[发明专利]具有高增益的低轮廓天线

说明书

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。

技术领域

本发明涉及天线。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。

背景技术

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。

根据本发明，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。本发明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。