[发明专利]具有伽玛匹配的偶极天线

说明书

背景技术

天线经常用于将信号辐射到自由空间供另一设备接收。不同的天线不同地辐射信号。然而，所有天线都要求所辐射的信号与信号源形成完整的回路。例如，从由单个电线形成的天线(即单极天线)辐射的信号的一部分将与天线周围的电气地相耦合。电气地被称为“接地面”。如逆“F”天线类型或弯曲单极天线类型之类的某些天线类型易受如数字电路、时钟和其他快速开关信号之类的其他并发信号电流的干扰。通常，用于天线电流和高速数字信号的共享返回路径相互干扰。使用不同的天线配置以及屏蔽技术能够最小化接地面干扰的影响。

可以减小接地面干扰的一种天线配置是偶极天线。偶极天线包括馈电导体和谐振导体(也称为天线导体)。典型地，谐振导体具有近似等于半波长的总长度。馈电导体向谐振导体提供信号。谐振导体可被想象为一起在中心缩短的两个导体。可以将平行臂导体连接到谐振导体，以建立期望的谐振。谐振导体长度通常是半波长的奇数倍那么长，其在长度上短于该平行臂导体。该平行臂导体可以寄生耦合到馈电导体，并且如果正确地参差调谐到该谐振导体则会再发射信号。谐振导体是由在一对馈电点处的单个源从靠近其中心的馈电导体提供的，并且谐振导体可以连接到靠近馈电点之一的馈电导体。

信号源提供具有电流和电压的信号。天线导体的长度、直径和体积影响天线的阻抗和带宽。在馈电导体的中心处，电流值最大而电压值最小。这导致馈电导体中心的低阻抗。通过匹配天线的阻抗(称为伽玛匹配)与信号源的输入阻抗，可以针对信号发射和接收实现在馈电端与信号源之间的最优功率传送以及最大操作效率。通过伽玛匹配来选择谐振导体的尺寸(导体长度和直径(即体积))和谐振导体在馈电导体上的放置。通常，大多数系统使用不平衡变压器来提供异相平衡电流。

发明内容

根据所公开的主题的实现，可以提供一种包括偶极天线、信号导体和收发机的设备。所述偶极天线可被封装在外壳中，并且具有用于发射信号和接收信号的偏移信号连接。所述信号导体可以通信连接到所述偏移信号连接。所述收发机可以通过平衡通信信号路径连接到所述信号导体。所述偶极天线的阻抗可以根据信号连接的偏移量与所述平衡通信信号路径的阻抗以及所述收发机的输入阻抗大体上伽玛匹配。

所述设备可被封装在开关板外壳或者家用电器的外壳中。所述信号链阻抗可以包括所述信号导体的阻抗和所述收发机的阻抗。两个偶极天线导体的馈电点可被偏移，以产生与所述连接器和所述收发机的阻抗大体上匹配的偶极天线导体阻抗。所述平衡通信信号路径可以向所述偶极天线导体的两个馈电点提供大体上相等的电流。

所述两个偶极天线导体的馈电点可被偏移，以产生与所述连接器和所述收发机的阻抗基本匹配的偶极天线的阻抗。所述收发机与信号传导引脚之间的信号路径通信线路可以是平衡的。所述收发机可被实现在印刷电路板上。所述印刷电路板可以包括平衡信号路径通信线路。所述平衡信号路径通信线路可以包括具有大体上相等的阻抗的一对信号线。

还公开了一种系统的实现，所述系统可以包括外壳、偶极天线、收发机和连接器。所述外壳可以是电气开关板(诸如墙壁开关板)，或者可以被集成到电器中。所述偶极天线可以具有两个导体，每个导体具有各自的信号馈电点。所述天线的两个导体可被塑形为与外壳的形状一致并且包括信号馈电装置。所述收发机可以耦合到用于将收发机连接到相应导体的信号馈电装置的一对信号连接。在所述收发机与所述两个导体之间的信号路径可以是平衡的，使得所述一对信号连接中的每个信号连接上的电流值大体上相等。

到所述两个导体的信号馈电装置可以相互偏移，以产生与所述连接器和所述收发机的阻抗大体上匹配的偶极天线阻抗。所述连接器可以是弹簧压迫型连接器、弹簧夹具型连接器等。

所述外壳可以例如是电器开关板、插座盖，或者可被包含在家用电器(如电视机或微波炉)内。所述外壳可以由导电材料制成，其可以提供与偶极天线相同的功能。

通过考虑下面的详细描述、附图和权利要求，可以阐述或明白所公开的主题的另外的特征、优点和实现。而且，应该理解，前文的概述和下文的详细描述是示例性的，并且旨在提供进一步的解释说明，而不是限制本发明的范围。

附图说明

为了提供对所公开主题的进一步理解而包括的附图被并入本说明书并且构成本说明书的一部分。附图还与详细描述一起说明了所公开主题的实现，用以解释说明所公开主题的实现原理。没有尝试以超出基本理解所公开主题及其可能的各种实现方式所需的详细程度来示出结构细节。

图1示出了根据所公开主题的实现的示例性偶极天线实现。