具有低方向偏好的高增益天線的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有低方向偏好的高増益天線發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及天線。在一種形式下,本發(fā)明涉及一種尤其適于但不限于接收電視信號(hào)的天線。本發(fā)明還可適用于用于無(wú)線電發(fā)射和接收的天線。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)電視天線一般體積相當(dāng)大并且相當(dāng)丑陋。為了實(shí)現(xiàn)最佳性能,戶(hù)外天線是優(yōu)選的,例如,安裝在屋頂?shù)奶炀€。然而,這些天線可能不便牢固安裝并且難以維護(hù)。在暴風(fēng)雨的情況下,戶(hù)外天線可能容易偏離方向,或其可能遭受損壞。
[0003]出于美觀原因,戶(hù)內(nèi)天線通常小于戶(hù)外天線。然而,戶(hù)內(nèi)天線的小尺寸限制了它們的效率,這意味著它們一般僅僅適于在電視信號(hào)強(qiáng)的區(qū)域中進(jìn)行接收。經(jīng)調(diào)諧八木天線具有用于增加增益的另外的元件,但這僅沿天線的前后方向?qū)崿F(xiàn)高增益。因此,天線是強(qiáng)方向性的,并且還容易接收后方反射信號(hào)從而導(dǎo)致重影。通常,八木天線的接受角僅僅為約20度。
[0004]本發(fā)明涉及提供一種具有緊湊尺寸的平面元件的天線,平面元件設(shè)置在不同平面中,天線具有針對(duì)家用電視接收的增加的增益以及降低的方向偏好。
[0005]根據(jù)本發(fā)明,提供一種如下文權(quán)利要求1或權(quán)利要求23中所要求保護(hù)的天線。這提供一種具有廣泛的接受角范圍的高增益天線。本發(fā)明的另外特征在從屬權(quán)利要求中闡明。
[0006]當(dāng)提到平面時(shí),第一平面通過(guò)第一平面相對(duì)于第二平面的取向而不同于第二平面。與一平面豎直或水平地偏離并且與所述平面相平行的平面被認(rèn)為與其所偏離的這一平面為相同平面。
[0007]相應(yīng)焊盤(pán)設(shè)置在其上的平面可以是正交的,以便在廣泛的接受角范圍上獲得最優(yōu)增益。
[0008]在一個(gè)或多個(gè)平面中提供另外的焊盤(pán)可優(yōu)化天線性能。
[0009]每個(gè)焊盤(pán)的形狀可被配置以?xún)?yōu)化性能。焊盤(pán)關(guān)于假想線對(duì)稱(chēng)設(shè)置可提高性能。
[0010]可將第一對(duì)焊盤(pán)與電視集成或集成在電視內(nèi)??蓪⒌诙?duì)焊盤(pán)安裝在電視壁掛支架上或安裝在電視柜內(nèi)或上。這允許第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)維持它們相對(duì)于彼此的取向,并且在使用期間不被看到。
[0011]片材材料可以是柔性的(例如,包含塑料材料),或其可以是相對(duì)剛性的,例如硬紙板片材。
[0012]導(dǎo)電箔式焊盤(pán)可通過(guò)多種手段(例如,印刷、層合、蝕刻、蒸發(fā))形成,但優(yōu)選地,它們由熱壓至片材上的箔(例如,鋁箔)形成。
[0013]現(xiàn)將參考附圖以舉例方式描述根據(jù)本發(fā)明的、與家用電視接收器一起使用的一種優(yōu)選天線。附圖以透視圖示出天線。
[0014]天線包括位于XY平面中的硬紙板片材1,四個(gè)間隔開(kāi)的鋁箔焊盤(pán)3、5、7和9已通過(guò)熱壓箔(hot foil blocking)層合至硬紙板片材I。銷(xiāo)箔厚度為約200 x 1(T1CI米,這提供約1.5歐姆/平方的電阻。箔上包覆有電氣絕緣清漆。
[0015]這種布置可通過(guò)以下方式來(lái)制造:將鋁濺射至涂布有清漆的背襯表面上達(dá)期望厚度。隨后用粘合劑涂布鋁,并且將組合物熱壓箔至片材I上,其中粘合劑鄰近片材。將背襯表面剝離以使得片材1、焊盤(pán)3、5、7、9以及清漆包覆層粘合在一起。
[0016]每對(duì)焊盤(pán)3、5和7、9與片材I上的假想線y-y間隔開(kāi)并且關(guān)于假想線y_y對(duì)稱(chēng)。
[0017]天線還包括在XZ平面中關(guān)于假想線y-y對(duì)稱(chēng)設(shè)置的另外焊盤(pán)11、13。
[0018]除了或替代焊盤(pán)11、13,焊盤(pán)15、17、19、21也可設(shè)置在XZ平面中。焊盤(pán)15、17、19、21同樣關(guān)于假想線y-y對(duì)稱(chēng)設(shè)置。這些焊盤(pán)也可通過(guò)以下方式來(lái)形成:通過(guò)熱壓箔將鋁箔焊盤(pán)層合至硬紙板上。鋁箔厚度為約200 X 10,米,這提供約1.5歐姆/平方的電阻。箔上包覆有電氣絕緣清漆。這種布置可通過(guò)以下方式來(lái)制造:將鋁濺射至涂布有清漆的背襯表面上達(dá)期望厚度。隨后用粘合劑涂布鋁,并且將組合物熱壓箔至片材上,其中粘合劑鄰近片材。將背襯表面剝離以使得片材、焊盤(pán)15、17、19、21以及清漆包覆層粘合在一起。
[0019]焊盤(pán)11、13位于沿Z軸與片材I相距約λ/2的距離處。另外/可替代的焊盤(pán)15、17、19、21位于沿Y軸與片材I相距約λ/2的距離處。λ是在500MHz至900MHz范圍內(nèi)的操作波長(zhǎng)。
[0020]從焊盤(pán)3、5取得饋入線以用于獲得在500MHz至900MHz范圍內(nèi)的電視信號(hào)。
[0021]到焊盤(pán)3、5的饋入線(未示出)優(yōu)選地包括夾子,夾子在焊盤(pán)3、5的相鄰拐角處將一對(duì)條形導(dǎo)體向下按壓至清漆上。通過(guò)居間清漆,與鋁箔的接觸是電容性的(在無(wú)居間清漆的情況下,接觸也可為直接的金屬與金屬接觸)??商娲酿伨€當(dāng)然是所構(gòu)想的并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0022]焊盤(pán)3、5各自具有20cm的最大y尺寸和20cm的最大X尺寸。焊盤(pán)7、9具有20cm的最大I尺寸和20cm的最大X尺寸。焊盤(pán)3、5與焊盤(pán)7、9在它們的最接近點(diǎn)處在x方向上間隔1cm。焊盤(pán)3、5和7、9在y方向上間隔1cm。
[0023]如圖所示,焊盤(pán)3、5、7、9可具有從y側(cè)向X側(cè)完全或部分漸縮的邊緣。漸縮邊緣的配置可變化以?xún)?yōu)化性能。其它配置包括大致上正方形或梯形的。
[0024]焊盤(pán)11、13各自具有20cm的最大X尺寸和20cm的最大z尺寸。焊盤(pán)15、17、19、21各自具有20cm的最大X尺寸和20cm的最大z尺寸。
[0025]縮短非饋入焊盤(pán)對(duì)(7、9、11、13、15、17、19、21)可提高帶選擇性,并且這可通過(guò)在每個(gè)焊盤(pán)上的小面積的暴露箔上進(jìn)行縮短來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0026]在一個(gè)實(shí)施方案中,天線被設(shè)計(jì)成通過(guò)使片材I在電視內(nèi)或上豎直取向來(lái)使用。優(yōu)選地,焊盤(pán)11、13和15、17、19、21將分別與電視壁掛支架和電視柜集成。焊盤(pán)11、13和/或焊盤(pán)15、17、19、21相對(duì)于片材1取向成在0°至180°的范圍內(nèi)、優(yōu)選地在45°至135°的范圍內(nèi)、并且最優(yōu)選地90°。當(dāng)焊盤(pán)11、13和/或焊盤(pán)15、17、19、21與片材I正交取向時(shí),它們與焊盤(pán)7、9 一起充當(dāng)非饋入寄生反射器焊盤(pán)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)焊盤(pán)7、9、11、13和/或15、17、19、21連同饋入焊盤(pán)一起諧振時(shí),實(shí)現(xiàn)具有高增益和降低的方向偏好的天線。
[0027]使焊盤(pán)所在平面相對(duì)于彼此變化改變天線輸出。例如,雖然將焊盤(pán)11、13和15、17、19、21設(shè)置在ZX平面中,但也可將它們?cè)O(shè)置在XY平面中。可替代地,可僅僅將焊盤(pán)11、13設(shè)置在XY平面中,或可僅僅將焊盤(pán)15、17、19、21設(shè)置在XY平面中。在這些布置中,焊盤(pán)11、13和15、17、19、21將沿假想線設(shè)置,但定位成使得它們關(guān)于假想線對(duì)稱(chēng)。除了所示焊盤(pán)數(shù)量之外,還可使用更多或更少數(shù)量的焊盤(pán)來(lái)改變天線輸出。雖然元件3和5被示出為饋入元件,但原則上,任何所示焊盤(pán)或其任何組合可被饋入。
[0028]在為所示焊盤(pán)的變型的另一實(shí)施方案中,合并任何或所有焊盤(pán)對(duì)7和9、11和13、15和17、19和21以形成在XZ平面中關(guān)于假想線y_y對(duì)稱(chēng)設(shè)置的一個(gè)連續(xù)焊盤(pán),以便充當(dāng)焊盤(pán)3和5的寄生反射器。
[0029]焊盤(pán)的形狀和尺寸可根據(jù)操作頻率來(lái)改變以在所述操作頻率下優(yōu)化天線輸出。
[0030]雖然焊盤(pán)被描述為通過(guò)利用熱壓箔將鋁箔層合至硬紙板上來(lái)形成,但有可能使用呈薄導(dǎo)電材料(諸如制造成呈現(xiàn)為箔式焊盤(pán)的鋁)形式的焊盤(pán)。另外,箔型焊盤(pán)可通過(guò)以下方式由微波材料制造:選擇具有適當(dāng)特性諸如介電常數(shù)、厚度和導(dǎo)體類(lèi)