具有高增益的低轮廓天线制造技术

公开了具有至少一对导电焊盘(5，7)和第二对间隔开的导电焊盘(1，3)或单个焊盘的天线(2)，其中焊盘相互间隔开，相对于接地平面(13)平行或倾斜。

A low profile antenna with high gain

An antenna (2) with at least one pair of conductive pads (5, 7) and second pairs of electrically conductive pads (1, 3) or single disks is disclosed, in which the pads are separated from each other and are parallel or inclined to the ground plane (13).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高增益的低轮廓天线
本专利技术涉及天线。在一种形式中，它涉及特别适用于但不限于集成在电子设备中的天线。天线可以用于增加电子设备操作中使用的无线电信号的信号强度。
技术介绍
近年来，消费电子产品的增长显着。这种消费电子产品包括但不限于电视机、显示器、移动电话、智能手机、平板电脑、膝上型电脑、个人电脑、便携式游戏机、智能手表和智能设备。随着这些设备在日常生活中变得越来越普遍，这些设备需要能够无线电接收，无论是用于连接到互联网、其他设备或者仅用于接收信息。这种需求加上小型化这些设备的趋势，无论是出于美学和/或便携性的原因，意味着无线连接是唯一可行的选择。大多数这些设备的传统方法是使相关的接收/发射天线小型化。尽可能使天线小型化到一定程度，同时仍能实现可接受的性能。然而，在理想条件下通过可接受的性能会在实际使用中迅速退化为不可接受的性能。例如，中间对象、相邻设备、信号和天线可能意味着接收信号的强度最差，而天线的低性能几乎无法改善情况。当天线用于连接互联网时，这可能导致数据包的丢失。在低带宽应用中，这可能不被注意到，但随着高带宽应用(例如720p、1080p、超高清电视、游戏流服务等)的出现，可靠且稳定的连接是必需的。此外，许多消费电子设备也能够以至少两个单独的频率(即频带)接收数据包。理想情况下，这是通过一个能够接收所有频带的单个天线实现的。此外每个频带必须具有可比较的性能，因为无法保证特定的频带可用(即诸如路由器的发射设备可能不符合IEEE802.11的最新迭代，并且仅在2.4GHz提供802.11b和g，而不是在5GHz的优选802.11n。)因此，需要一种具有高增益且低方向偏好但低轮廓的天线，以使其可用于各种电子设备中。根据本专利技术，提供了如权利要求1所述的天线。天线包括设置在第一平面中的一对导电焊盘，用于至少一对导电焊盘中的每个焊盘的天线馈送装置，所述一对焊盘关于第一平面上的虚线对称并与其间隔开，设置在所述平面中的第二对间隔开的导电焊盘或单个焊盘，所述第二对焊盘或所述单个焊盘沿所述虚线与所述第一对焊盘间隔开，与所述第一对焊盘电绝缘，并且关于所述虚线对称以及在大致平行的平面中取向的接地平面，其中接地平面与焊盘间隔大约1/24λ到1/6λ的值，或者接地平面的方向相对于第一平面成角度并与其间隔开，其中接地平面与焊盘在一端间隔大约1/6λ或1/24λ，而在相对端处大约为1/12λ，其中λ是天线工作频率的波长。天线是低轮廓的、具有高增益且低方向偏好。可以使用的间隔的范围以及相对于接地平面倾斜焊盘的灵活性导致天线具有良好的性能(即高增益)，同时保持天线设计相对于其可以被布置的电子设备的灵活性。本专利技术的其他特征在从属权利要求中阐述。当接地平面被定向在基本上平行的平面中时，接地平面可以与焊盘间隔大约1/12λ、1/24λ或1/6λ。使用这些间隔中的任何一个都会导致天线相对于其可以布置天线的电子设备在性能和设计灵活性之间取得最小的折衷。天线可以配置用于包括第一操作频率和第二操作频率的双频带操作，其中第二操作频率大约是第一操作频率的两倍。天线在第一和第二操作频率处具有良好的阻抗匹配。第一和第二对导电焊盘中的每个焊盘可以具有相同的尺寸，和/或第一和第二对导电焊盘中的每个焊盘相对于其他焊盘具有尺寸和间隔，以便在第一和第二操作频率处允许共振。这进一步改善了在第一和第二操作频率处的阻抗匹配。接地平面可以通过绝缘体与焊盘间隔开。这可以“调谐”天线的特性，包括性能。天线可以进一步包括至少一个第三导电单个焊盘或一对焊盘，其设置在第二平面中并且与第一和第二对导电焊盘电绝缘，第三导电单个焊盘或一对焊盘关于虚线对称。这允许提高天线的增益。当涉及平面时，第一平面与第二平面的区别在于第一平面相对于第二平面的定向。垂直或水平偏离平面并与平面平行的平面认为是与偏移平面相同的平面。第一和第二平面可以基本上正交。这优化了天线增益的提升。天线可以进一步包括至少一个在第二平面上的第四导电焊盘或一对焊盘，所述第四导电焊盘或一对焊盘与至少一个第三导电焊盘或一对焊盘间隔开，并且与至少一个第三导电焊盘或一对焊盘电绝缘，且关于虚线对称。这可以进一步提升天线增益。每个焊盘一般为长方形或梯形。该形状可以用来调谐天线的操作特性。接地平面可以包括导电面板。这最大化了天线提供的增益。面板可以是LCD、LED、OLED、AMOLED、等离子体等的显示面板的盖。这提供了与天线一起使用的有效接地平面。显示面板可以安装在电子设备内，并且第一焊盘和第二焊盘安装在电子设备的外壳上。这允许在相对于由显示面板提供的接地平面定位焊盘时的最大灵活性。第一和第二焊盘可以安装在外壳的内部或外部，或者嵌入其中。这使得天线可以很容易地集成到现有的消费电子设备中，而不会增加设备的尺寸。接地平面连接到电子设备的电子系统的接地，以优化显示面板作为接地平面的有效性。至少一个第三导电焊盘或第三对焊盘可以布置在电子设备的壁托架或电子设备的支架内，和/或至少一个第四导电焊盘或第四对焊盘可以布置在电子设备的壁挂支架上或电子设备的支架内。这允许天线很容易地集成到现有的消费电子设备及其支撑结构中，而不增加设备及其支撑结构的整体尺寸。天线原则上可以与任何电子设备一起使用，例如电视机、监视器、移动电话、智能手机、平板电脑、膝上型电脑、个人电脑、便携式游戏机、智能手表、机顶盒、智能打印机和智能设备。天线系统可以使用两个天线形成，其中接地平面对于两个天线是公共的。这允许使用MIMO实施方式。附图说明图1示出了与接地平面一起使用以形成天线的阵列；图2示出了图1的天线的XY和YZ标高；图3示出了在2.4GHz处图1的天线的增益；图4示出了在5GHz处图1的天线的增益；图5示出了图2的替代天线；图6示出了可用于提升天线性能的附加阵列；现在将参考附图以举例的方式描述根据本专利技术的用于电子设备的优选天线。如图1所示，天线2在XY平面(即第一平面)中包括四个间隔开的焊盘1、3、5和7。如图所示的焊盘1、3、5和7可以具有从y侧到x侧(即，与x-x和y-y方向成角度的边缘)的完全或部分锥形的边缘。焊盘1、3、5和7可以是铝箔1、3、5和7。铝箔的厚度大约为200×10-10米，这给出了每平方约1.5欧姆的电阻。这些焊盘可以由硬纸板(通过热箔阻挡将焊盘层压到其上)的片材9支撑。该箔可以用电绝缘漆涂覆。该装置可以通过将铝溅射到所需厚度的漆涂层背衬表面上来制造。然后用粘合剂涂覆铝，并将组合热箔用邻近片材的粘合剂阻挡在片材9上。将背衬表面剥离，留下片材9，焊盘1、3、5和7以及粘合在一起的漆外涂层。或者，与使用片材9相反，可以由其中使用天线2的设备支撑焊盘。从焊盘1、5中获取馈送17以获得期望频率的信号。每对焊盘1、3和5、7分别关于XY平面上的虚线y-y间隔开并对称。天线还包括导电的材料片材13。导电的材料片材13用作天线的接地平面。在一个方面，如图2所示，接地平面与焊盘1、3、5和7处于同一平面内(即第一平面)，但是与焊盘1、3、5和7间隔开(即焊盘1、3、5和7平行于接地平面13)。在这个方面，该间隔可以是从大约1/24λ到1/6λ的值，其中λ是天线的操作频率的波长。间隔可以包括绝缘体19以调谐操作频率或其他天线特性。可以理解的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线，包括：一对设置在第一平面内的导电焊盘；用于所述至少一对导电焊盘中的每个焊盘的天线馈送装置，所述一对焊盘关于所述第一平面上的虚线对称并与所述虚线间隔开；设置在所述第一平面中的第二对间隔开的导电焊盘或单个焊盘，所述第二对焊盘或所述单个焊盘沿着所述虚线与第一对焊盘间隔开，与所述第一对焊盘电绝缘，并且关于所述虚线对称；以及定向在基本上平行的平面中的接地平面，其中所述接地平面与所述焊盘间隔大约1/24λ到1/6λ的值；或者定向在相对于所述第一平面成角度并与其间隔开的平面中的接地平面，其中所述接地平面在一端与所述焊盘间隔大约1/6λ或1/24λ，并且在所述另一端处大约为1/12λ；其中λ是所述天线的操作频率的波长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.23 GB 1520640.21.一种天线，包括：一对设置在第一平面内的导电焊盘；用于所述至少一对导电焊盘中的每个焊盘的天线馈送装置，所述一对焊盘关于所述第一平面上的虚线对称并与所述虚线间隔开；设置在所述第一平面中的第二对间隔开的导电焊盘或单个焊盘，所述第二对焊盘或所述单个焊盘沿着所述虚线与第一对焊盘间隔开，与所述第一对焊盘电绝缘，并且关于所述虚线对称；以及定向在基本上平行的平面中的接地平面，其中所述接地平面与所述焊盘间隔大约1/24λ到1/6λ的值；或者定向在相对于所述第一平面成角度并与其间隔开的平面中的接地平面，其中所述接地平面在一端与所述焊盘间隔大约1/6λ或1/24λ，并且在所述另一端处大约为1/12λ；其中λ是所述天线的操作频率的波长。2.根据权利要求1所述的天线，当所述接地平面定向在基本上平行的平面中时，其中所述接地平面与所述焊盘间隔大约1/12λ。3.根据权利要求1所述的天线，当所述接地平面定向在基本上平行的平面中时，其中所述接地平面与所述焊盘间隔大约1/24λ。4.根据权利要求1所述的天线，当所述接地平面定向在基本上平行的平面中时，其中所述接地平面与所述焊盘间隔大约1/6λ。5.根据前述权利要求中任一项所述的天线，其中λ是所述天线的第一操作频率的波长，以及所述天线配置用于双频带操作，双频带包括所述第一操作频率和第二操作频率，其中所述第二操作频率大约是所述第一操作频率的两倍。6.根据前述权利要求中任一项所述的天线，其中第一和第二对导电焊盘中的每个焊盘都是相同的尺寸。7.根据从属于权利要求5的权利要求6所述的天线，其中，所述第一和第二对导电焊盘中的每个焊盘相对于其他焊盘具有尺寸和间隔，以允许在所述第一和第二操作频率处发生谐振。8.根据前述权利要求中任一项所述的天线，其中所述接地平面通过绝缘体与所述焊盘间隔开。9.根据前述权利要求中任一项所述的天线，进一步包括设置在第二平面中并与所述第一和第二对导电焊盘电绝缘的至少一个第三导电焊盘或一对焊盘，所述第三对焊盘或第三单个焊盘关于...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·曼南，
申请(专利权)人：M·曼南，
类型：发明
国别省市：英国,GB