专利名称：极高频/超高频电视天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线电波通讯天线，尤指电视极高频/超高频接收和发射天线。
从电视的早期延续至今，大家都认为必须接装大型的外接天线或电缆，才能对电视接收器提供必要的信号强度，让观众接收到完美的画面及声音。
外接天线所采取的形式，多半是大而累赘的锥形或八木构造，须在户外将它们架设在建筑物屋顶、阁楼、或诸如此类地方的一根杆柱上。这类天线的构造多少有些脆弱，因为它们是以多个组件结合而成的，包括反射器，具有各种长度以便能与各种接收信号的频率要求相配合的轻质铝管或类似管件所形成的接收元件，以及塑料绝缘器。接收元件是利用绝缘器而被保持在相对位置的，反射器元件则一起接地。
这类天线须由使用者自行组合，但在施工期间必须弯折或折断一些元件，若是不慎掉落时，即可能受损而需更换，或者亦可请人组合，不论那一种情形，都会增加原来就不低的天线成本。
这类外接天线会不断受到各种因素的影响。即使日后各种严苛气候条件下未被这些因素损害或毁坏，此等天线的接收性能也会变差或减弱，或随着时日而因机械衰变产生接收能力逐渐不良的情形。
除了前述缺点外，这类接收天线也不美观。
目前所用的其它天线，则为外观较美但却无法产生良好图像及声音的室内天线。这类室内天线中最常见和最有效的一种，即属置于电视机附近或其上、俗称“兔耳朵”的那种为人所熟知的复双极式天线。不过，此类天线对边缘地带的接收性能并不佳，只对信号较强的局部接收信号发生效用。若是想要接收低频信号时，双极便需伸展至其最大长度，使得“兔耳朵”易于弄翻、妨碍、甚或损坏到置于其附近的物品。
目前也采用有线系统把信号传送给电视机。这系统能把频率范围极广的图像信号清晰地传送给电视机。不过，有线信号传送系统的一个最大缺点便是安装成本甚高，同时用户对于信号的传送还需定期付费，此费用每月甚至高达100美元。
卫星碟形天线及其配件是现今用来接收电视信号的另一种方法。这方法普遍用来接收固定卫星传送的电视信号，且效果甚佳。但这类系统所需的碟形天线的直径要很大，通常超过六尺，最好是在十二尺以上，才能接收到良好的信号电平。至于直径在二尺以下的碟形天线，目前除了最强的卫星发射器外，其余的均无法接收。尺寸大小可接受的碟形天线，由于难以隐藏，所以看起来碍眼。此外，这类系统目前的成本十分高昂，并非每个想接收良好电视图像的观众都装得起。
本发明出现之前，从未发现一种对信号高度灵敏且美观的室内电视天线。
本发明对室内天线采用了一套全新的设计。本发明主要是以印刷电路技术所形成的一种平面型天线。此天线的型式属于一种二次元的号角形或缺口形天线。这天线可设在一基板上，而该基板则可用美耐(mylar)、玻璃纤维、REXLITE、聚苯乙烯、聚醯胺、铁弗龙玻璃纤维之类的材料，或其它任何适于此用途的材料制成。基板可以选用挠性材料，方便卷起以供收藏或摊开成平面状以供使用；但也可选用刚性材料以便形成一刚硬的平面形态的基板。设在基板上的天线元件，可以是任何适用的导电材料，例如铝、铜、银、金、白金、或其它任何适于此用途的导电材料。该导电材料是利用任何已知的技术附着于基板上的。
在所举的一实施例中，涂布于基板第一面上的天线导电材料涂层是与一个形如号角的未镀层第一空腔共同形成的，这个“丰饶角”的横剖面的轮廓是从位于基板一边缘的一个大型未涂布或未镀层的表面区域(嘴部)开始，有一狭窄的喉部朝着基本上与号角区嘴部保持垂直的方向延伸，而这未镀层区域的横剖面面积即朝着狭窄的喉部逐渐变小。喉部延伸进入一未镀层且形态作成可跟一预定频率配合的第二较小空腔内。另在基板的相对表面上，有一对分开的，从第一和第二空腔中间的喉部区域开始延伸并穿过基板分别与喉部两侧相接通电的馈线。
馈线的位置，空腔的尺寸，以及号角区的形状，均可由天线设计者按照其特定用途和频率自行选择，以期获得最佳效果。
在本发明的第二实施例中，是经由印刷在基板上，与号角区相对那一面上的微波条状馈线，对天线供以能量或从该处接收能量的。
第一空腔可以采用许多不同的形状，例如矩形、方形、圆形、或其它任何适当形式，以期达到本发明的意旨。至于喉部的弯曲部份，亦可改用其它形状，例如半圆形或曲折形等等。
由于本发明的天线的横剖面非常细薄，可以让它跟壁挂式物品，例如壁毡、画、相片、或平面电视机等等合为一体，亦可置放在汽车或火车车窗、或屋顶上，或用于其它任何欲使用天线的适当用途。
当天线设于一挠性基板之上时，就可卷起以供收藏或运输，使其不致遭受损伤，亦可收藏在较小空间内。
诸如信号放大器和分配器等等配件，均可与此天线合用，以便提升其性能或与多个接收器相接。
本发明的主要目的在于提供一种可供接收及发射信号的改进的室内天线。
本发明的另一目的是提供一种相对于其长度及高度而言，横剖面较薄的室内天线。
本发明的再一目的是提供一种利用已知印刷或镀层方式而在基板上构成的室内天线。
本发明的又一目的是提供一种能卷起以供收藏或运输的天线。
本发明的再一目的是提供一种合乎美学的天线。
本发明提供一种极高频/超高频电视平面型天线，其特征在於包括一片细薄基板，一面基板的第一表面，其中一部份涂布导电材料，另一部份则未涂布，一个由前述未涂布部份所构成的第一空腔，该第一空腔从前述基板的第一边缘开始，设有一大型的嘴部，当前述未涂布部份从前述第一边缘开始延伸，以致形成一个朝着前述基板第二边缘变成窄细颈部时，这第一空腔的剖面亦跟着变小，一个设在前述窄细颈部周围并与前述第二边缘邻接的第二空腔，该空腔是用以把前述天线调整至一预定频率，一对设在前述基板与前述第一空腔窄细颈部相对的第二表面上的导体，这些导体其中之一的第一端与前述窄细颈部的一侧电连接，另一导体的第一端则与前述窄细颈部的另一侧电连接，以及一个与前述导体的第二端相接，与前述天线的接收或发射器相接以供能的连接器。
前述的天线，其特征在于所述基板的厚度在2到250mm间。
前述的天线，其特征在于所述天线的厚度在2.5到251mm间。
前述的天线，其特征在于所述那对导体是被涂布在所述基板上的。
前述的天线，其特征在于所述导体是单一的导线。
前述的天线，其特征在于所述导体是属于微波条状线的构造。
前述的天线，其特征在于所述天线属于条状线构造。
前述的天线，其特征在于所述天线是挠性的。
前述的天线，其特征在于所述天线是刚性的。
前述的天线，其特征在于所述天线与导体属于微波条状线构造。
前述的天线，其特征在于所述第二边缘与第一边缘保持垂直。
前述的天线，其特征在于所述第一空腔延伸至基板的第二边缘。
以下结合附图进一步说明本发明的结构特征及目的。
附图简要说明
图1A为本发明一实施例其一面的示意图。
图1B为本发明位于图1A所示第一面背面的第二面的示意图。
图2A为本发明的天线的方位图谱。
图2B为本发明的天线的仰角图谱。
图3为本图1A和1B所示的天线的侧视图。
图4为本发明天线第二实施例的示意图。
现请参阅图1A，本发明的天线10是被接装在一片基板26上，该基板可用美耐(MYLAR)、玻璃纤维、REXLITE、聚苯乙烯、聚醯胺、铁弗龙玻璃纤维之类的刚性或挠性材料，或其它任何适于此用途的材料制成。以电路板、微波条状线路、或本技术领域中熟知的其它类似构造在一表面14上涂布导电材料。任何能将导电材料附着到基板上的方法均可用以实施本发明。至于导电材料，则包括但不限于铝、铜、银、金、白金、或其它任何适于此用途的导电材料。
如图1A所示，将第一表面14上的表面导电材料蚀刻掉，再用适当的方式清除，或在涂布过程对不予涂布，以便形成一个嘴部或扩大部位16设在边缘18处的第一号角区15，当未涂布表面以曲线形式朝着边缘20延伸时，其横剖面面积随着变小。号角区的窄端通常是先朝着与边缘18保持垂直的方向弯曲，接着变成与边缘18保持平行，最后以边缘20或22为终点，据以形成一喉部21。
在天线的第一号角区15范围内的喉部末端处，设有一可对空腔16进行调整的第二较小空腔23，以便扩大天线及馈线24，25的频率范围，至于其详情容后再述。这第二较小空腔23的形式是预定的，以便在预定的频率对第一空腔进行调整。
图1B所示即为与基板26第一面相对的第二面，其上设有一对导体24，25，这些导体可以是个别的导线，或是在涂布第一面的同时，以相同过程及导电材料涂布在基板上的分开的条状导体。利用分开的导线穿过基板并在号角区喉部的外边缘的28及29位置处电连接，即可分别使这些导体24，25与那些位置相接。当导体24，25延伸到基板的边缘22时，会与一个适当的连接器30相接，这连接器32再与一条通往信号线32的电缆的类物品相接，而这信号线32则另与天线的一个接收或发射器34相接。
在接收或发射器34以及连接器30间，可设以串联安排的配件，例如滤波器36和放大器38等。
图2A和2B所示分别为图1所示的天线的方位及仰角幅射图谱。
图3所示是基板天线10的总厚度，其中包括基板26的公称厚度在2到250mm间，及导电涂层的公称厚度在0.5到1mm间，因此天线的总厚度在2.5到251mm间。
图4所示是本发明的平面型极高频/超高频天线的第二实施例40。在这实施例中，是将基板26其中一侧的表面42(图4中面朝观看者的那侧)按照图1所示实施例一般进行涂布处理，并让部位44与号角区46以及号角区的狭窄部位48变成未涂布的基板。设在另一侧表面(面对观看者那一表面的背后)上而以虚线所示，是本技术领域为人熟知的微波条状馈线50，可用其接收信号或传送信号给天线40。
只要对馈线方法，弯曲的喉部，与号角区邻接的导电表面，或前述各参数的任一组合进行修改，即可获得其它的平面型印刷电路式天线组态。
权利要求
1.一种极高频/超高频电视平面型天线，其特徵在於包括一片细薄基板，一面基板的第一表面，其中一部份涂布导电材料，另一部份则未涂布，一个由前述未涂布部份所构成的第一空腔，该第一空腔从前述基板的第一边缘开始，设有一大型的嘴部，另当前述未涂布部份从前述第一边缘开始延伸，以致形成一个朝着前述基板第二边缘变成窄细颈部时，这第一空腔的剖面亦跟着变小，一个设在前述窄细颈部周围并与前述第二边缘邻接的第二空腔，该空腔是用以把前述天线调整至一预定频率，一对设在前述基板上与前述第一空腔窄细颈部相对的第二表面上的导体，这些导体其中一之第一端与前述窄细颈部的一侧电连接，另一导体的第一端则与前述窄细颈部的另一侧电连接，以及一个与前述导体的第二端相接，颈与前述天线的接收或发射器相接颈的连接器。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述基板的厚度在2到250mm间。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述天线的厚度在2.5到251mm间。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述那对导体是被涂布在所述基板上。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述导体是单一的导线。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述导体是属于微波条状线的构造。
7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述天线属于条状线构造。
8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述天线是挠性的。
9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述天线是刚性的。
10.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述天线与导体属于微波条状线构造。
11.根据权利要求第1项所述的天线，其特征在于所述第二边缘与第一边缘保持垂直。
12.根据权利要求11项所述的天线，其特征在于所述第一空腔延伸至基板的第二边缘。
全文摘要
本发明涉及一种由一扁平基板形成的平面型天线，在基板的一表面上，除了漏斗形的第一空腔与一沿着这基板一外缘开始延伸的大型嘴部外，均涂布一种导电材料，其中这嘴部的剖面朝着基板的中心逐渐变小，越变越窄的长颈部向基板边缘延伸，并与嘴部附近的基板表面保持垂直或平行。在邻接基板边缘的颈部上方，可设一较小的调整空腔。天线的馈线，可以镀在漏斗形空腔的背面上，以硬线穿过基板而接至外表面，或利用微波条状技术加以形成。
文档编号H01Q1/00GK1114471SQ94106040
公开日1996年1月3日 申请日期1994年6月17日 优先权日1994年6月17日
发明者彭圣英, 王诲 申请人:彭圣英, 王诲