[发明专利]薄型三轴天线

说明书

本发明涉及一种薄型三轴天线，其包括：十字形电磁芯(11)，设置有终止于前端13的四个臂；X轴绕组(DX)，缠绕在两个臂周围；Y轴绕组(DY)，缠绕在两个臂周围；以及Z轴绕组(DZ)，缠绕在Z轴周围，所述Z轴绕组(DZ)环绕电磁芯并至少部分地面向所述前端(13)；其中，四个电磁芯部分(12)均至少部分地设置在由两个相邻的臂与在其前端(13)之间延伸的一部分Z轴绕组(DZ)之间限定的象限空间中，十字形电磁芯(11)和四个电磁芯部分(12)的组件生成复合电磁芯(10)。

技术领域

本发明涉及一种薄型(low profile，低剖面，低轮廓，低姿态)三轴天线(triaxialantenna)，所述天线包括由导线的两个绕组缠绕的十字形磁芯、以及与缠绕在所述电绝缘芯上的导线一起环绕所述磁芯的第三绕组，这三个绕组被设置成以薄型结构彼此正交且具有低高度，从而允许三个绕组集成于较小的设备中。

所述三轴天线被设计为优化Z轴灵敏度。

天线被设计为用于虚拟现实环境及汽车领域的定位和追踪功能等用途。虽然由于磁性材料的电流可用性(current availability)，本发明在低频下具有最佳的运行(operation，操作)，因而本发明适用于0.5赫兹(Hz)至几赫兹的频率，但是，本发明通常将以非限制性的方式运用于0.5Hz到300KHz的范围内工作的设备，无论未来是否存在将其应用于较高运行频率的可能性。

所要解决的技术问题是体积和重量的最小化，为大批量生产提供了工业组装方案，并保护和生成单位体积的最大磁场。

背景技术

从专利文献US7616166中已知一种薄型三轴天线，其包括十字形电磁芯，该十字形电磁芯包括缠绕十字形电磁芯的四个臂的X轴绕组和Y轴绕组、以及缠绕十字形电磁芯的Z轴绕组，所述绕组环绕X轴、Y轴和Z轴彼此正交地缠绕。

专利文献US20080036672也描述了这种类型的天线。

这类天线提供了一种薄型结构以及在三轴空间中的发射和/或接收能力(capacity)；但是，它们存在这样一个问题：为了增加X轴绕组和Y轴绕组的能力，十字形电磁芯的四个交叉臂的长度必须增加，这同时减弱了所述Z轴绕组的发射和/或接收能力，因为Z轴绕组移离所述十字形电磁芯的中心质量(central mass)以及对应于十字形电磁芯的四个象限的空白空间的尺寸增加，所述空白象限被设置成邻近Z轴绕组的较大部分。

结果，为了得到增加的发射和/或接收能力，最佳地设置形成所述专利文献中描述的天线的元件需要缩放天线的所有尺寸，从而不可能使得厚度减小而不使所述能力减弱。

发明内容

本发明涉及一种薄型三轴天线。

三轴天线是一种在空间的三个X轴、Y轴和Z轴的任一个中、既能够发射又能够接收电磁信号的天线，因此，无论天线在所述空间中的位置为何，该天线允许恰当的发射和/或接收。

这里提出的天线包括(在根据上述专利文献的现有技术的情况下本身已知)：

·十字形电磁芯，设置有从中心突出并与X轴对准的两个X轴臂以及从所述中心突出并与Y轴对准的两个Y轴臂，X轴和Y轴彼此垂直，并且X轴臂和Y轴臂的距离中心最远的表面为前端；

·导电线的X轴绕组缠绕在两个X轴臂周围；

·导电线的Y轴绕组缠绕在两个Y轴臂周围；

·导电线的Z轴绕组缠绕在正交于X轴和Y轴的Z轴周围，所述Z轴绕组环绕十字形电磁芯并至少部分面向所述前端。

完全或部分由铁磁材料制成的十字形电磁芯例如将具有对称的十字形，该对称的十字形具有彼此之间角度间隔90°的四个臂，这四个臂两两对准。