发明创造名称：覆盖全球卫星导航系统的宽带微型微带天线
外观设计名称：
决定号：201260
决定日：2020-01-16
委内编号：1F284816
优先权日：
申请（专利）号：201610012654.5
申请日：2016-01-11
复审请求人：成都恪赛科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：邢文飞
合议组组长：张秋阳
参审员：李佳
国际分类号：H01Q1/38；H01Q13/08
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：本申请权利要求所保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别特征，其区别技术特征被另外一篇对比文件公开或者属于所属技术领域的公知常识，且对比文件中给出了对应的技术启示，则对本领域技术人员而言，在对比文件和公知常识结合的基础上得到本申请权利要求的技术方案是显而易见的，因此该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610012654.5，名称为“覆盖全球卫星导航系统的宽带微型微带天线”的发明专利申请（下称本申请）。申请人原为成都银丰信禾电子科技有限公司，后变更为成都恪赛科技有限公司。本申请的申请日为2016年01月11日，公开日为2016年05月25日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2019年02月15日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1 -2相对于对比文件1（CN105048078A，公开日为2015年11月11日）和对比文件3（Design of a Flexible Minkowski-Like Pre-Fractal (MLPF) antenna with Different Ground Planes for VHF LMR, E.C Lee et al. 2011 International Workshop on antenna Technology (iWAT)）以及本领域惯用手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2016年01月11日提交的说明书第1-7页、说明书附图第1-3页、说明书摘要和摘要附图；2016年03月25日提交的说明书附图图4,图5,图6,图7-1,图7-2,图7-3,图7-4,图7-5,图7-6,图7-7,图8-1,图8-2,图8-3,图8-4,图8-5,图8-6,图8-7,图9-1,图9-2；2018年09月30日提交的权利要求第1-2项。驳回决定所针对的权利要求书内容如下：
“1. 覆盖全球卫星导航系统的宽带微型微带天线，由顶部辐射器、中部激励器和底部馈电网络一体组成；其中辐射器由顶部正方形金属贴片和与该正方形金属贴片形成一体的介质片构成，该正方形金属贴片，采用准分形结构：即自该金属贴片各边的中心位置，分别沿自边的垂线方向，向其左右两侧扩展刻制具有相等宽度D1和相等长度的刻制分隔线，整块贴片被刻制成前后左右具有中心连体结构的四块形状大小相同的一级对称贴片，再对该中心连体的前后左右四块贴片的每块贴片，对其外裸的相邻两边，自各边的中心位置沿自边的垂线方向，向其左右两侧扩展刻制具有相等宽度D1和相等长度D2的两条刻制分隔线，对其内含的相邻两边，刻制位置与其外裸两边上的刻制分隔线相对应、具有对应相等宽度D1和长度D2的另两条刻制分隔线，结构上形成前后左右四角中心连体和各角上每块都具有四角中心连体、由16块形状大小相同的二级贴片组成，其特征在于：
所述辐射器是由边长≤19mm、厚度≤1mm、介电常数Er为35-40的正方形陶瓷基材薄片，以及印制在该陶瓷基材薄片正方形顶面上、边长为17mm的正方形金属贴片与该陶瓷基材薄片构成一体；
所述激励器是装在辐射器的底部，由与辐射器正方形陶瓷基材薄片等边长、厚度≤6mm、介电常数Er为14-18的正方形介质基体，以及坚直封装在该介质基体内的四根倒L型耦合探针所组成，探针针体顶部的弯折段与位于其顶部的辐射体金属贴片平行、探针针体底端装在该介质基体下面的馈电网络制版上；激励器的耦合探针与金属贴片间的耦合距离为1.0-1.1mm，耦合探针的弯折段长度为4.9-5.2mm；
所述馈电网络是装在激励器底部与其长宽尺寸相同的馈电网络印制板，它是由一个180°电桥和两个90°电桥组成的具有一个输入端口和四个输出端口的馈电网络，该馈电网络的四个输出端口分别为激励器中的四根激励探针提供等幅值、相位分别为0°、90°、180°、270°的信号电平；
通过所述激励器与辐射器的耦合作用，以及所述电桥结构的馈电网络与激励器的协同配合作用，实现了一个天线对全球4个卫星导航系统频点的全覆盖。
2. 按照权利要求1所述的覆盖全球卫星导航系统的宽带微型微带天线，其特征在于：整块贴片被刻制成前后左右具有中心连体结构的四块形状大小相同的第一级对称贴片，其刻制分隔线的宽度D1为1mm、长度为6.5-7.0mm；而整块金属贴片被刻制成前后左右具有中心连体结构的十六块形状大小相同的第二级对称贴片，其刻制分隔线的宽度D1为1mm、长度D2为2mm。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年05月13日向国家知识产权局提出了复审请求，没有修改申请文件。复审请求人认为：（1）对比文件1是上下两个微带天线通过上下叠层而组成的共口径双天线，而本申请是一个终端接收机只有一个一体化便携式、宽带微小型陶瓷接收天线，同时对比文件1的天线提供不出测星的试验数据，用一个性能与测量定位精度尚说不清的对比文件1的叠层天线，评价本案天线的创造性两者没有可比性；（2）对比文件1是的天线可以接收某个卫星导航信号，但是不能接收四个卫星导航定位系统信号；（3）权利要求1中的介质贴片3不能相当于本申请权利要求1中的辐射器，四馈电点馈电网络4也不相当于本申请权利要求1的激励器；（4）对比文件1中是由馈电线的长度不同，引起0°，90°，180°，270°的相位的变化，并不需要外网提供相位差，而本申请中使用180度电桥和90度电桥形成0°、90°、180°和270°，因此复审请求人并不认为“由一个180度电桥和两个90度电桥形成相对相差为0°、90°、180°和270°的相位电路”是本领域公知常识；（5）四馈电点馈电网络不能替代本申请的激励器与匹配的馈电网（电桥电路）。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年06月12日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08 月22日向复审请求人发出复审通知书，该复审通知书所依据的文本和引用的对比文件均与驳回决定相同，并指出：权利要求1 -2相对于对比文件1和对比文件3以及本领域惯用手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。并针对复审请求人的意见陈述进行了答复。
复审请求人于2019年09 月29日提交了意见陈述书，并提交了权利要求书的修改替换页。修改后的权利要求书内容如下：
“1. 一种覆盖全球卫星导航系统的宽带微型微带天线，由顶部辐射器、中部激励器和底部馈电网络-体化构成，其中的辐射器由顶部正方形金属贴片和与该正方形金属贴片形成一体的介质片构成，其特征在于：
该顶部的正方形金属贴片，通过准分形成为由16块形状大小相同的二级贴片组成的有效辐射面：即自该长度为17mm的金属贴片各边的中心位置，分别沿自边的垂线方向，向其左右两侧扩展刻制具有相等宽度D1为1mm和相等长度的刻制分隔线，整块贴片被刻制成前后左右具有中心连体结构的四块形状大小相同的一级对称贴片，再对该中心连体的前后左右四块贴片的每块贴片，对其外裸的相邻两边，自各边的中心位置沿自边的垂线方向，向其左右两侧扩展刻制具有相等宽度D1为1mm和相等长度D2为2mm的两条刻制分隔线，对其内含的相邻两边，刻制位置与其外裸两边上的刻制分隔线相对应、具有对应相等宽度D1为1mm和长度D2为2mm的另两条刻制分隔线，结构上形成前后左右四角中心连体和各角上每块都具有四角中心连体、由16块形状大小相同的二级贴片组成的正方形金属辐射片，将这个正方形金属辐射片印制在边长≤19mm、厚度为1mm、介电常数Er为35-40的正方形陶瓷基材薄片顶面上就构成天线的辐射器；
所述激励器是装在辐射器底部，由与辐射器正方形陶瓷基材薄片等边长、厚度≤6mm、介电常数Er为14-18的正方形介质基体，以及竖直封装在该介质基体内的四根倒L型耦合探针，探针顶部水平弯折段与位于其顶部的辐射金属贴片平行、探针水平弯折段长度为4.5-5.2mm，且与金属贴片间的耦合距离为1.0-1.1mm，探针针体底端装在该介质基体下面的宽带馈电网络印制板上；该宽带馈电网络是由-个180度电桥和两个90度电桥电路组成的宽带电桥馈电网，这个宽带电桥馈电网实现了所产生的0°、90°、18°、270°四相位宽带圆极化激励信号，通过四根探针与辐射金属贴片的空间耦合，强烈激发金属贴片辐射器向空间发射出1150MHz-1700MHz带宽为67％的圆极化连续频率的搜星信号，除伽里略卫星系统外已覆盖了GPS、GLONASS和北斗卫星导航系统的工作频点；天线微小型化水平达到外型尺寸为18mm×18mm×7mm。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年09月29日提交了权利要求书修改替换页，并且所述修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定依据的文本为：申请日2016年01月11日提交的说明书第1-7页、说明书附图第1-3页、说明书摘要和摘要附图；2016年3月25日提交的说明书附图图4,图5,图6,图7-1,图7-2,图7-3,图7-4,图7-5,图7-6,图7-7,图8-1,图8-2,图8-3,图8-4,图8-5,图8-6,图8-7,图9-1,图9-2；2019年09月29日提交的权利要求第1项。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
本复审请求审查决定中引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中引用的相同，即：对比文件1、对比文件3。
权利要求1请求保护一种覆盖全球卫星导航系统的宽带微型微带天线，对比文件1公开了一种共口径多频段宽波束圆极化天线，并公开了以下技术特征（参见说明书第0001，0022-0028段，图1-5）：一种共口径多频段圆极化天线，适用于为低剖面卫星通信、导航终端系统中，特别适用于对天线波束宽度要求高、通信和导航共口径的小型化终端系统；宽带宽波束圆极化天线1包括介质贴片3和四馈电点馈电网络4；介质贴片3由不同厚度的矩形和圆形介质板叠加组成（即，辐射器的基材），介质板的顶面均设有用作天线的金属片，从图3中看出金属片为类似正方形，介质贴片与四馈电点馈电网络的中心轴线重合；四馈电点馈电网络4由两块条状介质板十字交叉组成，每个条状介质板上设有两个关于十字交叉中心对称的左金属条10和右金属条11（相当于4根耦合探针）；所述的介质贴片位于左金属条和右金属条的正上方。所述的左金属条由上横条、上竖条、下横条和下竖条相接构成；其中，上横条（即，探针针体顶部的弯折段）与条状介质板的顶端齐平（相当于探针针体顶部的弯折段与位于其顶部的辐射体金属贴片平行），上横条的左端与上竖条的上端相接，上竖条的下端与下横条的左端相接，下横条的右端与下竖条的上端相接，下竖条的下端与宽带宽波束圆极化天线1的金属地板相接。所述的左金属条作为一另种实施例，所述左金属条为倒L型（相当于倒L形探针）。右金属条与左金属条的结构相同且关于十字交叉中心对称设置。其中，四馈电点馈电网络4就相当于本申请权利要求1的激励器，同时也相当于探针针体底端装在该介质基体下面的宽带馈电网络印制板上。
本申请采用耦合馈电方式，即通过耦合馈电网络，使电磁波分别以相对相差为0°、90°、180°和270°耦合至上层的辐射贴片，即金属片；从图1中看出，馈电探针的底部与馈电网络相连接。由此可见，权利要求1与对比文件1相比区别在于：
（1）辐射器、激励器和馈电网络一体化构成；
（2）对比文件1仅公开了辐射器的基材和正方形贴片，权利要求1还包括该基材为正方形陶瓷基材，该顶部的正方形金属贴片，通过准分形成为由16块形状大小相同的二级贴片组成的有效辐射面：即自该长度为17mm的金属贴片各边的中心位置，分别沿自边的垂线方向，向其左右两侧扩展刻制具有相等宽度D1为1mm和相等长度的刻制分隔线，整块贴片被刻制成前后左右具有中心连体结构的四块形状大小相同的一级对称贴片，再对该中心连体的前后左右四块贴片的每块贴片，对其外裸的相邻两边，自各边的中心位置沿自边的垂线方向，向其左右两侧扩展刻制具有相等宽度D1为1mm和相等长度D2为2mm的两条刻制分隔线，对其内含的相邻两边，刻制位置与其外裸两边上的刻制分隔线相对应、具有对应相等宽度D1为1mm和长度D2为2mm的另两条刻制分隔线，结构上形成前后左右四角中心连体和各角上每块都具有四角中心连体、由16块形状大小相同的二级贴片组成的正方形金属辐射片，将这个正方形金属辐射片印制在边长≤19mm、厚度为1mm、介电常数Er为35-40的正方形陶瓷基材薄片顶面上就构成天线的辐射器；
（3）对比文件1公开了左金属条10和右金属条11设在介质板上，而权利要求1中所述激励器是装在辐射器底部，由与辐射器正方形陶瓷基材薄片等边长、厚度≤6mm、介电常数Er为14-18的正方形介质基体，以及竖直封装在该介质基体内的四根倒L型耦合探针，探针顶部水平弯折段与位于其顶部的辐射金属贴片平行、探针水平弯折段长度为4.5-5.2mm，且与金属贴片间的耦合距离为1.0-1.1mm；
（4）对比文件1公开了天线用于导航系统，而权利要求1的该宽带馈电网络是由-个180度电桥和两个90度电桥电路组成的宽带电桥馈电网，这个宽带电桥馈电网实现了所产生的0°、90°、18°、270°四相位宽带圆极化激励信号，通过四根探针与辐射金属贴片的空间耦合，强烈激发金属贴片辐射器向空间发射出1150MHz-1700MHz带宽为67％的圆极化连续频率的搜星信号，除伽里略卫星系统外已覆盖了GPS、GLONASS和北斗卫星导航系统的工作频点；天线微小型化水平达到外型尺寸为18mm×18mm×7mm。
基于上述区别特征，权利要求1解决的技术问题是：如何设计器件的尺寸，如何封装探针，如何设计0°、90°、180°和270°相位形成电路，如何设计贴片的形状增加带宽。
对于区别特征（1），对于本领域技术人员而言，将辐射器、激励器和馈电网络一体化是本领域的常用技术手段。
对于区别特征（2），对比文件3公开了技术特征（参见第298页最后1行-300页第1行，图1a、图1b）：考虑这种自相似性，分形天线可以增加带宽；在介质材料上设置Minkowski like分型的贴片；从图1b看出，在类似正方形的中心放置1个一级Minkowski like分形贴片，整块贴片被刻制成前后左右具有中心连体结构的四块形状大小基本相同的第一级对称贴片，再对该中心连体的前后左右四块贴片的每块贴片，对其外裸的相邻两边，自各边的中心位置沿自边的垂线方向，向其左右两侧扩展刻制具有长度不相等和宽度也不相等的两条刻制分隔线，对其内含的相邻两边，刻制位置与其外裸两边上的刻制分隔线相对应、具有对应宽度D1和长度D2的另两条长度不相同，宽度也不相同的刻制分隔线，结构上形成前后左右四角中心连体和各角上每块都具有四角中心连体、由16块形状大小基本相同的二级贴片组成；可见，对比文件3公开了类似正方形金属贴片采用准分形结构的具体结构，且其在对比文件3中的作用与其在权利要求1中的作用相同，都是为了增加带宽，因此对于本领域技术人员而言，设置一个正方形的贴片，进而使得一级分形贴片的分隔线的长度相等、宽度相等以及二级分形贴片的分隔线的长度相等、宽度相等均是是一种常规选择；在对比文件3中公开了合理设计分割缝的长度和宽度，而根据天线参数需求，将第一级别贴片、第二级贴片宽度、长度设为响应的参赛是惯用手段。此外，在已知天线的形式的基础上，合理设计各个模块的尺寸是公知常识，并且，选择高介电常数的材料，从而减小天线的尺寸也是公知常识；选用陶瓷基材并且正方形金属贴片与该陶瓷基材薄片构成一体作为辐射器均是本领域的常用技术手段。
对于区别特征（3），首先，对比文件1的0022段已经公开：“两馈电点馈电网络5包括带有微带线的介质板，微带线通过两个金属探针8与耦合贴片相连，耦合贴片9通过绝缘介质板与金属背腔底板的下表面相接”，并且从对比文件1的图5中可以看出探针竖直设置在介质板上，而为了便于整体的集成，而将介质板变为介质层，将探针竖直接封装在介质层中，对本领域技术人员而言是惯用手段；其次，在已知天线的形式的基础上，合理设计所述激励器的尺寸以及选择介电常数的材料均是本领域的公知常识；
对于区别特征（4），对比文件1已经公开了相差为0°、90°、180°和270°，而由一个180度电桥和两个90度电桥形成相对相差为0°、90°、180°和270°的相位电路是本领域中的公知常识，最后，在对比文件1中已经公开了天线用于导航系统的基础上，为了使得天线覆盖多个导航系统的相应工作频点，即将天线的搜星信号设置1150MHz-1700MHz带宽为67％的圆极化连续频率，并相应调整天线的尺寸为18mm×18mm×7mm是本领域的的惯用手段。
因此，对于本领域技术人员而言，在对比文件1的基础上结合对比文件3以及上述惯用手段，得到权利要求1的技术方案是显而易见的，权利要求1不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为：（1）对比文件1的共口径多频段圆极化天线，是由上层带金属背腔的宽带宽波束圆极化天线1（高频段）和下层的双馈电点圆极化天线2（低频段）两个天线通过共口径形式组合而成，它并不是一个单一的天线结构。没有其上层与下层这两个天线的共同配合工作，不可能将传统微带天线5％左右的带宽扩展到27％。这个带宽没有突破覆盖目前四个卫星导航系统众多工作频点所需只少为40％带宽的技术瓶颈；（2)对比文件3提供的MLPF天线设计可以增加天线带宽的推测是不正确的；MLPF分型的目的是要实现穿戴式天线尺寸小型化，使其尺寸仅适合放置在用户背面上；（3）复审请求人认为在评价辐射器中使用“相当于”是不正确的；（4）复审请求人认为四馈电点馈电网络不相当于权利要求1的激励器；（5）复审请求人不认同由180度电桥和90度电桥形成的0°、90°、180°和270°相位电路是公知常识；综上本申请权利要求具备创造性。
针对复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）对比文件1的共口径多频段圆极化天线虽然是上层和下层天线共同配合工作，但是这是为了满足多频带的需要，而在不考虑多频带的情况下，不采用下层的双馈电点圆极化天线2，而仅仅采用上层的宽带宽波束圆极化天线1的情况下，为了扩展带宽的，本领域技术人员有动机在对比文件1的基础上结合对比文件3；（2）根据本申请例如第0018-0023段的记载可知，本申请通过准分形结构的贴片……从而实现了扩展天线的工作带宽……；而对比文件3第1页INTRODUCTION下面的第一段已经公开了，采用这种自相似的分形天线可以增加带宽；因此在对比文件1的卫星天线需要增加带宽的情况，本领域技术人员很容易想到改进对比文件1的用作天线的金属片，以增加带宽，因此对比文件3给出了结合的启示，本领域技术人员在对比文件1的技术容易想到结合对比文件3对卫星天线进行改进；（3）首先，对比文件1第0026段公开了“所述的介质贴片3由不同厚度的矩形和圆形介质板叠加组成，介质板的顶面均设有用作天线的金属片。其中，介质板的厚度和形状、金属片的尺寸和形状均需按照电性能指标进行调整。介质贴片与四馈电点馈电网络的中心轴线重合”，在对比文件1公开的上述内容的基础上，本领域技术人员可知，介质贴片3就相当于权利要求1中的辐射器；其次，对比文件1的第0028段公开了“本发明采用耦合馈电方式，即通过金属背腔和耦合馈电网络，使电磁波分别以相对相差为0°、90°、180°和270°耦合至上层的辐射贴片，即金属片，由于辐射贴片采用不同但相近的尺寸，辐射贴片可以谐振在间隔不远的频率上，进而实现圆极化宽带特性”，因此本领域技术人员可知，四馈电点馈电网络4就相当于本申请权利要求1的激励器；（4）合议组认为：由180度电桥和90度电桥形成0°、90°、180°和270°相位电路，已在本领域普遍采用，属于公知常识；对比文件1中已经公开了可以使得电磁波以0°、90°、180°和270°相位耦合，但是没有公开具体的形成方式，而本领域中形成0°、90°、180°和270°相位电路是非常公知的，尤其是采用180度电桥和90度电桥形成0°、90°、180°和270°相位电路。
基于上述事实和理由合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年02月15 日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
