摄像头制造技术

一种摄像头包括超材料天线、信号处理模块及图像传感器，所述超材料天线包括一介质基板和设置于所述介质基板一表面的一馈电点、与所述馈电点相连接的馈线及一金属结构；所述馈线与所述金属结构相互耦合，所述图像传感器用于摄取图像信息并转换为电信号；信号处理模块用于处理所述电信号并产生结果信息，所述超材料天线用于将所述包含视音频的结果信息以电磁波形式传播。本实用新型专利技术的摄像头外或者内部设置超材料天线，可以实现然而上述无线方式将视音频信号高速、超宽带、大容量传送至电脑存储设备，降低摄像头采用有线方式传输信号的成本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及摄像设备，尤其是涉及一种无线摄像头。
技术介绍
摄像头(CAMERA)又称为电脑相机，电脑眼等，是一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议，远程医疗及实时监控等方面。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通。摄像头分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。数字摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号，进而将其储存在计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式，并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像，然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。然而，这些摄像头都需要通过有线方式与电脑连接，特别用于安全监控摄像头，需要部署零乱走线以将视频信号及时传送电脑设备，若一旦这些零乱走线被割断或者某个接口脱落，导致视频信号无法存储于电脑设备中，而且这些带有有线的摄像头安装不便。天线作为无线射频信号的辐射单元和接收器件，其工作特性将直接影响整个电子系统的工作性能。然而传统的天线的尺寸、带宽、增益等重要指标却受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益极限、带宽极限等)。这些指标极限的基本原理使得天线的小型化技术难度远远超过了其它器件，而由于射频器件的电磁场分析的复杂性，逼近这些极限值都成为了巨大的技术挑战。
技术实现思路
为了解决现有摄像头中存在的问题，本技术提供了一种无线的摄像头，通过应用高性能的超材料内置天线技术，在满足摄像头性能要求的前提下实现天线的内置化， 本技术采用以下技术方案一种摄像头包括超材料天线、信号处理模块及图像传感器，所述超材料天线包括一介质基板和设置于所述介质基板一表面的一馈电点、与所述馈电点相连接的馈线及一金属结构；所述馈线与所述金属结构相互耦合，所述图像传感器用于摄取图像信息并转换为电信号；信号处理模块用于处理所述电信号并产生结果信息，所述超材料天线用于将所述包含视音频的结果信息以电磁波形式传播。进一步地，所述金属结构是金属片经镂刻出槽拓扑结构而成。进一步地，所述超材料天线还包括接地单元，所述接地单元对称地分布所述馈电点两侧；所述接地单元上设置有若干个金属化的通孔。进一步地，所述超材料天线还包括一参考地，所述参考地包括位于所述介质基板相对两表面上的第一参考地单元及第二参考地单元，所述第一参考地单元使所述馈线的一端形成微带线。进一步地，所述第一参考地单元及第二参考地单元相互电连接。进一步地，所述介质基板设置有若干金属化通孔，所述第一参考地单元与所述第二参考地单元通过所述金属化通孔实现电连接。进一步地，所述第一参考地单元设置有相互电连接的第一金属面单元及第二金属面单元，所述第一金属面单元与所述馈线的一端位置相对，使所述馈线的一端形成所述微带线；所述第二参考地单元设置有第三金属面单元，所述第三金属面单元与所述第二金属面单元位置相对。进一步地，所述介质基板位于所述第二金属面单元及所述第三金属面单元处开设有若干金属化通孔，所述第二金属面单元与所述第三金属面单元通过所述金属化通孔电连接。进一步地，所述第二参考地单元还包括第四金属面单元，所述第四金属面单元位于所述馈线一端的一侧，并位于所述馈线的延伸方向上，所述第一金属面单元与所述第四金属面单元通过所述金属化通孔电连接。进一步地，所述超材料天线的谐振频段至少包括2. 4GHZ-2. 49GHz和 5. 72GHz-5. 85GHz。相对现有技术而言，本技术的摄像头采用超材料天线内置，然而基于超材料天线技术设计出使一个波段、两个或者更多不同波段的电磁波谐振的超材料天线，决定该天线体积的金属结构尺寸的物理尺寸不受半波长的物理长度限制，可以根据摄像头本身尺寸设计出相应的天线，满足无线通讯设备小型化、天线内置的需求。另外，可以实现然而上述无线方式将视音频信号高速、超宽带、大容量传送至电脑存储设备中，降低摄像头采用有线方式传输信号的成本。附图说明图1是摄像头的模块图；图2是本技术摄像头中的天线第一实施方式的主视图；图3为图2所示天线后视图；图4是本技术的天线第一实施方式S参数仿真图；图5是本技术摄像头中的天线第二实施方式的主视图；图6是本技术摄像头中的天线第三实施方式的主视图；图7为本技术天线的第二、三实施方式上的金属结构放大图；图8是本技术的天线第一实施方式S参数仿真图；图9是本技术第二、三实施方式操作于2. 4,2. 44,2. 48GHz时E方向远场仿真结果图；图10是本技术第二、三实施方式操作于2. 4,2. 44,2. 48GHz时H方向远场仿真结果图；图11是本技术第二、三实施方式操作于5. 725,5. 8,5. 85GHz时E方向远场仿真结果图；图12是本技术第二、三实施方式操作于5. 725、5.8、5. 85GHz时H方向远场仿真结果图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术摄像头做一步说明。请参阅图1，是本技术中的摄像头的模块图。摄像头100包括超材料天线10、 信号处理模块11及图像传感器12。所述图像传感器12用于摄取图像信息并转换为电信号；信号处理模块11用于处理所述电信号并产生结果信息，所述超材料天线10用于将所述包含视音频的结果信息以电磁波形式传播。在本技术中，所述摄像头100包括但不限于监控摄像头、监控器、高清摄像头、红外监控摄像机等。上述通过无线方式输出视音频信号，极大省掉各种视频接口成本，从而可以降低摄像头有线方式接入的成本。本技术摄像头中天线是基于人工电磁材料技术设计而成，人工电磁材料是指将金属片镂刻成特定形状的拓扑金属结构，并将所述特定形状的拓扑金属结构设置于一定介电常数和磁导率基材上而加工制造的等效特种电磁材料，其性能参数主要取决于其亚波长的特定形状的拓扑金属结构。在谐振频段，人工电磁材料通常体现出高度的色散特性，换言之，天线的阻抗、容感性、等效的介电常数和磁导率随着频率会发生剧烈的变化。因而可采用人工电磁材料技术对上述天线的基本特性进行改造，使得金属结构与其依附的介质基板等效地组成了一个高度色散的特种电磁材料，从而实现辐射特性丰富的新型天线。以下详细介绍应用摄像头中超材料天线10的几个实施方式第一实施方式请一并参阅图2及图3，超材料天线10包括介质基板1、金属结构2、馈线3及参考地41、42，所述介质基板1呈长方板状，其可由高分子聚合物、陶瓷、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料等材质制成。在本实施例中，所述介质基板1的材质采用玻纤材质(FR4)制成，因而不仅成本低，而且可保证在不同的工作频率中保持良好的天线工作特性。所述金属结构2、馈线3及参考地41、42分别置于所述介质基板1的相对的两表面上，所述金属结构2、馈线3及参考地41、42与所述介质基板1形成超材料天线，所述超材料天线的性能取决于所述金属结构2，在谐振频段，超材料通常体现出高度的色散特性，即其阻抗、容感性、等效的介电常数和磁导率随着频率会发生剧烈的变化，因而通过改变所述金属结构2及介质基板1的基本特性，便使得所述金属结构2与介质基板1等效地组成一个按照洛伦兹材料谐振模型的高度色散的特种电磁材料。请参阅图4，本实施例中的超材料天线的工作频段是2. 4GHZ 2. 49G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，徐冠雄，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，深圳光启创新技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：