[发明专利]天线、发射装置、接收装置和无线通信系统

说明书

本发明公开一种天线、发射装置、接收装置和无线通信系统。在本发明中，发射天线和接收天线中的任一天线包括基板和形成在基板的上、下两个表面上的上、下两条圆弧形金属带。发射天线和接收天线可围绕同一个中心轴线转动。当发射天线和接收天线中的一个天线相对于另一个天线旋转时，发射天线和接收天线之间的距离不会发生变化，因此，在不提高发射功率的情况下也能保证信号强度和信号接收质量。而且，由于其无需提高发射功率，因此，天线的远场辐射能量很低，能够有效地防止通信信号泄漏到周围环境中，被他人窃听，从而提高了通信的保密安全性。

技术领域

本发明涉及一种天线、包括该天线的发射装置和接收装置、以及包括该发射装置和接收装置的无线通信系统。

背景技术

智能家电或设备中常用的天线有偶极子天线，倒F天线等。这些天线结构简单，效率高，适用于一定距离的远场(R>>2D2/λ,R为两个互相传输信号的天线之间的距离，D为天线的最大外尺寸，λ为天线工作波长)通信。如今，随着无线供电技术在智能家电领域的越来越广泛地应用，对拥有高速传输速率、低远场辐射泄露的近距离通信的需求也越来越强烈。目前，NFC天线可以用于近距离通信，且其远场辐射功率低，但是由于其工作频率低，带宽窄，无法实现高速通信。另外，上述天线通常用于静止状态下的通信，当两个天线之间需要相互旋转时(例如，当一个天线安装在采用无线供电的无线高清摄像头上时，两个天线之间就会出现相对旋转运动)，由于上述NFC天线为线极化天线，且在旋转过程中两天线之间的距离常常变化较大，使得天线接收到的信号强度也剧烈变化。在现有技术中，通常通过提高发射功率来保证信号强度和信号接收质量，然而，提高发射功率，会导致通信信号泄漏到周围环境中，容易被他人窃听，降低了通信的安全保密性，因此，现有的这种天线不适用于那些具有严格的防窃听要求的安保设备。

发明内容

本发明的一个目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

根据本发明的一个方面，提供一种天线，包括：基板；第一圆弧形金属带，形成在所述基板的一个表面上；和第二圆弧形金属带，形成在所述基板的另一个表面上。所述第一圆弧形金属带的一端为馈电端，另一端用于连接至射频电阻的一端，所述第二圆弧形金属带的一端为接地端，另一端用于连接至所述射频电阻的另一端。

根据本发明的一个实例性的实施例，所述基板为电路板，所述第一圆弧形金属带和所述第二圆弧形金属带为印刷在所述电路板上的金属微带传输线。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一圆弧形金属带或所述第二圆弧形金属带的两端之间的距离在1mm～5mm的范围以内。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述电路板呈圆形或圆环形。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述天线为发射天线或接收天线。

根据本发明的另一个方面，提供一种发射装置，包括：发射天线、射频电阻和射频芯片。所述发射天线包括：基板；第一圆弧形金属带，形成在所述基板的一个表面上；和第二圆弧形金属带，形成在所述基板的另一个表面上。所述第一圆弧形金属带的一端连接至所述射频芯片的馈电端，所述第二圆弧形金属带的一端连接至所述射频芯片的接地端；所述第一圆弧形金属带的另一端连接至所述射频电阻的一端，所述第二圆弧形金属带的另一端连接至所述射频电阻的另一端；所述第一圆弧形金属带和所述第二圆弧形金属带的特性阻抗的阻抗值等于所述射频电阻的电阻值。

根据本发明的一个实例性的实施例，所述第一圆弧形金属带和所述第二圆弧形金属带的特性阻抗的阻抗值在30欧姆至70欧姆的范围以内。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述基板为电路板，所述第一圆弧形金属带和所述第二圆弧形金属带为印刷在所述电路板上的金属微带传输线。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一圆弧形金属带或所述第二圆弧形金属带的两端之间的距离在1mm～5mm的范围以内。