具有低方向偏好的高增益天線的制作方法
【專利說明】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的天線。本發(fā)明還可適用于用于無線電發(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大并且相當丑陋。為了實現(xiàn)最佳性能，戶外天線是優(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。在暴風雨的情況下，戶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，戶內(nèi)天線通常小于戶外天線。然而，戶內(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強的區(qū)域中進行接收。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，天線是強方向性的，并且還容易接收后方反射信號從而導致重影。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]當提到平面時，第一平面通過第一平面相對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為與其所偏離的這一平面為相同平面。
[0007]相應焊盤設(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]在一個或多個平面中提供另外的焊盤可優(yōu)化天線性能。
[0009]每個焊盤的形狀可被配置以優(yōu)化性能。焊盤關(guān)于假想線對稱設(shè)置可提高性能。
[0010]可將第一對焊盤與電視集成或集成在電視內(nèi)?？蓪⒌诙副P安裝在電視壁掛支架上或安裝在電視柜內(nèi)或上。這允許第一焊盤和第二焊盤維持它們相對于彼此的取向，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)，或其可以是相對剛性的，例如硬紙板片材。
[0012]導電箔式焊盤可通過多種手段(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1，四個間隔開的鋁箔焊盤3、5、7和9已通過熱壓箔(hot foil blocking)層合至硬紙板片材I。銷箔厚度為約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]這種布置可通過以下方式來制造:將鋁濺射至涂布有清漆的背襯表面上達期望厚度。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3、5、7、9以及清漆包覆層粘合在一起。
[0016]每對焊盤3、5和7、9與片材I上的假想線y-y間隔開并且關(guān)于假想線y_y對稱。
[0017]天線還包括在XZ平面中關(guān)于假想線y-y對稱設(shè)置的另外焊盤11、13。
[0018]除了或替代焊盤11、13，焊盤15、17、19、21也可設(shè)置在XZ平面中。焊盤15、17、19、21同樣關(guān)于假想線y-y對稱設(shè)置。這些焊盤也可通過以下方式來形成:通過熱壓箔將鋁箔焊盤層合至硬紙板上。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。這種布置可通過以下方式來制造:將鋁濺射至涂布有清漆的背襯表面上達期望厚度。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15、17、19、21以及清漆包覆層粘合在一起。
[0019]焊盤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。
[0020]從焊盤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。
[0021]到焊盤3、5的饋入線(未示出)優(yōu)選地包括夾子，夾子在焊盤3、5的相鄰拐角處將一對條形導體向下按壓至清漆上。通過居間清漆，與鋁箔的接觸是電容性的(在無居間清漆的情況下，接觸也可為直接的金屬與金屬接觸)?？商娲酿伨€當然是所構(gòu)想的并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0022]焊盤3、5各自具有20cm的最大y尺寸和20cm的最大X尺寸。焊盤7、9具有20cm的最大I尺寸和20cm的最大X尺寸。焊盤3、5與焊盤7、9在它們的最接近點處在x方向上間隔1cm。焊盤3、5和7、9在y方向上間隔1cm。
[0023]如圖所示，焊盤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優(yōu)化性能。其它配置包括大致上正方形或梯形的。
[0024]焊盤11、13各自具有20cm的最大X尺寸和20cm的最大z尺寸。焊盤15、17、19、21各自具有20cm的最大X尺寸和20cm的最大z尺寸。
[0025]縮短非饋入焊盤對(7、9、11、13、15、17、19、21)可提高帶選擇性，并且這可通過在每個焊盤上的小面積的暴露箔上進行縮短來實現(xiàn)。
[0026]在一個實施方案中，天線被設(shè)計成通過使片材I在電視內(nèi)或上豎直取向來使用。優(yōu)選地，焊盤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11、13和/或焊盤15、17、19、21相對于片材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°。當焊盤11、13和/或焊盤15、17、19、21與片材I正交取向時，它們與焊盤7、9 一起充當非饋入寄生反射器焊盤。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當焊盤7、9、11、13和/或15、17、19、21連同饋入焊盤一起諧振時，實現(xiàn)具有高增益和降低的方向偏好的天線。
[0027]使焊盤所在平面相對于彼此變化改變天線輸出。例如，雖然將焊盤11、13和15、17、19、21設(shè)置在ZX平面中，但也可將它們設(shè)置在XY平面中?？商娲?，可僅僅將焊盤11、13設(shè)置在XY平面中，或可僅僅將焊盤15、17、19、21設(shè)置在XY平面中。在這些布置中，焊盤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)于假想線對稱。除了所示焊盤數(shù)量之外，還可使用更多或更少數(shù)量的焊盤來改變天線輸出。雖然元件3和5被示出為饋入元件，但原則上，任何所示焊盤或其任何組合可被饋入。
[0028]在為所示焊盤的變型的另一實施方案中，合并任何或所有焊盤對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對稱設(shè)置的一個連續(xù)焊盤，以便充當焊盤3和5的寄生反射器。
[0029]焊盤的形狀和尺寸可根據(jù)操作頻率來改變以在所述操作頻率下優(yōu)化天線輸出。
[0030]雖然焊盤被描述為通過利用熱壓箔將鋁箔層合至硬紙板上來形成，但有可能使用呈薄導電材料(諸如制造成呈現(xiàn)為箔式焊盤的鋁)形式的焊盤。另外，箔型焊盤可通過以下方式由微波材料制造:選擇具有適當特性諸如介電常數(shù)、厚度和導體類