CN1135655C - 环状天线设备 - Google Patents

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Abstract

揭示了第一环状天线设备，它包括开路环状天线部分和具有预定电感的电感器，并且将电感器的第一和第二端连接至开路环状天线部分中的第一和第二点。还揭示了第二环状天线设备，该设备包括开路环状天线部分、具有预定电感的第一电感器、具有预定电感的第二电感器和具有预定电容的电容器，把第一电感器的一端连接至开路环状天线部分中的第一点，把第二电感器的一端连接至开路环状天线部分中的第二点，把电容器的两端分别连接至第一和第二电感器的另一端。

Description

环状天线设备
技术领域
本发明涉及环状天线设备。
背景技术
用于接收或发射无线电波信号的环状天线设备是公知的。图7是现有技术环状天线设备的平面图，而图8是示于图7的现有技术环状天线设备的等效电路图。现有技术环状天线包括第一环状天线元101a、第二环状天线元101b以及接在第一和第二环状天线元101a和101b之间的电容器104。把现有技术天线设备连接至用于输入或输出的阻抗匹配电路3。
发明内容
本发明的目的是提供一种优良的环状天线设备。
按照的本发明，提供了第一种天线设备，它包括开路环状天线部分和电感器，该电感器具有预定的电感，并且将第一和第二端连接至开路环状天线部分中的第一和第二点，由在第一和第二点之间的开路环状天线部分的第一部分与电感器构成环路，而由开路环状天线部分除去第一部分之外的第二和第三部分与电感器构成一开路环路，开路环状天线部分的一端和另一端均具有馈电点。
在第一天线设备中，第二部分的纵向尺寸可以是λ/8-3λ/8，其中λ是由第一天线设备的振荡提供的波长。此外，第二部分的纵向尺寸以3λ/16-5λ/16更合适。还有，第二部分的纵向尺寸以大体上为λ/4最合适。
按照本发明，还提供了第二种天线设备，它包括开路环状天线部分、第一电感器、第二电感器和电容器，第一电感器具有预定的电感，把第一电感器的一端连接至开路环状天线部分中的第一点，第二电感器具有预定的电感，把第二电感器的一端连接至开路环状天线部分中的第二点，电容器具有预定的电容，把该电容器连接至第一和第二电感器的另一端，由在第一和第二点之间的开路环状天线部分的第一部分、第一和第二电感器以及电容器构成一环路，而由开路环状天线部分除去第一部分之外的第二和第三部分与电容器构成一开路环路，开路环状天线部分的一端和另一端均具有馈电点。
在第二种天线设备中，还可以包括一块电路板，开路环状天线部分位于电路板上，第一和第二电感器包括在电路板上的印刷电路线条，每个印刷电路线条的一端在第一和第二点处连至开路环状天线部分，而印刷电路线条的另一端以及它们之间的空间提供了所述电容器。
在第二种天线设备中，所述第一电感器的所述一端直接连接至所述开路环状天线部分中的所述第一点，所述第二电感器的所述一端直接连接至所述开路环状天线部分中的所述第二点，所述电容器直接连接所述第一和第二电感器的另一端。
附图说明
从下述结合附图的详细描述将使本发明的目的和特征变得更加明显，在这些附图中：
图1是第一实施例的环状天线设备的平面图；
图2是第一实施例的环状天线设备的等效电路图；
图3是第一实施例的曲线图，示出900MHz的垂直极化波的方向性；
图4是第一实施例的曲线图，示出水平极化波的方向性；
图5是第二实施例的环状天线设备的平面图；
图6是第二实施例的环状天线设备的等效电路图；
图7是现有技术的环状天线设备的平面图；以及
图8是示于图7的现有技术的环状天线设备的等效电路图。
具体实施方式
在所有附图中，相同或相应的部件或部分用相同的标号表示。
下面将描述本发明的第一实施例。
图1是第一实施例的环状天线设备的平面图。
第一实施例的环状天线设备包括具有电感L1的开路环状天线部分1，和具有预定电感L2的电感器2；把该电感器的第一和第二端e1和e2分别连至开路环状天线部分中第一和第二点IM1和IM2，由第一和第二点IM1和IM2之间的开路环状天线部分1的第一部分1a与电感器2构成环路LP1，并由开路环状天线部分1除去第一部分1a的第二和第三部分1b和1c与电感器2构成开路环路LP2；开路环状天线部分1的一端和另一端e3和e4具有馈电点F1和F2。
开路环状天线部分L1具有例如40nH的电感，如果不连接电感器L2，该值比用于所需频率(例如，900MHz)的电感值要大。具有例如10nH电感的电感器2减小了第一实施例的开路环状天线的电感，这是由于电感器2与开路环状天线部分1并联连接的缘故。因此，无需改变此环状天线设备的总开口面积即可提高处于谐振条件的频率。换句话说，环状天线设备的增益比具有相同开口面积的传统的环状天线增益要高。
图2是第一实施例的环状天线设备的等效电路图。通过提供电感器2使得环状天线设备的电感减小，这是由于把包括L11、L2和L13的电感L3与开路环状天线部分1的电感L1并联连接的缘故。
图3是表示第一实施例900Mz时垂直极化波方向性的曲线图，而图4是表示第一实施例水平极化波方向性的曲线图，其中，还示出由图7和图8所示的环状天线在900MHz提供的现有技术的垂直和水平极化波的方向性。
在图1和图2中，第一实施例环状天线的天线增益大体上是-12dB。另一方面，示于图7和图8的现有技术的环状天线天线增益大体上是-15dB，第一实施例的环状天线设备天线增益比示于图7和图8的现有技术的环状天线设备天线增益高3dB。
在第一实施例的天线设备中，就天线增益而论，第二部分1b的纵向尺寸以从λ/8至3λ/8为合适，其中，λ是由开路环状天线设备振荡提供的波长。此外，第二部分1b的纵向尺寸以从3λ/16至5λ/16为更合适。还有，就图3和4所示的天线增益而论，第一部分的纵向尺寸以大体在λ/4为最合适。即，当第一部分的纵向尺寸偏离λ/4时，天线增益逐渐靠近图7所示的现有技术的天线增益，如图3的箭头所示。
上文已提及，第一实施例的环状天线设备以相对较大的环状天线部分1来提供较高的频率。换句话说，在相同的频率下提供较大的开口面积。即，提高了天线增益。在此实施例中，只有一个电感器。然而，也可以提供多个并联连接的电感器。
下面描述第二实施例。
图5是第二实施例的环状天线设备的平面图。
第二实施例的环状天线设备包括：电路板20；在电路板20上的开路环状天线部分11；在电路板20上的具有预定电感的第一电感器12a，该第一电感器12a的一端e11连接开路环状天线部分11中的第一点IM11，具有预定电感的第二电感器12b，该第二电感器的一端e12连接开路环状天线部分11中的第二点IM12；具有预定电容的电容器4，其两端分别连接第一和第二电感器12a和12b的另一端e13和e14。由在第一和第二点IM11和IM12之间的开路环状天线部分11的第一部分11a、第一和第二电感器12a和12b以及电容器4构成环路，由开路环状天线部分11中除去第一部分11a之外的第二和第三部分11b和11c、第一和第二电感器12a和12b以及电容器构成开路环路，开路环状天线部分11的一端e15和另一端e16具有馈电点F11和F12。
在电路板20上通过腐蚀以印刷电路线条构成开路环状天线部分11。还有，第一和第二电感器也以印刷电路线条提供，其中，把用于第一和第二电感器12a和12b的印刷电路线条的一端在第一和第二点IM11和IM12处连至开路环状天线部分11，而以用于电感器12a和12b的印刷电路线条的另一端e13和e14以及它们之间的空间提供电容器4。
图6是第二实施例的环状天线设备的等效电路图。通过提供包括电感器12a和12b的并联电路减小第二实施例的环状天线设备的电感，从而第二实施例的环状天线设备的电感小于不带电感器12a和12b以及电容器4的环状天线设备的电感。即，以相同的开口面积，谐振频率变得相对较高。换句话说，在相同的谐振频率下，开口面积相对较大，从而增加了天线增益。此外，电容器4使集中至电感器12a和12b的电势扩散，从而提供合适的特性。在此实施例中，只提供一个包括电感器12a和12b以及电容器4的并联电路。然而，也可以提供与开路环状天线部分11并联连接的多个并联电路。

Claims (6)

1.一种天线设备，它包括：
开路环状天线部分，以及
具有预定电感的电感器，其第一和第二端连至所述开路环状天线部分中的第一和第二点，所述开路环状天线部分位于所述第一和第二点之间的第一部分和所述电感器构成一环路，所述开路环状天线部分中除去所述第一部分之外的第二和第三部分和所述电感器构成一开路环路，所述开路环状天线部分的一端和另一端均具有馈电点。
2.如权利要求1所述的天线设备，其特征在于，所述第二部分的纵向尺寸为λ/8-3λ/8，其中，λ是所述天线设备振荡所提供的波长。
3.如权利要求2所述的天线设备，其特征在于，所述第二部分的纵向尺寸为3λ/16-5λ/16。
4.如权利要求3所述的天线设备，其特征在于，所述第二部分的纵向尺寸为λ/4。
5.一种天线设备，它包括：
开路环状天线部分；
具有预定电感的第一电感器，所述第一电感器的一端连接所述开路环状天线部分中的第一点；
具有所述预定电感的第二电感器，所述第二电感器的一端连接所述开路环状天线部分中的第二点；以及
具有预定电容的电容器，它连接所述第一和第二电感器的另一端；所述开路环状天线部分位于所述第一和第二点之间的的第一部分、所述第一和第二电感器以及所述电容器构成一环路，而所述开路环状天线部分中除去所述第一部分之外的第二和第三部分、所述第一和第二电感器以及所述电容器构成一开路环路，所述开路环状天线部分的一端和另一端均具有馈电点。
6.如权利要求5所述的天线设备，其特征在于，还包括一块电路板，所述开路环状天线部分位于所述电路板上，所述第一和第二电感器包括在所述电路板上的印刷电路线条，每个所述印刷电路线条的一端在所述第一和第二点处连至所述开路环状天线部分，而所述印刷电路线条的另一端以及它们之间的空间提供了所述电容器。
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