[发明专利]一种改进的天线

说明书

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种天线装置，该天线装置包括印刷电路板PCB，所述PCB被配置为携带收发信机并设置在导电外壁内，从而在导电外壁与PCB之间形成天线间隙。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2017年3月30日提交的瑞典专利申请No.1750377-2的优先权，其通过引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及天线领域，特别涉及一种天线布置和一种提供改进的天线的方法。

背景技术

天线是一种用于从一个地方向另一个地方发送和/或接收信息的接口。天线是一种电子设备，在传输信息1时将电力转换为电磁辐射，在接收信息时则将电磁辐射转换为电力。电磁辐射是指电磁场的波，其携带电磁辐射在太空中传播(辐射)。电磁波为电电场和磁场的同步振荡，以光速在真空中传播。它们包括其他无线电波，这些无线电波的频率高达300GHZ，低至3kHz的频率。该范围内的任何电磁波频率都称为射频。无线电波在空中传递信号，几乎没有传输损耗，因此为远距离传输信息提供了一种很好的方式。

天线是所有使用无线电并希望与另一个实体通信(发送和/或接收信息/数据)的设备的基本部件。它们用于无线电广播、移动终端、双向广播和广播电视等系统，以及其他设备，例如车库开门器、蓝牙设备、智能手表、无线计算机网络和商品上的射频识别(RFID)标签。

天线的设计尺寸与预期波长有关。天线具有一系列性能指标，这些指标在为特定应用选择或设计特定天线时非常重要。最重要的因素是方向特性和产生的增益。

方向性是对天线辐射方向图的“定向”程度的度量，用来测量辐射集中在单个方向上的程度。天线增益综合了天线的方向性和电性能，是衡量天线辐射方向图的方向性和功率密度的指标。高方向性的天线会把大部分的能量辐射到一个特定的方向，而低方向性的天线会把能量辐射到一个更大的角度。增益随方向变化的曲线称为方向图。因此，辐射方向图将天线辐射功率的变化定义为远离天线方向的函数。此外，天线效率是衡量天线相对于天线输入功率辐射多少功率的指标。

当机械设计天线时，首先要明确天线的用途，因为某些类型的天线更适合某些应用。此外，天线的一般环境必须根据周围的组件和材料特性来指定，因为这也会影响性能指标。例如，金属是电和磁的导体，因此它能够吸收无线电波并改变辐射方向图。因此，一个包含大量金属的环境将严重影响天线，在设计天线时必须考虑和处理。

1970年代，第一只数字手表问世。从那以后，手表的发展还在继续。从一开始包括一个简单的数字显示器，也许还有一个计算器，到1990年代后期首次推出的智能手表。智能手表是一种计算机化的手表，其功能超越了计时功能，并具有与其他实体进行沟通的能力。

然而，为了在手表(或智能手表)或任何其他通信设备中包含通信可能性，至少必须包含一个天线。为了获得最好的通信条件，手表(或设备)必须在天线之后进行设计，天线的类型和设计要根据所需的性能指标来选择。因此，必须首先确保天线设计和性能，以实现所需的通信结果。由于必须优先考虑天线，因此手表或设备必须依赖于天线。这限制了最终产品(手表或设备)的设计可能性。这些限制既涉及设备的形状和尺寸，也涉及设备的构造材料。

发明内容

近年来，天线的使用急剧增加。1900年代初，世界上总共只有几根天线，而如今，天线的数量甚至比人还多。天线的使用仍在继续增长，在未来，预计天线将比物体更多，物体包括所有电子设备，例如我们的家庭、工作场所和商店中的电子设备。预计几乎所有种类的物体都将至少包含一个天线，可能还要更多。

关于上述内容，本发明的发明人已经认识到现有天线存在问题，目前还没有一种天线能够有效地发射和接收无线电信号，达到所有期望的性能，同时又能极其简单、灵活地使用最少的部件。

本发明要解决或至少减轻的一个问题是制造一种高效的天线，该天线的制作非常简单，具有最少的零件数量和天线实现的灵活性。