个探针时，奇模TM21模被激励，偶模TM20模被抑制，因此，通过
控制馈入信号的形式，激励辐射贴片不同的工作模式，从而实现了具有空间互补特性的双
波束和边射波束的方向图可重构性能。所设计的天线还具有剖面低、交叉极化低、带宽适
中、以及两辐射模式增益差小等特性。

附图说明

[0017] 下面结合附图详述本发明的具体结构

[0018] 图1为本发明的一种方向图可重构的高增益贴片天线的立体结构图；

[0019] 图2为本发明的一种方向图可重构的高增益贴片天线的俯视图；

[0020] 图3为本发明的一种方向图可重构的高增益贴片天线的正视图；

[0021] 图4为本发明的一种方向图可重构的高增益贴片天线的侧视图；

[0022] 图5为本发明的一种方向图可重构的高增益贴片天线的仰视图；

[0023] 图6为本发明的一种方向图可重构的高增益贴片天线的的反射系数曲线图；

[0024] 图7为本发明的一种方向图可重构的高增益贴片天线的的效率和增益变化曲线图；

[0025] 图8为本发明的一种方向图可重构的高增益贴片天线工作在TM21模时的在φ = 0°和φ = 90°两个平面的辐射方向图，其中，（a）为φ = 0°时的辐射方向图，（b）为φ = 90°
时的辐射方向图;

[0026] 图9为本发明的一种方向图可重构的高增益贴片天线工作在TM20模时的在φ = 0°和θ = 30°两个平面的辐射方向图，其中，（a）为φ = 0°时的辐射方向图，（b）为φ = 30°时
的辐射方向图;

[0027] 其中，1‑辐射贴片，11‑第一缝隙，12‑第二缝隙，2‑金属地板，3‑第三介质层，4‑第一探针，5‑第二探针，6‑第一金属片，7‑第二金属片，8‑SMA接头，9‑塑料柱。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发
明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例，都属于本发明保护的范围。

[0029] 实施例1

[0030] 请参阅图1至图5，一种方向图可重构的高增益贴片天线，包括依次层叠的金属地板2、第一介质层、金属片层、第二介质层以及用于形成TM20模和TM21模的辐射贴片1；还包括
第一探针4和第二探针5；所述金属片层设置有第一金属片6和第二金属片7；所述第一探针4
向所述第一金属片6馈电，所述第二探针5向所述第二金属片7馈电；所述第一金属片6、所述
第二金属片7均与所述辐射贴片1耦合；所述辐射贴片1的同一直线的位置上设置有第一缝
隙11和第二缝隙12，且所述第一缝隙11、所述第二缝隙12的长度方向均与TM20模的电流矢量
方向平行；所述第一金属片6与所述第二金属片7之间关于一平面呈镜像对称，该平面过所
述直线且垂直于辐射贴片1；向所述第一探针4与所述第二探针5馈入共模信号或差模信号；
通过共模信号与差模信号之间相互切换实现天线方向图重构。

[0031] 辐射贴片1的两种工作状态分别谐振于TM20模和TM21模。由于第一缝隙11和第二缝隙12的长边平行于TM20模的电流矢量方向，因此加载两个缝隙几乎不影响TM20模的谐振频
率和辐射方向图，工作在TM20模的辐射贴片1仍然以双波束的方向图向外辐射。然而，两个缝
隙对工作于TM21模的辐射贴片1有以下两方面的影响：一是两个缝隙截断了TM21模的沿着两
个缝隙宽度方向的电流，迫使该部分的电流紧贴在缝隙的边缘流动，增大了电流的路径，降
低了工作在TM21模的辐射贴片1的谐振频率，使工作在TM21模的辐射贴片1的谐振频率与工
作在TM20模的辐射贴片1的谐振频率相重合；二是在两个缝隙的扰动下，TM21模的其他部分
电流发生扭转，电流矢量方向均趋向两个缝隙的宽度方向分布，使得其辐射方向图由原来
的四波束变为沿垂直于辐射贴片1方向的边射方向图，完美地与TM20模的双波束形成辐射互
补。当一对共模信号馈入到两个探针时，偶模TM20模被激励，而奇模TM21模被抑制；当一对差
分信号馈入到两个探针时，奇模TM21模被激励，偶模TM20模被抑制，因此，通过控制馈入信号
的形式，激励辐射贴片1不同的工作模式，从而实现了具有空间互补特性的双波束和边射波
束的方向图可重构性能。所设计的天线还具有剖面低、交叉极化低、带宽适中、以及两辐射
模式增益差小等特性。

[0032] 实施例2

[0033] 在上述实施例结构基础上，所述直线过所述辐射贴片1中心，且均为第一缝隙11、所述第二缝隙12的中轴线；所述第一缝隙11的远离第二缝隙12端延伸至所述辐射贴片1的
边沿，所述第二缝隙12的远离第一缝隙11端也延伸至所述辐射贴片1的边沿，使天线的性能
更佳。

[0034] 实施例3

[0035] 在上述实施例结构基础上，所述直线与所述辐射贴片1的长边平行；天线的中心工作频率为λ；所述辐射贴片1的长边为A，宽边为B；所述第一缝隙11的长度与所述第二缝隙12
的长度相等，均为C；所述第一缝隙11的宽度也与所述第二缝隙12的宽度相等，均为D，其中，
0.5λ≤A≤λ，0.5λ≤B≤λ，0.1λ≤C<0.5λ，0

[0036] 实施例4

[0037] 在上述实施例结构基础上，所述辐射贴片1到金属地板2的距离为H，所述金属片层到金属地板2的距离为h，其中，H≤0.25λ，0

[0038] 实施例5

[0039] 在上述实施例结构基础上，为了使天线性能更佳，所述第一金属片6和所述第二金属片7的投影均落在所述辐射贴片1上，所述辐射贴片1的投影均落在所述金属地板2上。

[0040] 实施例6

[0041] 在上述实施例结构基础上，为了使天线性能更佳，所述第一金属片6与所述第二金属片7均为矩形，二者的边与所述辐射贴片1的边平行或垂直；所述第一探针4与所述第一金
属片6的中心相接，所述第二探针5与所述第二金属片7的中心相接；所述第一金属片6中心
落在辐射贴片1上的投影与所述第二金属片7中心落在辐射贴片1上的投影之间的连线过所
述辐射贴片1的中心。

[0042] 实施例7

[0043] 在上述实施例结构基础上，所述第一介质层为空气或介质板；所述第二介质层为空气或介质板。

[0044] 实施例8

[0045] 在上述实施例结构基础上，还包括至少两个塑料柱9，所述辐射贴片1通过所述塑料柱9固定在所述金属地板2上。所述第一介质层和所述第二介质层均为空气时，较使用介
质板作为第一介质层和/或第二介质层时的制作工艺更为简单，成本也更低。

[0046] 实施例9

[0047] 在上述实施例结构基础上，所述塑料柱9设置有偶数个，优选为四个；所述塑料柱9加载于所述辐射贴片1的电场最弱位置，且相邻的两加载位置之间均关于所述辐射贴片1的
对称轴呈镜像对称。塑料柱9加载于辐射贴片1的电场最弱位置时，塑料柱9的加载基本不影
响天线本身的性能。

[0048] 实施例10

[0049] 在上述实施例结构基础上，还包括用于支撑所述金属地板2的第三介质层3，所述第三介质层由介质板构成；所述第一探针4依次穿过所述第三介质层3、金属地板2后向所述
第一金属片6馈电，所述第二探针5均依次穿过所述第三介质层3、金属地板2后向所述第二
金属片7馈电。所述第一介质层和所述第二介质层均为空气时，为了控制成本，金属地板2厚
度也较薄，易于变形。在远离辐射贴片1的一侧设置介质板，既起到支撑金属地板2的作用，
又不影响天线的性能。

[0050] 为了进一步论述本发明的有益效果，根据以下试验例进行测试：

[0051] 试验例

[0052] 请参阅图1至图5，一种方向图可重构的高增益贴片天线，包括依次层叠的第三介质层3、金属地板2、第一介质层、金属片层、第二介质层以及用于形成TM20模和TM21模的辐射
贴片1；还包括第一探针4、第二探针5和四个塑料柱9；所述金属片层设置有第一金属片6和
第二金属片7；所述第一探针4向所述第一金属片6馈电，所述第二探针5向所述第二金属片7
馈电；所述第一金属片6、所述第二金属片7均与所述辐射贴片1耦合；在过所述辐射贴片中
心的同一直线的位置上设置有第一缝隙11和第二缝隙12，且所述第一缝隙11、所述第二缝
隙12的长度方向均与TM20模的电流矢量方向平行；所述第一金属片6与所述第二金属片7之
间关于一平面呈镜像对称，该平面过所述直线且垂直于辐射贴片1；向所述第一探针4与所
述第二探针5馈入共模信号或差模信号；通过共模信号与差模信号之间相互切换实现天线
方向图重构。所述第一介质层和所述第二介质层均为空气，所述第三介质层3由介质板构
成。所述辐射贴片1通过所述塑料柱9固定在所述金属地板2上；所述塑料柱9加载于所述辐
射贴片1的电场最弱位置，且相邻的两加载位置之间均关于所述辐射贴片1的对称轴呈镜像
对称。所述第一探针4和所述第二探针5处均接入SMA接头8。

[0053] 所述直线均为第一缝隙11、所述第二缝隙12的中轴线，且与所述辐射贴片1的长边平行；所述第一缝隙11的远离第二缝隙12端延伸至所述辐射贴片1的边沿，所述第二缝隙12
的远离第一缝隙11端也延伸至所述辐射贴片1的边沿。所述第一缝隙11和所述第二缝隙12
关于所述辐射贴片1的中轴线呈镜像对称。

[0054] 所述第一金属片6和所述第二金属片7的投影均落在所述辐射贴片1上，所述辐射贴片1的投影均落在所述金属地板2上。所述第一金属片6与所述第二金属片7均为矩形，二
者的边与所述辐射贴片1的边平行或垂直；所述第一探针4与所述第一金属片6的中心相接，
所述第二探针5与所述第二金属片7的中心相接；所述第一金属片6中心落在辐射贴片1上的
投影与所述第二金属片7中心落在辐射贴片1上的投影之间的连线过所述辐射贴片1的中
心。所述第一探针4依次穿过所述第三介质层3、金属地板2后向所述第一金属片4馈电，所述
第二探针5均依次穿过所述第三介质层3、金属地板2后向所述第二金属片7馈电。

[0055] 天线的中心工作频率为λ；所述辐射贴片1的长边为A=106mm，宽边为B=106mm；所述第一缝隙11的长度与所述第二缝隙12的长度相等，均为C=35mm；所述第一缝隙11的宽度也
与所述第二缝隙12的宽度相等，均为D=2mm；所述辐射贴片1到金属地板2的距离为H=5mm，所
述金属片层到金属地板2的距离为h=3.9mm；所述第一金属片6和所述第二金属片7的长边均
为10mm，宽边均为9mm。

[0056] 根据上述试验例结构进行测试，测试结果详见图6‑图9：

[0057] 图6展示的是本试验例中两个工作状态下天线的反射系数曲线图。从图6中可以看出，辐射贴片1在两个谐振模式下的谐振频率重合。当天线由一对共模信号激励时，天线工
作在TM20模式，其工作频率为2.37‑2.52 GHz，‑10dB的相对阻抗带宽约为6.1%；当天线由一
对差模信号激励时，天线工作在TM21模式，其工作频率为2.39‑2.51 GHz，‑10dB的相对阻抗
带宽约为4.9%，说明了天线在两种工作状态下均能很好地覆盖2.4 GHz的WLAN频段。

[0058] 图7是天线在TM20和TM21模式下的增益随频率变化的曲线。从图7中可以看出，两模式下天线的带内增益非常平坦，且两模式间的增益差较小，保持在1dB以内。

[0059] 图8(a)是工作在TM21模的天线在φ = 0°平面的辐射方向图，图8(b)是工作在TM21模的天线在φ = 90°平面的辐射方向图。从图8中可以看出，天线方向图呈边射辐射，顶部
增益高达11.1dBi，且两个主平面的交叉极化均低于‑30 dB。

[0060] 图9 (a)是工作在TM20模的天线在φ = 0°平面的辐射方向图，图9 (b)是工作在TM20模的天线在θ = 30°平面的辐射方向图。从图9中可以看出，天线呈双波束辐射，最大的
辐射方向在θ = 30°附近，辐射增益高达9.9 dBi。天线在两种模式下均能实现高增益辐射，
且两种模式的增益差仅有1.2 dB，通过控制输入信号的形式，可很好的实现两种高互补性
的辐射方向图的自由切换，有效提高了中远距离的无线通信的信号覆盖和通信质量。

[0061] 综上所述，本发明提供的一种方向图可重构的高增益贴片天线，工作在TM20和TM21两个高阶模式，通过两个矩形的开口缝隙的加载，重塑了TM21模的电流分布，降低TM21模的
谐振频率，使TM21模的谐振频率与TM20模的谐振频率重合。同时还有效地增强了TM21模天线
的边射方向的辐射，使其与TM20模的双波束方向图形成空间互补，很好地解决了各高阶模式
间方向图不一致的痛点。此外，由于TM20和TM21模分别是偶模和奇模，通过分别馈入共模和
差模信号，独立地激励这两个模式，实现了双波束和边射方向的高增益辐射的可重构性能。
此外，所设计的天线还具有剖面低、交叉极化低、带宽适中、以及两辐射模式增益差小等特
性。

[0062] 此处第一、第二……只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么不同。

[0063] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。