[實(shí)用新型]具有等效電子長(zhǎng)度的全頻帶套筒單極天線

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720147024.5
• 申請(qǐng)日: 2007-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN201041827Y
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘宗穎;黃章修
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 啟碁科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01Q9/30
• 分類號(hào): H01Q9/30
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 任永武

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型有關(guān)一種套筒單極天線，尤指一種具有等效電子長(zhǎng)度的全頻帶套筒單極天線。

背景技術(shù)

數(shù)字音樂產(chǎn)品如MP3?player、衛(wèi)星廣播以及高音質(zhì)數(shù)字廣播，除了個(gè)人隨身攜帶的應(yīng)用外，隨著汽車工業(yè)對(duì)汽車舒適化、數(shù)字化發(fā)展的要求日益提高，汽車的廣播系統(tǒng)已不再局限在單純接收無(wú)線調(diào)頻(FM)廣播信號(hào)。為了相容于現(xiàn)有的車用FM音響系統(tǒng)，有越來越多的數(shù)字音樂產(chǎn)品皆開始內(nèi)建FM發(fā)射器，將數(shù)字音樂以FM信號(hào)的形式發(fā)射至車用FM廣播系統(tǒng)，而車上乘客便可以通過車用音響聆聽數(shù)字音樂產(chǎn)品。

現(xiàn)有的FM發(fā)射器是利用單一頻率或者使用大功率的發(fā)射能量來傳送FM信號(hào)，對(duì)于FM天線的設(shè)計(jì)也盡量輕薄短小，以便于攜帶并組裝在車上。然而若欲考量到反射損耗小于-10dB的頻寬范圍，此種FM天線的頻寬通常只具備2MHz～5MHz的有效頻寬，并不符合一般的使用。為了增加使用者的方便性，也為了符合現(xiàn)行FM頻段發(fā)射的規(guī)定，F(xiàn)M發(fā)射器逐漸朝向全頻帶(88MHz～108MHz)發(fā)送信號(hào)的方向設(shè)計(jì)，而FM天線也對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)成可發(fā)射88MHz～108MHz頻帶信號(hào)的高效率天線。對(duì)于具20MHz頻寬的現(xiàn)有FM天線而言，早期是以1/4波長(zhǎng)(約75cm)的單極天線搭配足夠大的地端(例如大于2倍波長(zhǎng)平方的面積的地端)或套筒單極天線(長(zhǎng)度約100cm)來實(shí)現(xiàn)。然而這種天線的長(zhǎng)度或體積皆過大，不易加裝在車體上。

此外，為了符合現(xiàn)行美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)對(duì)FM頻段的發(fā)射規(guī)定，在發(fā)射功率受到限制的情況下，F(xiàn)M發(fā)射器的FM發(fā)射天線必須盡量靠近FM接收天線。由于一般車用FM音響系統(tǒng)的FM接收天線通常設(shè)置于汽車尾部，當(dāng)將FM發(fā)射天線加裝在車體內(nèi)時(shí)，F(xiàn)M發(fā)射天線會(huì)連接一條約3米長(zhǎng)的同軸纜線，通過同軸纜線附著于后車窗上或附近，而同軸纜線則埋在座位下面或汽車地毯下方等見不到的地方以達(dá)到美觀的效果。目前市面上的FM發(fā)射天線大多使用半導(dǎo)體工藝的芯片天線(chipantenna)或利用一段銅線(長(zhǎng)度30cm左右)搭配同軸纜線纏繞在磁鐵芯(ferritecore，解決電磁干擾問題中所常用)。這兩種天線雖然都很輕薄短小，但是這兩種天線的頻寬都太窄，造成發(fā)射天線的發(fā)射功率在整個(gè)頻帶上分布不均。而在阻抗不匹配的頻段部分，能量從FM發(fā)射器通過同軸纜線傳達(dá)至FM發(fā)射天線時(shí)會(huì)反彈回至同軸纜線上，再通過同軸纜線的外導(dǎo)體層發(fā)射。然而，經(jīng)由同軸纜線的外導(dǎo)體層所發(fā)射的能量會(huì)被車體金屬本身所屏蔽，使得FM發(fā)射天線效率不佳。在符合法規(guī)的條件下，現(xiàn)有FM發(fā)射天線在某些頻道使用良好，而某些頻道使用不佳。

請(qǐng)參考圖1。現(xiàn)有的套筒單極天線10包含信號(hào)線12以及套筒14(接地)，信號(hào)線12的長(zhǎng)度為1/4波長(zhǎng)。套筒14是提供相位180度的信號(hào)的流通路徑，換言之，套筒單極天線10為現(xiàn)有雙極天線的變型，所以套筒14提供信號(hào)線12在阻抗匹配以及頻寬調(diào)整的匹配。為了要達(dá)到電流相位轉(zhuǎn)換的目的，套筒14的長(zhǎng)度L以及套筒14與信號(hào)線12之間的距離Rx為重要參數(shù)，其中Rx決定套筒單極天線10的輸入阻抗，L為決定相位所需的長(zhǎng)度，為了提供相位180度的信號(hào)，現(xiàn)有L皆須設(shè)計(jì)為1/4波長(zhǎng)到1/8波長(zhǎng)之間。而套筒14具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器(balun)的作用，可以把一路不平衡的信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路異相(out?of?phase)信號(hào)，其中一路走信號(hào)線12，一路沿著套筒14走向一個(gè)足夠大的水平面接地端或1/4波長(zhǎng)的另一信號(hào)線。

請(qǐng)參考圖2。圖2為現(xiàn)有的印刷平面式套筒單極天線20(printed?sleevemonopole)的示意圖。為了減少套筒單極天線20的體積，現(xiàn)有的做法是將信號(hào)線22做曲折來達(dá)到縮短尺寸的目的。然而現(xiàn)有的套筒單極天線20的長(zhǎng)度及體積仍受限于套筒24的長(zhǎng)度L，也即1/8波長(zhǎng)到1/4波長(zhǎng)之間，因此無(wú)法有效減少套筒單極天線20的長(zhǎng)度，在應(yīng)用到車用FM廣播系統(tǒng)時(shí)仍相當(dāng)不便。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種具有等效電子長(zhǎng)度的全頻帶套筒單極天線，其包含有一信號(hào)線，具有多個(gè)曲折處，該信號(hào)線發(fā)射一無(wú)線信號(hào)；一接地元件，該接地元件提供該無(wú)線信號(hào)的反相信號(hào)的流通路徑，該接地元件具有多個(gè)曲折處、一末端以及一前端；一第一匹配元件，設(shè)置于該信號(hào)線的一端；一第二匹配元件，設(shè)置于該接地元件的一端；以及一第三匹配元件，連接該接地元件的末端與前端之間，用來提供一阻抗。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的套筒單極天線的示意圖。

圖2為現(xiàn)有的印刷平面式套筒單極天線(printed?sleeve?monopole)的示意圖。