CN1234629A - 特别用于时钟的隙缝天线 - Google Patents

Abstract

隙缝天线(21)安排连接到天线电路(25)的非对称输出(29)。天线包括介质衬底(23),和连到所述衬底并限定所述天线的辐射隙缝(24;24′)并具有平行边的印刷电路导电元件(22;22′)。根据本发明,天线的特征在于它进一步包括安排在所述隙缝(24;24′)并允许直接连到所述输出(29)的印刷中央线(27;27′),以该中央线(27;27′)实现所述输出和天线间的转换的方式。

Description

特别用于时钟的隙缝天线

本发明涉及想要连到天线电路的非对称输出的隙缝天线，并且特别是，在钟表应用中这种隙缝天线的自适应和激励。但是，应当理解本发明并不局限于这些应用。

这种类型的天线包括安排在介质衬底上并且限定具有平行边隙缝的导电元件。这种天线已经以本申请的名义在文件EP0766152中描述过了。图1表示该文件所描述的天线。隙缝天线11包括连在介质衬底13的印刷电路导电元件12。该衬底最好由一种软性材料制成以允许在钟表盒的组装槽中以天线可以绕该盒卷起的方式安排天线。辐射隙缝14在导电元件中形成。该天线连到包括位于钟表盒上的微接收极-发射极15的天线电路。天线11和微接收极-发射极15间的连接由两个激励点16和17通常通过一根例如同轴电缆的传输线来完成。该同轴电缆可以认为是天线电路的输出。由于天线电路输出是非对称的，所以有必要使对称天线自适应这种输出。因此，在对称天线和非对称输出间设置转换设备是必要的。这种设备通过术语“平衡转换器”(平衡到不平衡)为本领域技术人员所熟知。通常通过使用例如电容和/或一定长度的线的离散元件得到这种“平衡转换器”。在上述文件中，传输线18通过自适应电容器C(参见图1)将激活点16连到天线电路的微接收极-发射极15，而另一个激活点17连到表壳。自然电容值依赖于所使用的频率，但可以是该文件所描述的应用的约几个皮法。因此可以理解这种“平衡转换器”并不十分实用，尺寸大而且昂贵。

但是，为了美观的原因，而且由于尺寸和价格等(在钟表技术中尤为重要的标准)，寻找允许降低成本和简化这种天线的组装、激活、还有自适应的解决方案。

因此，本发明的目的是通过建议一种具有集成激活的隙缝天线提供一种避免激活和自适应的离散零件的使用的隙缝天线，它同时充作得到微接收极-发射极输出和天线间的转换的“平衡转换器”。

本发明因此具有根据权利要求1的隙缝天线的目的。

由于这些特征，得到一种天线结构，它最优化时钟的激活。而且，这种天线允许得到至少与已知天线相等的增益/带宽比，但有极大的简化，因此节省空间和减少零件并同时制造便宜。

当读到下面仅由不受限的例子和给附图所作标记所给出的描述，本发明的其它特征和优点将变得更加明显。其中：

-已经描述的图1是现有技术的隙缝天线，

-图2是根据本发明隙缝天线的第一个实施例的俯视图，

-图3是图2天线的代表性的图，和

-图4表示根据本发明隙缝天线的第二个实施例的俯视图。

 图2和3代表根据适合时钟的本发明的隙缝天线的第一个实施例。根据本发明天线的总体结构类似于上述文件EP0766152的天线的结构。因此，隙缝天线21表示为包括例如用铜制成、固定于介质衬底23的印刷电路导电元件22。正如在上述文件中更详细解释的那样，该衬底最好由一种薄软材料制成，例如perstorp环氧树脂或卡普顿，允许以天线可以绕盒卷起的方式将这种天线放进时钟盒的组装槽中。更可取的是，该衬底23具有大约0.1mm的厚度。

导电元件22具有矩形形状并限定具有平行边的辐射隙缝24。事实上，在这个例子中，导电元件22具有两个长平行边22a和22b，和两个短平行边22c和22d。隙缝24因此也有矩形形状。

在该实施例中，可以看到导电元件22不完全密封隙缝24，而是在一个长边22b留有一个中央开口26。当然，另一个长边22a可以留有开口以代替边22b。

该天线进一步包括放在开口26的隙缝24中的中央印刷线27。该中央线27由相同材料制成并且以导电元件22相同的方式固定到衬底22。在这个例子中，中央线27具有宽度“d”的矩形形状，但这种形状不是强制性的。中央线的下侧连到长边22b而且上侧进入隙缝并接近另一个长边22a。但是，该中央线没有接触到边22a，而是离开距离δ。中央线27也从每个导电元件22的长边22b的两个末端移开一段距离s。

天线21连到包括可能例如位于时钟盒的微接收极-发射极25的天线电路的输出29。天线21通过例如同轴电缆或微带线具有激活导线和表壳导线的传输线31连到微接收极-发射极25。天线由应用于中央线27的信号激活。为此，传输线31的激活导线连到位于中央线27的激活点28。表壳导线和导电元件22例如通过在边22b没标记的连接点连到表壳。在表示的例子中，每个该边22b的两个末端连到表壳。

由于中央线27，激活集成入天线并且在天线的同一平面上。该中央线同时充作“平衡转换器”，例如中央线不需要例如自适应容量的自适应元件就允许直接连到微接收极-发射极。因此是中央线27实现在天线电路的非对称输出29和天线21间的转换。实际上，根据本发明的结构可以比作也有由连到表壳的元件包围的中央线(导线)的同轴电缆。该结构允许得到关于现有技术天线非常好的增益/带宽比。

实际上，本申请已经注意到通过改变距离δ，有可能改进天线21的自适应。因此，通过改变距离δ，有可能得到天线对天线电路的输出29的正确自适应。距离值因此相应于现有技术天线的自适应容量值。

作为一个例子，天线可用于在1.9Ghz附近工作，为此频率，应用下面大致尺寸：

导电元件22的整个长度，例如长边22a、22b大约是45mm，而宽度大约是2mm，隙缝的长度大约是36.4mm，而宽度大约是4mm，距离s大约是0.27mm，线27的宽度d大约是12mm，而距离δ大约是0.1mm。

当然，这些尺寸依赖于频率并可以相应改进。

因此可以理解天线21的形状允许可用表面的最佳使用，而且天线的小型化可能由此保持最佳增益/尺寸比。因此在例如手表的便携式设备中允许使用具有适合最佳激活的结构的天线。

图4表示根据本发明天线的第二个实施例。可以看到，关于图2和3的第一个实施例，导电元件22′密封并完全包围隙缝24′。中央线27′位于隙缝24′中并以在第一个实施例中相同的方式安排，例如中央线位于距离导电元件22′的长边22a′为δ的地方。中央线27′并不完全是矩形。但是在接近长边22b′的一侧它具有接近边22b′的突起30。长边22b′是连续的，但它具有至少部分接收中央线27′的突起30的凹口。

根据第二个实施例的天线也可以通过传输线31不需要离散零件直接连到包括微接收极-发射极25的天线电路。

由于根据本发明的天线，有可能将天线嵌入适合在手腕上带的时钟中。因此天线能接收或发射载有无线扩散消息的电磁字段。在已知方式中，钟表包括指示时间的元件，例如指针或数字显示器，和接收由天线选择的消息的微接收极-发射极的天线电路。

值得注意的是，可以应用多种改变和/或改进到根据本发明的天线中，因此仍在本发明的精神内。

例如，有可能提供根据本发明天线的屏蔽，例如有可能提供正如在上述欧洲专利申请中详细描述的在衬底后安排表壳的设计。

Claims (9)

1．安排连到天线电路(25)非对称输出(29)的隙缝天线(21)，包括

-介质衬底(23)，

-连到所述衬底并限定具有平行边的辐射隙缝(24；24′)的印刷电路导电元件(22；22′)，特征在于天线进一步包括在所述隙缝(24；24′)安排并允许直接连到所述输出(29)的印刷中央线(27；27′)，以所述中央线(27；27′)实现在所述输出和天线间的转换的方式。

2．如权利要求1所述的天线(21)，特征在于所述中央线(27；27′)安排在距离所述导电元件(22；22′)的所述平行边(22a；22a′)为δ的地方，所述距离δ表示天线对所述输出的自适应。

3．如权利要求1或2所述的天线(21)，特征在于所述衬底由一种软性材料制成。

4．如权利要求1、2或3所述的天线(21)，特征在于所述导电元件(22)是矩形的并且是不连续的而且它包括在第一长边(22b)，连到所述隙缝(24)的开口(26)。

5．如上一个权利要求所述的天线(21)，特征在于所述中央线(27)安排在所述开口并通过接近所述导电元件(22)进入所述隙缝(24)，但是所述中央线保持离开导电元件(22)的第二个长边(22a)的距离为δ。

6．如权利要求1、2或3所述的天线(21)，特征在于所述导电元件(22′)是矩形的并且是连续的而且它完全包围所述隙缝(24′)。

7．如上一个权利要求所述的天线(21)，特征在于所述中央线(27′)安排在所述隙缝(24′)距离所述导电元件的第一个长边(22′)为δ的地方。

8．如上一个权利要求所述的天线(21)，特征在于所述中央线(27′)包括一个突起(30)，而且所述导电元件的第二个长边(22B′)包括接收所述突起(30)的凹口。

9．易于带在手腕上的时钟，并包含时间指示装置、能选择和/或发射载有无线发射消息的电磁字段的天线和接收由天线选择的消息的天线电路，特征在于所述天线是如前面任何一个权利要求的隙缝天线(21)。

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