[发明专利]高效环形天线系统和方法

说明书

背景技术

传统的室内电视天线通常包括两种天线，用于UHF接收的环形天线和用于VHF接收的伸缩天线。通常，在这种设置中，UHF环形天线与4:1平衡-不平衡转换器成对，以便将天线的输入阻抗与放大器的输入阻抗匹配以及将平衡天线输出转换成不平衡放大器输入。此外，尽管UHF环形天线通常使所接收的信号放大一些量，但电视接收机将接收不到这些增强的信号，因为平衡-不平衡转换器使它们某程度地衰减。例如，如果UHF天线的增益为约2dBi而由于平衡-不平衡转换器的信号损失为约2dB，则净信号增益为0。此外，由UHF和VHF天线接收到的电视信号在它们被传送到放大器前通常被双工处理(be diplexed)。双工器(diplexer)中的滤波器可能进一步衰减该信号。

图1是传统的室内电视天线系统100的功能框图。系统100包括两个天线，7.5英寸直径的UHF环形天线102和VHF伸缩天线104。环形天线102接收UHF信号以及使它放大约2dBi。当传递到4:1平衡-不平衡转换器108时，环形天线输出信号106被平衡并且具有约300欧姆的阻抗。4:1平衡-不平衡转换器108使其不平衡和减小该阻抗，使得输出信号110不平衡并且具有约75欧的阻抗。此外，当天线输出信号106通过时，4:1平衡-不平衡转换器108使其衰减约2dB。

伸缩天线104接收和发送平衡VHF信号至1:1平衡-不平衡转换器112。1:1平衡-不平衡转换器输出不平衡的输出信号114。然后，UHF输出信号110和VHF输出信号114通过双工器116，其中，由高通滤波器进一步衰减UHF信号。然后，不平衡的信号110和114接着通过由电力注入器120供电的不平衡的放大器118。最后，由电视接收机122接收UHF和VHF信号。因为电视天线系统100中固有的信号损失，因此，由UHF信号产生的电视画面通常不是完全令人满意。

尽管现有的设备，例如上述所述的那些，对它们预期的目的来说通常已经足够，但它们不能在所有方面完全令人满意。本公开内容的实施例克服现有技术的一个或多个缺点。

发明内容

在一个示例性方面中，本公开内容涉及一种天线。该天线可以包括导电环，导电环具有第一顶面和第一底面，第一顶面和第一底面以第一厚度分开，导电环具有由定义馈电点的间隙截断的第一边缘部，以及导电环响应频带中的电磁信号。该天线还可以包括导电带，具有第二顶面和第二底面，第二顶面和第二底面以与第一厚度基本上类似的第二厚度分开，导电环位于由第二顶面定义的平面中，导电带具有第一远端和相对的第二远端以及在第一和第二远端之间延伸的第二边缘部，第二边缘部与第一边缘部分开，以及第二边缘部以距第一边缘部基本上恒定的距离，沿第一边缘部延伸。导电带与导电环电绝缘并且结构上相对于导电环构造和定位以便调整导电环的输入阻抗。

在一些实例中，第二顶面可以与第一顶面基本上共面，使得第二边缘部与第一边缘部相对。

在其他实例中，第二顶面可以基本上垂直于第一顶面，使得第二边缘部与第一顶面相对。

在其他实例中，第一边缘部可以基本上平行于第二边缘部。

在其他实例中，第一和第二边缘部弯曲且基本上同心于一个轴，以及其中，导电环是圆形环。

在另一示例性方面中，本公开内容涉及一种天线系统。该天线系统可以包括导电环，具有带第一端子和第二端子的馈电点部，导电环具有平衡的输出和第一输入阻抗。该天线系统还可以包括放大器，具有电耦接至所述第一端子的第三端子和电耦接至第二端子的第四端子，放大器具有平衡的输入和第二输入阻抗，其中，第一、第二、第三和第四端子形成在导电环和放大器之间的平衡的传输线。该天线系统还可以包括导电带，与导电环的所述馈电点部相邻并分开，导电带与环形天线电绝缘并且结构上相对于导电环构造和定位以便调整导电环的所述第一输入阻抗，从而与放大器的所述第二输入阻抗基本上匹配。该天线系统还可以包括壳体，结构上构造成容纳导电环、放大器和导电带。

在一些实例中，导电环包括其中具有馈电点部的第一顶面，以及导电带包括与第一顶面基本上共面的第二顶面。

在其他实例中，导电环包括其中具有馈电点部的馈电点表面，以及导电带包括基本上垂直于馈电点表面的顶面。

在其他实例中，导电环包括由定义馈电点部的间隙截断的第一边缘部，以及导电带包括第一远端和相对的第二远端，以及第二边缘部在第一和第二远端之间延伸。第二边缘部可以与第一边缘部相对并且分开，第二边缘部以距第一边缘部基本上恒定的距离，沿第一边缘部延伸。