CN102104190A - 天线及其小型化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种天线小型化方法，该天线包括辐射体。该天线小型化方法包括以下步骤：缩小天线的辐射体的尺寸以缩短该天线的电流路径；在该辐射体上开设通孔以增加该天线的电流路径，且该天线的电流路径的缩短量与该天线的电流路径的增加量相同；形成小型化的天线。所述天线的小型化方法，缩小该天线的辐射体的尺寸以缩短该天线的电流路径，同时在该辐射体上开设通孔以使该天线的电流路径增加，且该天线的电流路径的缩短量与该天线的电流路径的增加量相同，从而在保持该天线的电流路径不变的条件下，可以减少该天线的体积，进而小型化后的天线能保持频率不变。本发明还涉及一种体积较小的天线。

Description

天线及其小型化方法
技术领域
本发明涉及一种天线，特别涉及一种块状天线及其小型化方法。
背景技术
自从赫兹和马可尼发明天线以来，天线在社会生活中所起的作用与日剧增，已经成为我们生活当中不可或缺的组成部分。如今的天线更是无处不在，它已经渗透到我们生活的各个领域：电脑，电视，手机，卫星，汽车，飞机船舰等等，而且天线的体积也正向小型化发展。一般地，以修改天线的材质来缩小体积，然而，以修改天线的材质会导致天线的特性发生改变，如天线增益(gain)减小，频率降低。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种体积较小的天线。
还有必要提供一种体积减少而天线频率保持不变的天线小型化方法。
一种天线，其包括辐射体、与该辐射体平行的金属层、处于该辐射体与该金属层之间的介电质及绝缘基板。该金属层铺设于该绝缘基板上并电性接地，该介电质用于使该天线不易受温度影响而发生频率的漂移。该辐射体用于收发电磁波信号，且该辐射体开设有至少一个通孔以改变该天线的电流路径。
所述天线，通过在天线的辐射体上开设通孔以使该天线的电流路径增加，同时通过减少该辐射体的尺寸以使该天线的电流路径缩短，且该天线的电流路径的缩短量与该天线的电流路径的增加量相同，从而可以在减少该天线的体积的同时，保持该天线的电流路径不变，进而该天线的频率保持不变。
一种天线小型化方法，该天线包括辐射体、与该辐射体平行的金属层、处于该辐射体与该金属层之间的介电质及绝缘基板。该辐射体用于收发电磁波信号，该金属层铺设于该绝缘基板上并电性接地。该介电质用于使该天线不易受温度影响而发生频率的漂移。该天线小型化方法包括以下步骤：缩小天线的辐射体的尺寸以缩短该天线的电流路径；在该辐射体上开设通孔以增加该天线的电流路径，且该天线的电流路径的缩短量与该天线的电流路径的增加量相同；形成小型化的天线。
所述天线小型化方法，缩小该天线的辐射体的尺寸以缩短该天线的电流路径，同时在该辐射体上开设通孔以使该天线的电流路径增加，且该天线的电流路径的缩短量与该天线的电流路径的增加量相同，从而在保持该天线的电流路径不变的条件下，可以减少该天线的体积，进而小型化后的天线能保持频率不变。
附图说明
图1为本发明第一实施方式提供的天线的结构示意图。
图2为图1中的天线的传输线结构示意图。
图3为本发明第二实施方式提供的天线的结构示意图。
图4为本发明实施方式提供的天线小型化方法流程图。
主要元件符号说明
  天线   100、200
  辐射体   10、20
  金属层   12
  通孔   11、21
  介电质   14
  绝缘基板   16
  传输线   18
  绝缘外壳   181
  金属导体   183
  绝缘间隔体   185
  金属电缆芯   187
  信号馈入端   A
  中部   B
  接地端   C
  电流路径   AB
  天线小型化方法步骤   S11~S15
具体实施方式
如图1所示，其为一较佳实施方式中天线100的结构示意图。本实施方式中天线100为块状天线(patch antenna)，亦称片状天线，其包括辐射体10、金属层12、介电质14、绝缘基板16及传输线18。
金属层12与该辐射体10平行，该金属层12铺设于绝缘基板16上并电性接地。在本实施方式中，该金属层12与该辐射体10的材质相同，优选地，该金属层12与该辐射体10的材质包括铁。
介电质14处于该辐射体10与该金属层12之间，该介电质14的设置使该天线100不易受温度影响而发生频率的漂移。在本实施方式中，该介电质14是镂空的，该镂空部分的图形可以为圆、方或其它任意图形。当然该介电质14也可以呈网孔状，呈网孔状可以通过密集打孔来实现。在其他实施方式中，该该介电质14还可以为空气。
辐射体10用于收发电磁波信号，该辐射体10的中心开设有通孔11，在本实施方式中，该辐射体10的形状为矩形，该通孔11的形状为圆形。该辐射体10与传输线18电性连接，对应的电性连接处为信号馈入端A，且该信号馈入端A设置在该介电质14的边缘。一般地，经由该信号馈入端A沿该辐射体10延伸，到达与该信号馈入端A相对的该辐射体10的另一边沿中部B的电流路径被称为该天线100的电流路径AB。电流路径AB越长，该天线100的频率越低。由于本实施例中辐射体10的中心开设有通孔11，该电流路径AB需绕过通孔11而延伸。该天线100与相同条件(如辐射体10的材质、介电质14的材质等保持不变)而未开设通孔11的传统天线(图未示)相比，该天线100的电流路径比较长，为了使该天线100具有与该传统天线相同电流路径，可相应缩小辐射体10的外型尺寸以缩短该天线100的电流路径。因此，相同频率的该传统天线与该天线100相比，该天线100的体积能做到比该传统天线的体积小。
请结合图2，传输线18用于传递信号，具体地，将辐射体10接收的信号传递至电器设备(图未示)或将该电器设备的信号传递至该辐射体10。在本实施方式中，该传输线18为同轴电缆，该传输线18包括中空的绝缘外壳181、收容在该绝缘外壳181内的中空的金属导体183、收容在该金属导体183内的中空绝缘间隔体185及收容在该绝缘间隔体185内的金属电缆芯187。该金属电缆芯187与该辐射体10电性连接，优选地，采用焊锡将该金属电缆芯187与该辐射体10电性连接，该焊接处也为该信号馈入端A。该金属导体183与该金属层12电性连接，对应的电性连接处为接地端C，该接地端C设置在该金属层12上。在本实施方式中，该传输线18透过金属层12、绝缘基板16而延伸与电器设备电性连接，当然，该传输线18还可以沿着金属层12的表面延伸。
可以理解，在保证该天线100与该传统天线具有相同电流路径的条件下，该通孔11还可以为其他规则性状或不规则形状。如图3所示，为本发明第二实施方式提供的一种天线200，其与天线100的区别在于：天线200的辐射体20上的通孔21为方形通孔。
综上所述，所述天线，通过在天线的辐射体上开设通孔以使该天线的电流路径增加，同时通过减少该辐射体的尺寸以使该天线的电流路径缩短，且该天线的电流路径的缩短量与该天线的电流路径的增加量相同，从而可以在减少该天线的体积的同时，保持该天线的电流路径不变，进而该天线的频率保持不变。
请参阅图4，为本发明提供的一种天线小型化方法，其包括以下步骤。
步骤S11，缩小天线的辐射体的尺寸以缩短该天线的电流路径。
步骤S13，在该辐射体上开设通孔以增加该天线的电流路径，且该天线的电流路径的缩短量与该天线的电流路径的增加量相同。
步骤S15，形成小型化的天线。
综上所述，所述天线小型化方法，缩小该天线的辐射体的尺寸以缩短该天线的电流路径，同时在该辐射体上开设通孔以使该天线的电流路径增加，且该天线的电流路径的缩短量与该天线的电流路径的增加量相同，从而在保持该天线的电流路径不变的条件下，可以减少该天线的体积，进而小型化后的天线能保持频率不变。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种天线，其包括辐射体、与该辐射体平行的金属层、处于该辐射体与该金属层之间的介电质及绝缘基板，该辐射体用于收发电磁波信号，该金属层铺设于该绝缘基板上并电性接地，该介电质用于使该天线不易受温度影响而发生频率的漂移，其特征在于，该辐射体开设有至少一个通孔以改变该天线的电流路径。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，该通孔为圆形通孔。
3.如权利要求1所述的天线，其特征在于，该通孔为方形通孔。
4.如权利要求1所述的天线，其特征在于，该介电质为镂空结构。
5.如权利要求1所述的天线，其特征在于，该天线还包括传输线，该传输线为同轴电缆，该传输线包括中空的金属导体、收容在该金属导体内的中空绝缘间隔体及收容在该绝缘间隔体内的金属电缆芯，该金属电缆芯与该辐射体电性连接，该金属导体与该金属层电性连接。
6.如权利要求5所述的天线，其特征在于，该金属电缆芯与该辐射体的电性连接处为信号馈入端，且该信号馈入端设置在该介电质的边缘。
7.如权利要求1所述的天线，其特征在于，该金属层与该辐射体的材质相同。
8.如权利要求7所述的天线，其特征在于，该金属层与该辐射体的材质包括铁。
9.一种天线小型化方法，该天线包括辐射体、与该辐射体平行的金属层、处于该辐射体与该金属层之间的介电质及绝缘基板，该辐射体用于收发电磁波信号，该金属层铺设于该绝缘基板上并电性接地，该介电质用于使该天线不易受温度影响而发生频率的漂移，其特征在于，该天线小型化方法包括以下步骤：
缩小天线的辐射体的尺寸以缩短该天线的电流路径；在该辐射体上开设通孔以增加该天线的电流路径，且该天线的电流路径的缩短量与该天线的电流路径的增加量相同；形成小型化的天线。
10.如权利要求9所述的天线小型化方法，其特征在于，该至少一个通孔为圆形通孔或方形通孔中的一种。
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