CN102185176B

CN102185176B - 天线

Info

Publication number: CN102185176B
Application number: CN201110007334.8A
Authority: CN
Inventors: 维杰南德·范吉尔斯
Original assignee: Tyco Electronics Nederland BV
Current assignee: TE Connectivity Nederland BV
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2031-01-14
Also published as: TWI535116B; CN102185176A; US8803750B2; TW201203706A; EP2348577B1; EP2348577A1; JP2011155646A; US20110169707A1

Abstract

本发明提供了一种具有接地平面和天线平面的天线，其中该天线平面通过至少一个板件布置在接地平面上，其中馈线在接地平面和天线平面之间侧向地被引导到天线平面的馈送触头。

Description

天线

技术领域

本发明涉及根据权利要求1所述的天线。

背景技术

在现有技术中，已知不同类型的天线，这些天线适合于例如使用WIFI应用发送和接收数据。

欧洲专利申请EP1401050A1描述了一种用于小型无线电设备的内平面天线。该平面天线的接地平面被成型以使得改善天线的匹配。借助于接地平面中的一个或多个狭槽可以实现该成型。从短路点的角度看，该狭槽合适地改变接地平面的电长度，使得接地平面将起天线操作波段中的发射天线的作用。该平面天线经由从平面天线延伸的短路导体而连接到接地平面。该平面天线设置在接地平面上方预定距离处。另外，该平面天线包括馈线导体，该馈线导体被引导穿过接地平面到达平面天线。

欧洲专利申请EP0407145A1描述了一种宽带移动电话天线，该天线包括第一导电的圆形板和第二导电的圆形板。该第一板定位在该第二板的上方且与该第二板平行。该第二板的直径等于或大于第一板的直径。该第二板用作附着到机动车主体的接地板。用于匹配第一板和第二板之间的阻抗的短路杆用作天线，并且用于天线的同轴馈线电缆连接在第一板和第二板之间。芯棒的上端连接到第一板的大致中心处。该芯棒的下端朝向在第二板的大致中心处形成的开口延伸。该开口连接到连接器，该连接器穿过主体中形成的开口而放置在机动车的内部。该连接器连接芯棒和同轴电缆，该同轴电缆连接到移动电话系统的发送器/接收器。同轴电缆的内导电线连接到芯棒，并且外导电壳连接到接地板。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较低高度的天线。

本发明的目的通过权利要求1中描述的天线得以解决。

该天线具有的优点在于该天线具有较小的高度。接地平面和天线平面设置成相距较小距离，并且通过至少一个板件而连接。另外，馈线在接地平面和天线平面之间侧向地被引导。

从属权利要求涉及天线的其他实施例。天线的另一实施例包括由板制成的天线平面和至少一个由板折叠成带的板件。该实施例制造成本低廉且简单。

天线的再一实施例包括馈送触头，该馈送触头通过由天线板折叠的板件构成，从而简化天线板的构造。

天线的再一实施例包括构造为导体条的馈线。该导体条提供可靠的电连接且仅需要很少的空间。

天线的再一实施例包括具有两个对分部分的天线平面，这两个对分部分根据对称的中心轴而轴向对称地设置，从而改善天线的电功能。

天线的再一实施例包括沿对称轴设置的馈线，从而改善天线的电质量。

天线的再一实施例包括板件，该板件根据对称轴轴向对称地设置，从而改善天线的电性能和功能。

天线的再一实施例包括作为天线平面和接地平面之间的短路连接的一个板件，该板件包括开口，由此馈线被引导从外部穿过该开口到达接地平面和天线平面之间的区域。馈线设置在接地平面上。该实施例仅需要很少的空间且具有简单的结构。

天线的再一实施例包括三角形的天线平面，该天线平面显示出天线功能的改进的电特性。

天线的再一实施例包括具有V型切口的天线平面，从而改善天线的电功能。

天线的再一实施例包括具有前侧的天线平面，该前侧由V型的边界线形成。

天线的再一实施例包括天线平面，该天线平面具有切口以及平行且根据对称轴对称设置的天线平面的边界线。该实施例示出了天线功能的改进的发送和接收特性。

附图说明

该天线将根据附图进行描述，其中：

图1描述了具有接地平面的天线；

图2描述了天线的顶视图；和

图3描述了天线的侧视图。

具体实施方式

图1描述了天线1的示意图，该天线1包括天线平面2和接地平面3。在描述的实施例中，接地平面3具有比天线平面2更大的面积。接地平面3具有方形区域，由此天线平面2设置在接地平面3的上方，并且处于接地平面3的中部。该天线平面2与接地平面3平行设置，从而天线平面2通过至少一个板件4、5、6连接到接地平面3。天线的示出实施例包括天线平面2，该天线平面2具有三个板件4、5、6。

天线平面2包括对称轴8，该对称轴将天线平面2划分成两个对称的对分部分9、10，这两个对分部分关于对称轴8轴向对称。天线平面2包括前侧12，该前侧12具有V形的前线7。该天线平面2包括邻近三角形前侧12的矩形后侧区域11。该后侧区域11包括后边缘13，在该后边缘13处，第二和第三板件5、6由天线平面2折叠为带。在所示的实施例中，第二和第三板件5、6具体化为具有天线平面2的单体。第二和第三板件5、6被冲压且以相对于天线平面2的预定角度折叠。在示出的实施例中，该角度是关于天线平面2的90度。该天线平面2基本上是平坦的平面。第二和第三板件5、6具体化为矩形平坦的带，这些带设置在对称轴8的相对侧。在第二和第三板件5、6之间，限定开口的自由空间14关于对称轴8轴向对称地设置。

V形前线7包括在三边缘处的前点15和两个侧点16、17。该前点15设置在对称轴8上。该第一和第二侧点16、17关于对称轴8设置在相对侧上，离对称轴8相同的距离。从侧点16、17，平行侧边框18、19被引导到后点20、21。在关于对称轴8的离对称轴8具有相同距离的相对侧上，第一和第二后点20、21设置在后侧区域11的相对边缘处。第一和第二后点20、21设置在天线平面2的后边缘13上。

第二和第三板件5、6设置在离第一和第二后点20、21的预定距离处。该第二和第三板件5、6包括矩形形状。另外，自由空间14的开口包括矩形形状。在示出的实施例中，天线平面2包括V形切口22，该切口22设置成平行于V形前线7。另外，该V形切口22关于对称轴8对称地设置，从而切口22的另一前点23设置在对称轴8上，该前点23设置在切口22的边缘处。设置在切口22端部处的切口22的另外的后侧点24、25设置在对称轴8的相对侧上，离对称轴8具有相同的距离。

取决于天线的使用的实施例，不需要在天线平面2中提供切口22，或不需要提供不同形状的切口或不同的切口。

第一板件4关于对称轴8轴向对称地设置，在所示实施例中，该第一板件4也由作为天线平面2的天线板冲压且折叠为带。第一板件4的面设置成垂直于对称轴8且垂直于天线平面2。当第一板件4由板冲压且折叠时，天线平面2包括开口26，该开口26邻近第一板件4，该第一板件4也关于对称轴8轴向对称地设置。

当第二和第三板件5、6由天线板2的后侧区域11冲压且折叠时，天线平面2包括后侧处的矩形凹处27，该矩形凹处设置在天线平面的平面内，并且也关于对称轴8轴向对称地设置。

天线平面2由诸如金属板的导电材料制成。取决于使用的实施例，该天线平面也可以是支撑板，在该支撑板上设置导电膜以形成天线平面2。

接地平面3也可以由诸如金属板的导电材料制成。另外，接地平面3也可以由支撑板制成，该支撑板涂敷有导电膜。

在接地平面3上设置馈线28，该馈线28在接地平面3和天线平面2之间侧向地被引导到第一板件4。该第一板件4设置天线平面2的供给触头。该馈线28是电导体，该电导体沿对称轴8设置并且关于接地平面3电绝缘。该馈线28被引导穿过第二和第三板件5、6之间的自由空间14。该馈线28通过第一板件4而电连接，该第一板件4也电连接到天线平面2。该馈线28可以构造为微带线。

馈线28可以覆盖有电绝缘材料，或至少电绝缘层可以设置在接地平面3和馈线28之间。

在示出的实施例中，馈线28几乎没有降低天线的性能，该馈线28被引导穿过天线平面2的短路5、6之间的自由空间14。

第二和第三板件5、6连接导电天线平面2和导电接地平面3。第二和第三板件5、6设置天线平面2和接地平面3之间的短路。

图2描述了天线平面2的顶视图。在该图中，能够清楚地看到凹处27以及该凹处27关于对称轴8的对称布置。在该图2中还示出了第一、第二和第三板件4、5、6以及天线平面2的V形前线7和V形切口22的对称布置。

图3描述了天线平面2的侧视图，示出了天线平面2的平面实施例，以及第一、第二和第三板件4、5、6的布置。在示出的侧视图中，仅能够看见第三板件6。第一、第二和第三板件4、5、6从天线平面2突出，并且以预定角度被引导远离天线平面2，到达接地平面3。在示出的实施例中，该预定角度是90度。当第一、第二和第三板件4、5、6由和一体的天线平面2相同的材料做成时，第一、第二和第三板件4、5、6的厚度与天线平面2的厚度相同。该天线平面2可以通过粘结、焊接或锡焊固定到接地平面3。该第二和第三板件5、6能够以导电的方式连接到接地平面，例如通过导电胶。然而，第一板件4能够以非导电的方式连接到接地平面3，例如通过电绝缘胶。在第一板件4和接地平面3之间不希望电连接。

取决于使用的实施例，接地平面3和天线平面2之间的距离例如可以是在0.5mm至4mm之间。在示出的实施例中，在天线平面2和接地平面3之间没有其他材料。所描述的天线1具有的优点是该天线仅需要最小量的高度。该天线可以具体化为双频天线，该双频天线可以放置在金属接地平面上，仅具有最小的高度，而没有牺牲太多的带宽。该天线1可提供低轮廓的双频段WIFI天线的设计。另外，所提供的天线具有的优点是该馈线28自身包括在较小高度的天线内。导电的馈线28沿对称轴8的建议布置几乎不会产生天线性能的降低。

建议的天线1可包括两部分。首先，天线的低轮廓可通过使用三角形状的天线平面而得以满足。天线平面的顶部具有V形状的切口22，通过该切口可以产生天线的电功能的第二谐振波段。该设计可允许天线具有3mm的高度，该天线例如在WIFI2.4GHz波段以及在WIFI5GHz波段处工作。

第二，天线的一部分顶部用于产生朝向接地的馈送，并且朝向该馈送的连接可借助于例如接地平面上的微带线或电缆连接而产生。该馈线穿过后部的开口被引导到天线平面，因此最小化了馈线对天线性能的影响。

建议的天线具有的优点是提供了较低轮廓的天线式样，该天线可以在两个不同频率波段处工作，包括该高度内的馈送连接。

建议的天线可以用于不同的装置和应用，在这样装置和应用中，要求天线的可用高度较小。该天线可以用于WIFI应用，该WIFI应用是使用无线局域网的具体系统。通过朝向蜂窝应用的频率波段缩放当前设计的比例，该天线还可以用于蜂窝应用。取决于使用的实施例，在天线平面2和接地平面3之间可以不设置任何材料。在另一实施例中，可以在天线平面和接地平面之间设置绝缘材料，由此馈线28仍设置在接地平面和天线平面之间。取决于使用的实施例，不同的轨迹也可用于将馈线28引导到天线平面。例如，馈线28可以设置在与天线平面2相对的接地平面的下侧上，并且穿过接地平面3的开口，被引导穿过第一板件4下方的开口，到达第一板件4。

然而，接地平面3的上侧上以及接地平面3和天线平面2之间的馈线28的布置还具有的另一优点是，该馈线28受到接地平面3和天线平面2的保护。

Claims

1.一种具有接地平面(3)和天线平面(2)的天线(1)，其中所述天线平面(2)设置在所述接地平面(3)的上方，其中所述天线平面(2)通过至少一个第一板件(5、6)电连接到所述接地平面(3)，其中馈线(28)在所述接地平面(3)和所述天线平面(2)之间被侧向地引导到所述天线平面(2)的馈送触头(4)，其中所述天线平面(2)由板制成，其中所述馈送触头(4)由从所述板折叠并被固定到所述接地平面(3)的所述天线平面(2)的第二板件构成，

其中进一步的第一板件(5、6)从所述天线平面(2)的后侧区域(11)的边缘(13)折叠，

其中所述进一步的第一板件(5，6)提供所述天线平面(2)和所述接地平面(3)之间的电短路连接，

其中在所述进一步的第一板件(5、6)之间限定开口(14)，其中所述馈线(28)经由所述开口(14)被引导，

其中所述天线平面(2)包括具有V形的前线(7)的前侧(12)，以及邻近三角形的前侧(12)的矩形后侧区域(11)。

2.根据权利要求1所述的天线，其中所述馈线(28)是设置在所述接地平面(3)上的导体带。

3.根据权利要求1所述的天线，其中所述天线平面(2)包括两个对分部分(9、10)，所述两个对分部分关于对称轴(8)轴向对称。

4.根据权利要求3所述的天线，其中所述馈线(28)沿所述对称轴(8)设置。

5.根据权利要求3所述的天线，其中所述第一板件和第二板件关于所述对称轴(8)轴向对称地设置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线，其中所述天线平面(2)包括三角形形状。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的天线，其中所述天线平面(2)包括V形的切口(22)。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的天线，其中所述天线平面(2)的所述前线(7)被限定在所述V形中。

9.根据权利要求7所述的天线，其中所述天线平面(2)的所述切口(22)以及所述天线平面(2)的所述前线(7)平行且关于所述对称轴(8)轴向对称地设置。