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CN101617439A - 非对称偶极天线 - Google Patents

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CN101617439A CN200880005425A CN200880005425A CN101617439A CN 101617439 A CN101617439 A CN 101617439A CN 200880005425 A CN200880005425 A CN 200880005425A CN 200880005425 A CN200880005425 A CN 200880005425A CN 101617439 A CN101617439 A CN 101617439A
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Abstract

本发明提供了一种多频偶极天线。该天线包括基板(柔性或刚性)上的多个导电迹线。一个导电迹线包括辐射部分并且包括非对称地设置的多个辐射臂。另一个导电迹线包括接地部分并且包括多个接地臂。例如使用同轴电缆馈线来供给射频功率。该同轴电缆馈线的外部导体大致平行或大致垂直地连接到所述接地部分。该电缆的中心导体跨越所述辐射部分和所述接地部分之间的间隙并且耦接至远离所述辐射臂的辐射部分。

Description

非对称偶极天线
相关专利和专利申请
本专利申请与下述共同未决的美国专利申请和授权专利相关：
2005年9月1日提交的名称为“Multi-band omni directional antenna”的美国专利申请11/217760，它是2004年3月9日提交的名称为“Multi-band omni directional antenna”的美国专利申请10/708520(现在的美国专利6943731)的继续申请，在此以引证的方式并入其公开内容，如同完整阐述一样；以及
2002年10月23日提交的名称为“Dual band single feed dipole antennaand method of making the same”美国专利6791506，在此以引证的方式并入其公开内容，如同完整阐述一样。
技术领域
本申请的技术一般地涉及偶极天线，更具体地说涉及非对称偶极天线。
背景技术
全向天线对于各种无线通信装置是有用的，因为其辐射图(radiationpattern)使得能够从移动单元进行良好的发送和接收。当今，印刷电路板全向天线由于天线装置中的各样缺陷而没有被广泛地使用。具体地说，传统的全向天线的电缆馈电线会改变天线阻抗和辐射图，这抵消了全向天线的优点。
一种有用的天线提供了具有辐射部分和功率耗散部分的全向天线。功率源馈线被耦合至辐射部分以向辐射元件提供RF功率。功率源的地被耦接至功率耗散部分。功率耗散部分可以减少功率馈线对全向天线的辐射图的影响。
另一种有用的天线提供双频段单中心馈电偶极天线。通过设置形成在第二频率上谐振的第二偶极子的开路臂或短线来加载该偶极子。
但是，在产业中仍然存在对改进的紧凑宽带全向天线的需求。
发明内容
为了获得上述优点和根据本发明的目的，如这里具体实施并宽泛描述的，提供了一种全向天线。该天线包括基板(柔性或刚性)上的多个导电迹线。一个导电迹线包括辐射部分并且包括非对称设置的多个辐射臂。另一个导电迹线包括接地部分并且包括多个接地臂。例如使用同轴电缆馈线来供给射频功率。同轴电缆馈线的外部导体与所述接地部分连接(大致平行或垂直于所述接地臂的一部分)。所述电缆的中心导体跨越所述辐射部分和所述接地部分之间的间隙并且耦接至远离所述辐射臂的辐射部分。
根据以下对附图中例示的本发明的优选实施方式进行的更加详细的描述，本发明前述及其它特征、效用和优点将变得更加清楚。
附图说明
被并入并构成本说明书的一部分的附图例示了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释其原理。附图中相似项目可能使用相同标号来指代。
图1是使用本申请的技术构造的一种天线的立体图。
图2是使用本申请的技术构造的一种天线的立体图。
具体实施方式
“示例性的”一词在这里用来表示“作为一个例子、实例或者例证”。这里描述的“示例性的”任何实施方式不一定解释为优选或比其它实施方式更有利。此外，这里描述的任何实施方式应该被认为是示例性的，除非另外特别指明。针对包括两个辐射臂和三个接地臂的多频段偶极天线具体描述了本发明的技术。但是，本领域的普通技术人员在阅读了本公开后将会认识到可以有其它的构架和构造。
首先参考图1，提供了使用本发明的技术构造的天线100。天线100在基板104上设有导电迹线102。导电迹线102可以用任何传统的方法形成在基板104上，例如，金属冲压、金属箔、蚀刻、电镀等方法。导电迹线102通常由铜形成，但也可以是其它射频导电材料。基板104包括印刷电路板材料、FR4等。另外，尽管示出为相对刚性的基板，基板104可以包括柔韧性材料。
天线100可以被分为辐射部分106和接地部分108。辐射部分106包括设置有从辐射部分基部112延伸出的多个辐射臂110的导电迹线102。辐射部分基部112具有第一基端112f和第二基端112s，以及在其间延伸的基部本体112b。多个辐射臂110从辐射基部112非对称地延伸。尽管布置具体地依赖于一些传统的因素，在本例中，一个辐射臂110o从第一基端112f沿着基板104的第一端边缘114延伸，相对于另一个辐射臂110a形成间隙、缝隙、空间或凹槽116。另一辐射臂110a从第一基端112f和第二基端112s之间的基部本体112b延伸进入间隙116。辐射臂110o具有第一形状A而辐射臂110a具有第二形状B。第一形状A和第二形状B被示出是不同的，但是也可以是相同的。
接地部分108包括设置有多个接地臂120的导电迹线102。接地部分包括具有第一接地端部122f和第二接地端部122s以及在其间延伸的接地本体122b的接地部分基部122。尽管布置具体地依赖于一些传统的因素，在本例中，第一接地臂120f从第一接地端部延伸出且环绕第二接地臂120s，从而存在间隙、缝隙、空间或凹槽124。第三接地臂120t从第二接地端部122s沿着与边缘114相对的边缘126延伸。尽管示出的是错开的，但另一个辐射臂110a和第二接地臂120s可以是彼此相对的。第一接地臂120f具有形状C。第二接地臂120s具有形状D。第三接地臂120t具有形状E。尽管示出是不同的，但形状C、D和E也可以是相同的(见图2)。
射频功率由功率馈线130供给。功率馈线130示出为同轴电缆馈线，但可以是其它传统的射频功率源。功率馈线130具有接地部分132和导体部分134。导体部分134跨过分开辐射部分106和接地部分108的间隙300，且在接近第二基端112s的地方连接至辐射部分基部112，以便向辐射部分106提供射频功率。接地部分132沿着边缘126连接至第三接地臂120t。可以理解，功率馈线130沿着第三接地臂120t延伸。
尽管可以有具有更多或者更少的辐射臂和接地臂的其它构造，天线100提供两个辐射臂和三个接地臂，这使得天线100能够在多个频率处谐振。设置这些臂，包括使一些臂伸入间隙中，使得耦合增强。
与功率馈线130对准时的第三接地臂120t可以认为是一个馈电臂。接地部分132可以使用任何传统的手段连接至第三接地臂120，但对于所示出的同轴功率馈线，焊接连接即可。当焊接完毕，接地部分应该至少在两个位置被焊接以防止功率馈线130的移动。
现在参考图2，示出了天线200。天线200与天线100相似并且相似之处在这里将不再描述。在此，天线200的接地臂220f、220s和220t沿着接地基部122对称设置，但是，也可以是非对称的朝向。在此，功率馈线230被设置为基本上平行于接地基部122延伸，而不是针对天线100所描述的基本上垂直。功率馈线230具有耦接至接地基部122的接地部分232和导体部分134。导体部分134被粘接在接地基部122上并且跨越接地基部122和辐射部分基部112之间的间隙300，而且导体部分134被连接至辐射部分基部112以提供射频功率。
提供所公开的实施方式的前述说明以使本领域的任何技术人员能够作出或利用本发明。对这些实施方式的各种修改对本领域的技术人员是清楚的，且这里限定的一般性原理在不偏离本发明的精神和范围的条件下可以被应用于其它实施方式。因此，本发明不是要限于这里所示出的实施方式，而是涵盖根据与这里公开的原理和特征相符的最广范围。

Claims (20)

1、一种多频天线，该天线包括：
基板；
在所述基板上形成的多个导电迹线，该多个导电迹线中的一个形成辐射部分而该多个导电迹线中的另一个形成接地部分；
所述辐射部分包括辐射部分基部以及从该辐射部分基部延伸出的多个辐射臂，该辐射部分基部具有由基部本体连接的第一基端和第二基端，该多个辐射臂被非对称地设置；
所述接地部分通过间隙与所述辐射部分分开，并且包括接地部分基部以及从该接地部分基部延伸出的多个接地臂，该接地部分基部具有由接地本体连接的第一接地端部和第二接地端部；以及
功率馈线，该功率馈线包括与所述多个接地臂中的一个的至少一部分基本平行且与所述辐射部分基部基本垂直的接地部分，以及跨越所述间隙并且耦接到所述辐射部分基部的导体部分，
其中，所述天线在多个频率上工作。
2、根据权利要求1所述的天线，其中所述多个辐射臂的形状基本相同。
3、根据权利要求1所述的天线，其中所述多个辐射臂中的至少一个具有与所述多个辐射臂中的至少另一个不同的形状。
4、根据权利要求1所述的天线，其中所述多个辐射臂包括两个辐射臂。
5、根据权利要求4所述的天线，其中所述两个辐射臂中的一个从所述第一基端延伸出并形成一个空间，而所述两个辐射臂中的另一个从所述基部本体延伸出而进入该空间。
6、根据权利要求1所述的天线，其中，所述多个接地臂包括三个接地臂：从所述第一接地端部延伸出而形成空间的第一接地臂，从所述接地本体延伸出而进入该空间的第二接地臂，以及从所述第二接地端部延伸出的第三接地臂。
7、根据权利要求6所述的天线，其中所述第三接地臂包括馈电臂并且所述功率馈线与该馈电臂基本对齐。
8、根据权利要求7所述的天线，其中该功率馈线包括同轴电缆，使得该同轴电缆的外部导体耦接至所述馈电臂，而所述同轴电缆的中心导体跨越所述间隙并且耦接至所述辐射部分基部。
9、根据权利要求8所述的天线，其中所述中心导体被耦接到接近所述第二基端。
10、根据权利要求1所述的天线，其中所述多个接地臂包括沿着所述接地本体对称设置的三个接地臂。
11、根据权利要求1所述的天线，其中该基板是柔性的。
12、一种多频天线，该天线包括：
基板；
在所述基板上形成的多个导电迹线，该多个导电迹线中的一个形成辐射部分而该多个导电迹线中的另一个形成接地部分；
所述辐射部分包括辐射部分基部以及从该辐射部分基部延伸出的多个辐射臂，该辐射部分基部具有由基部本体连接的第一基端和第二基端，所述多个辐射臂被非对称地设置；
所述接地部分通过间隙与所述辐射部分分开，并且包括接地部分基部以及从该接地部分基部延伸出的多个接地臂，该接地部分基部具有由接地本体连接的第一接地端部和第二接地端部；以及
功率馈线，该功率馈线包括与所述接地基部的至少一部分基本平行且与所述辐射部分基部的一部分基本平行的接地部分，以及跨越所述间隙并耦接至所述辐射部分基部的导体部分，
其中，所述天线在多个频率上工作。
13、根据权利要求12所述的天线，其中所述多个接地臂沿着所述接地部分基部对称设置。
14、根据权利要求13所述的天线，其中所述多个辐射臂包括两个辐射臂。
15、根据权利要求14所述的天线，其中所述两个辐射臂中的一个从所述第一基端延伸出，而所述两个辐射臂中的另一个从所述基部本体延伸出。
16、根据权利要求15所述的天线，其中所述功率馈线包括同轴电缆导体，使得该同轴电缆的外部导体是所述接地部分而中心导体是所述导体部分。
17、根据权利要求16所述的天线，其中所述中心导体在接近所述第二基端处连接至所述辐射部分。
18、一种多频天线，该天线包括：
基板；
在所述基板上形成的多个导电迹线，该多个导电迹线中的一个形成辐射部分而该多个导电迹线中的另一个形成接地部分；
所述辐射部分包括辐射部分基部以及从该辐射部分基部延伸出的多个辐射臂，该辐射部分基部具有由基部本体连接的第一基端和第二基端，该多个辐射臂被非对称地设置，该多个辐射臂中的至少一个从所述第一基端延伸出；
所述接地部分通过间隙与所述辐射部分分开，并且包括接地部分基部以及从该接地部分基部延伸出的多个接地臂，该接地部分基部具有由接地本体连接的第一接地端部和第二接地端部；以及
功率馈线，该功率馈线包括接地部分和导体部分，该导体部分在接近所述第二基端处耦接至所述辐射部分，与所述多个辐射臂中的所述至少一个相对，
其中，所述天线在多个频率上工作。
19、根据权利要求18所述的天线，其中所述功率馈线基本上垂直于所述接地部分基部而延伸。
20、根据权利要求18所述的天线，其中所述功率馈线基本上平行于所述接地部分基部而延伸。
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