專利名稱：極高頻/超高頻電視天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電波通訊天線，尤指電視極高頻/超高頻接收和發(fā)射天線。
從電視的早期延續(xù)至今，大家都認(rèn)為必須接裝大型的外接天線或電纜，才能對(duì)電視接收器提供必要的信號(hào)強(qiáng)度，讓觀眾接收到完美的畫面及聲音。
外接天線所采取的形式，多半是大而累贅的錐形或八木構(gòu)造，須在戶外將它們架設(shè)在建筑物屋頂、閣樓、或諸如此類地方的一根桿柱上。這類天線的構(gòu)造多少有些脆弱，因?yàn)樗鼈兪且远鄠€(gè)組件結(jié)合而成的，包括反射器，具有各種長(zhǎng)度以便能與各種接收信號(hào)的頻率要求相配合的輕質(zhì)鋁管或類似管件所形成的接收元件，以及塑料絕緣器。接收元件是利用絕緣器而被保持在相對(duì)位置的，反射器元件則一起接地。
這類天線須由使用者自行組合，但在施工期間必須彎折或折斷一些元件，若是不慎掉落時(shí)，即可能受損而需更換，或者亦可請(qǐng)人組合，不論那一種情形，都會(huì)增加原來就不低的天線成本。
這類外接天線會(huì)不斷受到各種因素的影響。即使日后各種嚴(yán)苛氣候條件下未被這些因素?fù)p害或毀壞，此等天線的接收性能也會(huì)變差或減弱，或隨著時(shí)日而因機(jī)械衰變產(chǎn)生接收能力逐漸不良的情形。
除了前述缺點(diǎn)外，這類接收天線也不美觀。
目前所用的其它天線，則為外觀較美但卻無法產(chǎn)生良好圖像及聲音的室內(nèi)天線。這類室內(nèi)天線中最常見和最有效的一種，即屬置于電視機(jī)附近或其上、俗稱“兔耳朵”的那種為人所熟知的復(fù)雙極式天線。不過，此類天線對(duì)邊緣地帶的接收性能并不佳，只對(duì)信號(hào)較強(qiáng)的局部接收信號(hào)發(fā)生效用。若是想要接收低頻信號(hào)時(shí)，雙極便需伸展至其最大長(zhǎng)度，使得“兔耳朵”易于弄翻、妨礙、甚或損壞到置于其附近的物品。
目前也采用有線系統(tǒng)把信號(hào)傳送給電視機(jī)。這系統(tǒng)能把頻率范圍極廣的圖像信號(hào)清晰地傳送給電視機(jī)。不過，有線信號(hào)傳送系統(tǒng)的一個(gè)最大缺點(diǎn)便是安裝成本甚高，同時(shí)用戶對(duì)于信號(hào)的傳送還需定期付費(fèi)，此費(fèi)用每月甚至高達(dá)100美元。
衛(wèi)星碟形天線及其配件是現(xiàn)今用來接收電視信號(hào)的另一種方法。這方法普遍用來接收固定衛(wèi)星傳送的電視信號(hào)，且效果甚佳。但這類系統(tǒng)所需的碟形天線的直徑要很大，通常超過六尺，最好是在十二尺以上，才能接收到良好的信號(hào)電平。至于直徑在二尺以下的碟形天線，目前除了最強(qiáng)的衛(wèi)星發(fā)射器外，其余的均無法接收。尺寸大小可接受的碟形天線，由于難以隱藏，所以看起來礙眼。此外，這類系統(tǒng)目前的成本十分高昂，并非每個(gè)想接收良好電視圖像的觀眾都裝得起。
本發(fā)明出現(xiàn)之前，從未發(fā)現(xiàn)一種對(duì)信號(hào)高度靈敏且美觀的室內(nèi)電視天線。
本發(fā)明對(duì)室內(nèi)天線采用了一套全新的設(shè)計(jì)。本發(fā)明主要是以印刷電路技術(shù)所形成的一種平面型天線。此天線的型式屬于一種二次元的號(hào)角形或缺口形天線。這天線可設(shè)在一基板上，而該基板則可用美耐(mylar)、玻璃纖維、REXLITE、聚苯乙烯、聚醯胺、鐵弗龍玻璃纖維之類的材料，或其它任何適于此用途的材料制成?；蹇梢赃x用撓性材料，方便卷起以供收藏或攤開成平面狀以供使用；但也可選用剛性材料以便形成一剛硬的平面形態(tài)的基板。設(shè)在基板上的天線元件，可以是任何適用的導(dǎo)電材料，例如鋁、銅、銀、金、白金、或其它任何適于此用途的導(dǎo)電材料。該導(dǎo)電材料是利用任何已知的技術(shù)附著于基板上的。
在所舉的一實(shí)施例中，涂布于基板第一面上的天線導(dǎo)電材料涂層是與一個(gè)形如號(hào)角的未鍍層第一空腔共同形成的，這個(gè)“豐饒角”的橫剖面的輪廓是從位于基板一邊緣的一個(gè)大型未涂布或未鍍層的表面區(qū)域(嘴部)開始，有一狹窄的喉部朝著基本上與號(hào)角區(qū)嘴部保持垂直的方向延伸，而這未鍍層區(qū)域的橫剖面面積即朝著狹窄的喉部逐漸變小。喉部延伸進(jìn)入一未鍍層且形態(tài)作成可跟一預(yù)定頻率配合的第二較小空腔內(nèi)。另在基板的相對(duì)表面上，有一對(duì)分開的，從第一和第二空腔中間的喉部區(qū)域開始延伸并穿過基板分別與喉部?jī)蓚?cè)相接通電的饋線。
饋線的位置，空腔的尺寸，以及號(hào)角區(qū)的形狀，均可由天線設(shè)計(jì)者按照其特定用途和頻率自行選擇，以期獲得最佳效果。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，是經(jīng)由印刷在基板上，與號(hào)角區(qū)相對(duì)那一面上的微波條狀饋線，對(duì)天線供以能量或從該處接收能量的。
第一空腔可以采用許多不同的形狀，例如矩形、方形、圓形、或其它任何適當(dāng)形式，以期達(dá)到本發(fā)明的意旨。至于喉部的彎曲部份，亦可改用其它形狀，例如半圓形或曲折形等等。
由于本發(fā)明的天線的橫剖面非常細(xì)薄，可以讓它跟壁掛式物品，例如壁氈、畫、相片、或平面電視機(jī)等等合為一體，亦可置放在汽車或火車車窗、或屋頂上，或用于其它任何欲使用天線的適當(dāng)用途。
當(dāng)天線設(shè)于一撓性基板之上時(shí)，就可卷起以供收藏或運(yùn)輸，使其不致遭受損傷，亦可收藏在較小空間內(nèi)。
諸如信號(hào)放大器和分配器等等配件，均可與此天線合用，以便提升其性能或與多個(gè)接收器相接。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可供接收及發(fā)射信號(hào)的改進(jìn)的室內(nèi)天線。
本發(fā)明的另一目的是提供一種相對(duì)于其長(zhǎng)度及高度而言，橫剖面較薄的室內(nèi)天線。
本發(fā)明的再一目的是提供一種利用已知印刷或鍍層方式而在基板上構(gòu)成的室內(nèi)天線。
本發(fā)明的又一目的是提供一種能卷起以供收藏或運(yùn)輸?shù)奶炀€。
本發(fā)明的再一目的是提供一種合乎美學(xué)的天線。
本發(fā)明提供一種極高頻/超高頻電視平面型天線，其特征在於包括一片細(xì)薄基板，一面基板的第一表面，其中一部份涂布導(dǎo)電材料，另一部份則未涂布，一個(gè)由前述未涂布部份所構(gòu)成的第一空腔，該第一空腔從前述基板的第一邊緣開始，設(shè)有一大型的嘴部，當(dāng)前述未涂布部份從前述第一邊緣開始延伸，以致形成一個(gè)朝著前述基板第二邊緣變成窄細(xì)頸部時(shí)，這第一空腔的剖面亦跟著變小，一個(gè)設(shè)在前述窄細(xì)頸部周圍并與前述第二邊緣鄰接的第二空腔，該空腔是用以把前述天線調(diào)整至一預(yù)定頻率，一對(duì)設(shè)在前述基板與前述第一空腔窄細(xì)頸部相對(duì)的第二表面上的導(dǎo)體，這些導(dǎo)體其中之一的第一端與前述窄細(xì)頸部的一側(cè)電連接，另一導(dǎo)體的第一端則與前述窄細(xì)頸部的另一側(cè)電連接，以及一個(gè)與前述導(dǎo)體的第二端相接，與前述天線的接收或發(fā)射器相接以供能的連接器。
前述的天線，其特征在于所述基板的厚度在2到250mm間。
前述的天線，其特征在于所述天線的厚度在2.5到251mm間。
前述的天線，其特征在于所述那對(duì)導(dǎo)體是被涂布在所述基板上的。
前述的天線，其特征在于所述導(dǎo)體是單一的導(dǎo)線。
前述的天線，其特征在于所述導(dǎo)體是屬于微波條狀線的構(gòu)造。
前述的天線，其特征在于所述天線屬于條狀線構(gòu)造。
前述的天線，其特征在于所述天線是撓性的。
前述的天線，其特征在于所述天線是剛性的。
前述的天線，其特征在于所述天線與導(dǎo)體屬于微波條狀線構(gòu)造。
前述的天線，其特征在于所述第二邊緣與第一邊緣保持垂直。
前述的天線，其特征在于所述第一空腔延伸至基板的第二邊緣。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及目的。
附圖簡(jiǎn)要說明

圖1A為本發(fā)明一實(shí)施例其一面的示意圖。
圖1B為本發(fā)明位于圖1A所示第一面背面的第二面的示意圖。
圖2A為本發(fā)明的天線的方位圖譜。
圖2B為本發(fā)明的天線的仰角圖譜。
圖3為本圖1A和1B所示的天線的側(cè)視圖。
圖4為本發(fā)明天線第二實(shí)施例的示意圖。
現(xiàn)請(qǐng)參閱圖1A，本發(fā)明的天線10是被接裝在一片基板26上，該基板可用美耐(MYLAR)、玻璃纖維、REXLITE、聚苯乙烯、聚醯胺、鐵弗龍玻璃纖維之類的剛性或撓性材料，或其它任何適于此用途的材料制成。以電路板、微波條狀線路、或本技術(shù)領(lǐng)域中熟知的其它類似構(gòu)造在一表面14上涂布導(dǎo)電材料。任何能將導(dǎo)電材料附著到基板上的方法均可用以實(shí)施本發(fā)明。至于導(dǎo)電材料，則包括但不限于鋁、銅、銀、金、白金、或其它任何適于此用途的導(dǎo)電材料。
如圖1A所示，將第一表面14上的表面導(dǎo)電材料蝕刻掉，再用適當(dāng)?shù)姆绞角宄?，或在涂布過程對(duì)不予涂布，以便形成一個(gè)嘴部或擴(kuò)大部位16設(shè)在邊緣18處的第一號(hào)角區(qū)15，當(dāng)未涂布表面以曲線形式朝著邊緣20延伸時(shí)，其橫剖面面積隨著變小。號(hào)角區(qū)的窄端通常是先朝著與邊緣18保持垂直的方向彎曲，接著變成與邊緣18保持平行，最后以邊緣20或22為終點(diǎn)，據(jù)以形成一喉部21。
在天線的第一號(hào)角區(qū)15范圍內(nèi)的喉部末端處，設(shè)有一可對(duì)空腔16進(jìn)行調(diào)整的第二較小空腔23，以便擴(kuò)大天線及饋線24，25的頻率范圍，至于其詳情容后再述。這第二較小空腔23的形式是預(yù)定的，以便在預(yù)定的頻率對(duì)第一空腔進(jìn)行調(diào)整。
圖1B所示即為與基板26第一面相對(duì)的第二面，其上設(shè)有一對(duì)導(dǎo)體24，25，這些導(dǎo)體可以是個(gè)別的導(dǎo)線，或是在涂布第一面的同時(shí)，以相同過程及導(dǎo)電材料涂布在基板上的分開的條狀導(dǎo)體。利用分開的導(dǎo)線穿過基板并在號(hào)角區(qū)喉部的外邊緣的28及29位置處電連接，即可分別使這些導(dǎo)體24，25與那些位置相接。當(dāng)導(dǎo)體24，25延伸到基板的邊緣22時(shí)，會(huì)與一個(gè)適當(dāng)?shù)倪B接器30相接，這連接器32再與一條通往信號(hào)線32的電纜的類物品相接，而這信號(hào)線32則另與天線的一個(gè)接收或發(fā)射器34相接。
在接收或發(fā)射器34以及連接器30間，可設(shè)以串聯(lián)安排的配件，例如濾波器36和放大器38等。
圖2A和2B所示分別為圖1所示的天線的方位及仰角幅射圖譜。
圖3所示是基板天線10的總厚度，其中包括基板26的公稱厚度在2到250mm間，及導(dǎo)電涂層的公稱厚度在0.5到1mm間，因此天線的總厚度在2.5到251mm間。
圖4所示是本發(fā)明的平面型極高頻/超高頻天線的第二實(shí)施例40。在這實(shí)施例中，是將基板26其中一側(cè)的表面42(圖4中面朝觀看者的那側(cè))按照?qǐng)D1所示實(shí)施例一般進(jìn)行涂布處理，并讓部位44與號(hào)角區(qū)46以及號(hào)角區(qū)的狹窄部位48變成未涂布的基板。設(shè)在另一側(cè)表面(面對(duì)觀看者那一表面的背后)上而以虛線所示，是本技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槿耸熘奈⒉l狀饋線50，可用其接收信號(hào)或傳送信號(hào)給天線40。
只要對(duì)饋線方法，彎曲的喉部，與號(hào)角區(qū)鄰接的導(dǎo)電表面，或前述各參數(shù)的任一組合進(jìn)行修改，即可獲得其它的平面型印刷電路式天線組態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種極高頻/超高頻電視平面型天線，其特徵在於包括一片細(xì)薄基板，一面基板的第一表面，其中一部份涂布導(dǎo)電材料，另一部份則未涂布，一個(gè)由前述未涂布部份所構(gòu)成的第一空腔，該第一空腔從前述基板的第一邊緣開始，設(shè)有一大型的嘴部，另當(dāng)前述未涂布部份從前述第一邊緣開始延伸，以致形成一個(gè)朝著前述基板第二邊緣變成窄細(xì)頸部時(shí)，這第一空腔的剖面亦跟著變小，一個(gè)設(shè)在前述窄細(xì)頸部周圍并與前述第二邊緣鄰接的第二空腔，該空腔是用以把前述天線調(diào)整至一預(yù)定頻率，一對(duì)設(shè)在前述基板上與前述第一空腔窄細(xì)頸部相對(duì)的第二表面上的導(dǎo)體，這些導(dǎo)體其中一之第一端與前述窄細(xì)頸部的一側(cè)電連接，另一導(dǎo)體的第一端則與前述窄細(xì)頸部的另一側(cè)電連接，以及一個(gè)與前述導(dǎo)體的第二端相接，頸與前述天線的接收或發(fā)射器相接頸的連接器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述基板的厚度在2到250mm間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述天線的厚度在2.5到251mm間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述那對(duì)導(dǎo)體是被涂布在所述基板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述導(dǎo)體是單一的導(dǎo)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述導(dǎo)體是屬于微波條狀線的構(gòu)造。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述天線屬于條狀線構(gòu)造。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述天線是撓性的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述天線是剛性的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述天線與導(dǎo)體屬于微波條狀線構(gòu)造。
11.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的天線，其特征在于所述第二邊緣與第一邊緣保持垂直。
12.根據(jù)權(quán)利要求11項(xiàng)所述的天線，其特征在于所述第一空腔延伸至基板的第二邊緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由一扁平基板形成的平面型天線，在基板的一表面上，除了漏斗形的第一空腔與一沿著這基板一外緣開始延伸的大型嘴部外，均涂布一種導(dǎo)電材料，其中這嘴部的剖面朝著基板的中心逐漸變小，越變?cè)秸拈L(zhǎng)頸部向基板邊緣延伸，并與嘴部附近的基板表面保持垂直或平行。在鄰接基板邊緣的頸部上方，可設(shè)一較小的調(diào)整空腔。天線的饋線，可以鍍?cè)诼┒沸慰涨坏谋趁嫔希杂簿€穿過基板而接至外表面，或利用微波條狀技術(shù)加以形成。
文檔編號(hào)H01Q1/00GK1114471SQ94106040
公開日1996年1月3日 申請(qǐng)日期1994年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月17日
發(fā)明者彭圣英, 王誨 申請(qǐng)人:彭圣英, 王誨