[發明專利]用于優化天線性能的系統、裝置和方法

有效

• 申請號: 201780002851.1
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN108370092B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 梁振佳;余志新
• 申請（專利權）人: 天傳科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36
• 代理公司: 深圳永慧知識產權代理事務所(普通合伙) 44378
• 代理人: 宋鷹武

公開了一種系統、裝置和方法，用于改進偶極天線以包括用于匹配諸如空氣和人體兩種不同介電材料的不相等臂長。改進的偶極天線內置圓柱管形偶極子，其具有中空的中心以讓導線通過而幾乎不影響天線的性能。天線可以彎曲成不同的形狀以適應任何形狀或尺寸的無線產品。天線被設計成即使在人體干涉的情況下也能在一側提供穩定的輻射，在前側提供部分輻射。另外，天線可以通過功率分路器/分配器與另一類似的天線組合，即使在人體附近存在的情況下也可以形成完整的360度輻射圖。

技術領域

所公開的主題涉及用于優化各種應用的天線性能的系統和方法，更具體地說，所公開的主題涉及用于減少天線中的輻射影響的系統和方法。

背景技術

目前，無線類產品行業有多種類型的天線(例如平面倒F天線(PIFA)、芯片天線等)。然而，隨著可穿戴設備、物聯網、射頻識別等技術在市場上流行，消費產品的尺寸大大減小且與人體的接近程度大大增加。因此，由于大多數天線需要大的地平面，所以市場上一般類型的可用天線不適合用于消費類產品，因為在小型設備中天線的空間是不夠的。而且，由于無線類產品非常貼近人體，天線的性能也會受到很大的影響。

例如，助聽器是非常小巧和精致的設備，并且包括容納在足夠小以適合人的耳道或外耳后面的外殼中的多個電子和金屬部件。各種電子和金屬部件在不妨害由此產生的輻射圖(radiation pattern)下對射頻天線施加高的設計限制。

因此，需要開發一種能夠減小人體(或其他任何外部因素)對輻射圖的影響的小尺寸天線。

發明內容

本發明內容是為了介紹與用于優化天線性能的系統、裝置和方法相關的概念，并且在詳細描述中進一步描述這些概念。本發明內容不旨在標識所要求保護的主題的基本特征，也不旨在用于確定或限制要所求保護的主題的范圍。

在一實施例中，公開了一種改進的偶極天線，包括具有由金屬制成的表層和由非金屬制成的內層的第一臂，其中射頻信號電纜的饋電連接到其表層。該天線還包括具有由金屬制成的表層和由非金屬制成的內層的第二臂，其中射頻信號電纜穿過其內層，地線連接到其表層。在另一實施例中，天線可以完全由像柔性PCB等不同的襯底構成。此外，第一臂的長度由第一介電材料的第一介電常數決定，第二臂的長度由第二介電材料的第二介電常數決定。在一實施例中，第一介電材料是空氣，第二介電材料是人體。此外，在一實施例中，改進的偶極天線是可彎曲的。此外，在一實施例中，改進的偶極天線被裝入用于裝入到無線電子設備中的可彎曲的圓柱管形中。此外，在一實施例中，所述無線電子設備為由人體穿戴的頭戴式耳機。此外，在一實施例中，第一和第二介電常數是不同的。

此外，在一實施例中，無線收發器的操作頻率是由第一臂和第二臂的長度的比例決定的。此外，在一實施例中，無線收發器的操作頻率取決于第一介電常數、第二介電常數、和裝在圓柱形主體中的改進的偶極天線的寬度。此外，在一實施例中，第一臂的長度根據空氣的介電常數來調整。此外，在一實施例中，第一臂的長度對于工作在2.4GHz的四分之一波長偶極子是3cm，對于工作在2.4GHz的半波長偶極子是6cm。此外，在一實施例中，第二臂的長度根據人體的介電常數來調整。此外，在一實施例中，第一臂和第二臂的長度被不同的調整以用于拓寬改進的偶極天線的帶寬以進一步最小化由于人體存在而造成的輻射干擾。此外，在一實施例中，第一臂和第二臂是空心的，以允許信號線沿直徑穿過。此外，在一實施例中，第一臂和第二臂中的至少一個的寬度比另一個小。此外，在一實施例中，第一和第二臂被設計成可以從改進的偶極天線上拆卸的。