CN103369393A

CN103369393A - 卫星电视机顶盒

Info

Publication number: CN103369393A
Application number: CN2012100931381A
Authority: CN
Inventors: 刘若鹏; 徐冠雄; 邓存喜; 尹柳中
Original assignee: Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Current assignee: Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Priority date: 2012-03-31
Filing date: 2012-03-31
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2032-03-31
Also published as: CN103369393B

Abstract

一种卫星电视机顶盒，包括处理器、射频模块、存取器、电源及输入输出设备，GPRS电子装置还包括一GPRS天线，所述GPRS天线包括：一介质基板，一单极天线导体，设置于所述介质基板表面上，包括一馈电部、由所述馈电部延伸一第一导电分支和一短臂、在所述第一导电分支中间位置形成一第二导电分支、在所述第一导电分支相对隔离的设置一谐振臂及用于连接第一导电分支和谐振臂的一加载元件。相对现有螺旋技术GPRS天线，结合低损耗的介质基板和优化的天线选型设计，设计出低成本的平板状的GPRS天线，方便与电子设备结合的GPRS天线。

Description

卫星电视机顶盒

技术领域

本发明涉及无线装置，更具体地说，涉及一种包含GPRS天线的卫星电视机顶盒。

背景技术

通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称GPRS)是一种分组资料承载业务。由于GPRS通讯不受作业距离限制，特别适合城区、山区等电信号阻挡严重的复杂地区作业而被大量应用。GPRS通讯工作频率段为880～960MHz和1710～1880MHz两个频段。

现有GPRS天线基本采用螺旋式拉杆天线，因此天线在使用状态时，其长度相对比较长。因此对于整机设备商及对应用户来说，螺旋式拉杆天线根本不适合用作一些电子产品(如卫星电视机顶盒)的天线组件。在射频天线技术领域，基于覆铜箔层压板设计天线由于呈板状等优点，也使得其大量使用与各种各样的电子设备中，经研究测试发现：现有的覆铜箔层压板相关参数如介电常数约、介电损耗值等相关参数，对天线辐射效率乃至整个天线效率影响很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提高包含成本低、小型化及效率高GPRS天线的卫星电视机顶盒。因此，本发明提供一种具有GPRS天线的卫星电视机顶盒。

一种卫星电视机顶盒，包括处理器、射频模块、存取器、电源及输入输出设备，GPRS电子装置还包括一GPRS天线，所述GPRS天线包括：一介质基板，一单极天线导体，设置于所述介质基板表面上，包括一馈电部、由所述馈电部延伸一第一导电分支和一短臂、在所述第一导电分支中间位置形成一第二导电分支、在所述第一导电分支相对隔离的设置一谐振臂及用于连接第一导电分支和谐振臂的一加载元件。

进一步地，所述GPRS天线为一双频段谐振GPRS天线。

进一步地，所述加载元件为一电感。

进一步地，所述介质基板在1GHz频率下工作，具有≤0.0002的电损耗正切量。

进一步地，所述双频段谐振GPRS天线用于谐振880MHz～960MHz和1710MHz～1880MHz两个频段。

进一步地，所述馈电部及对应位置上开设一通孔，用于固定一高频连接器。

进一步地，所述第一导电分支与所述谐振臂设置于同一直线上。

进一步地，所述馈电部、第一导电分支、第二导电分支及短臂相互围绕形成带有一缺口的长方形图案。

进一步地，所述高频连接器为一SMA连接公头。

进一步地，所述介质基板包括玻纤布、环氧树脂及包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物。

相对现有螺旋技术GPRS天线，本发明结合低损耗的介质基板和优化的天线选型设计，设计出低成本的平板状的GPRS天线，方便与电子设备结合的GPRS天线。

进一步，为了解决天线使用环境，选取不同的天线选型设计及尺寸，使得天线进一步适用各种环境，如偏远山区、郊区、及城市中心区等，通讯期间足够的信号强度，需要的适合的传输功率和宽频带的天线带宽。同时为了降低天线辐射能量损耗，天线介质基板选用介电常数低介质基材来达成。使得卫星电视机顶盒整个性能提高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明具有GPRS天线的卫星电视机顶盒模块示意图；

图2为图1所示GPRS天线实施方式的示意图。

具体实施方式

现在详细参考附图中描述的实施例。为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，本发明可以无需这些具体细节而实现。在其他实施方式中，不详细描述公知的方法。过程、组件和电路，以免不必要地使实施例模糊。

电子设备可以具有无限通讯电路，无线通讯电路可用于支持一个或者多个无线通讯频带的无线通信。例如，无线通讯电路可以应用通用分组无线服务技术(简称为General Packet Radio Service)中，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。

为了利用通用分组无线服务技术开发各种无线设备的需求，整机和系统提供增强的功能性同时，不断致力于提高这些设备在尺寸及性能。为了进一步适用各种环境，如偏远山区、郊区、及城市中心区等，曲波通讯期间足够的信号强度，需要的适合的传输功率和宽频带的天线带宽，但是这些属性可能对天线设计尺寸、要求构成挑战。因此在设计天线同时必须考虑到天线使用环境及对象。

请参阅图1，为本发明具有GPRS天线的卫星电视机顶盒的模块示意图。卫星电视机顶盒100包括处理器11、射频模块12、存取器13、电源14及输入输出设备18。存取器13可以包括一种或多种不同类型的存储设备，诸如硬盘驱动存储设备、非易失存储器(例如，闪存或其它电可编程只读存储器)、易失存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。在处理器11可用于卫星电视机顶盒100的操作。处理器11可以基于诸如微处理器的处理器和其它适合的集成电路。采用一种适合的布置，存取器13储存的软件可被用于卫星电视机顶盒100上的软件，诸如GPRS协议等，用于控制射频功率放大器和其它射频收发器电路的控制功能等。处理器11可被用于实现适合的通信协议。

输入输出设备18可被用于允许将数据提供给卫星电视机顶盒100，并且允许将数据从卫星电视机顶盒100提供到外部设备。输入输出设备18例如触摸屏和其它用户输入接口是输入输出电路14的例子。输入输出设备18还可以包括用户输入输出设备，诸如按钮、游戏棒、点击轮、滚轮、触摸垫、小键盘、键盘、麦克风、照相机、遥控器等。用户可以通过这些用户输入设备提供命令来控制卫星电视机顶盒100的操作。在输入输出设备18中可以包括显示和音频设备，例如液晶显示器(LCD)屏幕、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)和呈现视觉信息和状态数据的其它组件。在输入输出设备18中的显示和音频组件还可以包括音频设备，诸如扬声器和用于创建声音的其它设备。如果需要，输入输出设备18可以包括音频视频接口设备，诸如插座和用于外部耳机和监视器的其它连接器。

射频模块12可以包括由一个或多个集成电路形成的射频(RF)收发器电路23、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源RF组件、一个或多个天线以及用于处理RF无线信号的其它电路。还可以使用光发送无线信号(例如，使用红外线通信)。在本实施方式中，所述射频模块12至少包括一GPRS射频模块。

在其他实施方式中，所述射频模块12还可包括处理用于WiFi(IEEE 802.11)通信的2.4GHz和5GHz频带以及2.4GHz蓝牙通信频带的收发器电路22。电路20还可以包括蜂窝电话收发射频电路，用于处理蜂窝电话频带的无线通信，例如850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz的GSM频带以及2100MHz的数据频带(作为例子)。如果需要，所述射频模块12可以包括用于其它短距离和长距离无线链路的电路。例如射频模块12可以包括全球定位系统(GPS)接收机设备、用于接收射频和电视信号的无线电路、呼叫电路等。在WiFi以及蓝牙链路和其它短距离无线链路中，一般使用无线信号在几十或几百英尺的范围内传送数据。在蜂窝电话链路或其它长距离链路中，一般使用无线信号在几千英尺或数英里的范围内传送数据。

卫星电视机顶盒100包括还一GPRS天线15，请参阅图2，为本发明GPRS天线的平面示意图。所述GPRS天线15为一双频段谐振GPRS天线，其包括一介质基板4和设置在所述介质基板4上的一单极天线导体3。

所述单极天线导体3包括一馈电部A、由所述馈电部A延伸一第一导电分支AC和一短臂F、在所述第一导电分支AC中间位置形成一第二导电分支BH、在所述第一导电分支AC相对隔离的设置一谐振臂DE及用于连接第一导电分支AC和谐振臂DE的一加载元件2。

在本实施方式中，加载元件2为一电感。所述第一导电分支AC与所述谐振臂DE设置于同一直线上。第二导电分支BH向第一导电分支AC弯折成倒“L”型。所述馈电部A、第一导电分支AC、第二导电分支BH及短臂F相互围绕形成带有一缺口6的长方形图案。

在本实施方式中，所述馈电部A及对应位置上开设一通孔10，用于固定一高频连接器(SMA连接公头)。

所述单极天线导体3用于谐振880MHz～960MHz和1710MHz～1880MHz两个频段。其中所述第一导电分支AC、第二导电分支BH、短臂F、加载元件2及谐振臂DE用于决定880MHz～960MHz谐振频段各个参数值；第一导电分支AC、第二导电分支BH及短臂F用于决定1710MHz～1880MHz谐振频段各个参数值。

为了降低天线单元的能量损耗，提高整个GPRS天线的性能，采用低介电常数低损耗介质基板作为GPRS天线15的介质基板，所述介质基板4在1GHz工作频率下，具有≤4.0的标称介电常数和≤0.0002的电损耗正切量。所述介质基板4包括玻纤布、环氧树脂及包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物。所述介质基板4第一类实施方式如下：

所述介质基板4制作工艺如下：首先，提供一浸润溶液包括：第一组份，包含有环氧树脂；第二组份，包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物；及一种或者多种溶剂。其中第一组份和第二组份按照一定比例配置混合。

所述浸润溶液经过搅拌后、将所述一玻纤布浸润所述浸润溶液中使第一组份与第二组份吸附在玻纤布中或者表面上；然后烘拷所述玻纤布使所述一种或者多种溶剂挥发，并使第一组份与第二组份相互化合交联形成半固化片或者固化片。半固化片是指将吸附第一组份与第二组份的玻纤布在烘拷温度相对较低环境中，第一组份包含环氧树脂与第二组份包含化合物部分发生化合交联反应的软性混合物。固化物是指将吸附第一组份与第二组份的玻纤布在烘拷温度相对较高环境中，第一组份包含环氧树脂与第二组份包含化合物部分发生化合交联反应的相对较硬的混合物。

在本实施方式中，所述浸润过的玻纤布通过低温烘烤形成半固化物(呈片状)，然后所述半固化物剪裁成剪裁片，根据厚度需要将所述多片剪裁片叠合并进行热压成本实施所述的多层介质基板(即多层层压板或片)。

在具体的实施例中，所述第二组份的化合物可选用包含由极性高分子与非极性高分子化合的共聚物，如苯乙烯马来酸酐共聚物。可以理解的是，可以与环氧树脂发生化合交联反应的共聚物均可用于本实施方式的配方成份。其中本实施方式的苯乙烯马来酸酐共聚物，其分子式如下：

在上述苯乙烯马来酸酐共聚物分子式中包含4个苯乙烯。在其他实施方式中，可以选择相应分子量，如苯乙烯马来酸酐共聚物分子式中包含6、8个苯乙烯或者任意个数。环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。

在其他的实施例中，所述第二组份的化合物还可以选用氰酸酯预聚体或者选用苯乙烯马来酸酐共聚物与氰酸酯预聚体按照任意比例混合的混合物。

在具体的实施例中，所述环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物按照官能值的比例进行配制，然后加入一定量的溶剂配成溶液。所述环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物混合工艺采用常规设备进行加工，如普通搅拌桶以及反应釜使环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物均匀混合，从而使所述溶液中的环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物均匀混合。

在具体的实施例中，通过加入一定的促进剂促使上述浸润溶液200-400秒时间内胶化(选用胶化环境温度171℃)，其中促进上述浸润溶液胶化时间260秒左右(如258-260秒、或250-270秒等)效果较好。所述促进剂可选用包括但不限于叔胺类，咪唑类以及三氟化硼单乙胺中的任意一类或他们之间混合物。

所述一种或者多种溶剂可以选用包括但不限于丙酮、丁酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、甲苯中任意一种或上述两种以上溶剂之间混合形成的混合溶剂。

在另一实施例中，所述浸润溶液包括：第一组份，包含环氧树脂；第二组份，包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物；及一种或者多种溶剂。所述第二组份的化合物选用苯乙烯马来酸酐共聚物与氰酸酯预聚体按照任意比例混合的混合物。其中所述氰酸酯预聚体浓度75％。促进剂选用二甲基咪唑；所述溶剂选用丁酮。

本发明结合低损耗的介质基板和优化的天线选型设计，设计出低成本的平板状的GPRS天线，方便与电子设备结合的GPRS天线。

为了解决天线使用环境，选取不同的天线选型设计及尺寸，使得天线进一步适用各种环境，如偏远山区、郊区、及城市中心区等，通讯期间足够的信号强度，需要的适合的传输功率和宽频带的天线带宽。同时为了降低天线辐射能量损耗，天线介质基板选用介电常数低材料来达成。使得GPRS天线符合设计整个系统设计需求。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种卫星电视机顶盒，包括处理器、射频模块、存取器、电源及输入输出设备，其特征在于，GPRS电子装置还包括一GPRS天线，所述GPRS天线包括：一介质基板，

一单极天线导体，设置于所述介质基板表面上，包括一馈电部、由所述馈电部延伸一第一导电分支和一短臂、在所述第一导电分支中间位置形成一第二导电分支、在所述第一导电分支相对隔离的设置一谐振臂及用于连接第一导电分支和谐振臂的一加载元件。

2.根据权利要求1所述的卫星电视机顶盒，其特征在于，所述GPRS天线为一双频段谐振GPRS天线。

3.根据权利要求2所述的卫星电视机顶盒，其特征在于，所述加载元件为一电感。

4.根据权利要求3所述的卫星电视机顶盒，其特征在于，所述介质基板在1GHz频率下工作，具有≤0.0002的电损耗正切量。

5.根据权利要求4所述的卫星电视机顶盒，其特征在于，所述双频段谐振GPRS天线用于谐振880MHz～960MHz和1710MHz～1880MHz两个频段。

6.根据权利要求5所述的卫星电视机顶盒，其特征在于，所述馈电部及对应位置上开设一通孔，用于固定一高频连接器。

7.根据权利要求6所述的卫星电视机顶盒，其特征在于，所述第一导电分支与所述谐振臂设置于同一直线上。

8.根据权利要求7所述的卫星电视机顶盒，其特征在于，所述馈电部、第一导电分支、第二导电分支及短臂相互围绕形成带有一缺口的长方形图案。

9.根据权利要求8所述的卫星电视机顶盒，其特征在于，所述高频连接器为一SMA连接公头。

10.根据权利要求9所述的卫星电视机顶盒，其特征在于，所述介质基板包括玻纤布、环氧树脂及包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物。