[实用新型]一种微型柱状天线

说明书

本实用新型提供了一种微型柱状天线，其特征在于所述天线保护壳包括柱状壳主体部和固定座部，所述柱状壳主体部与所述柱状辐射源匹配，保护柱状辐射源；所述固定座部内部设有柱状辐射源定位孔，天线孔的内壁与柱状辐射源之间的间隙为天线辐射间隙，天线辐射间隙小于λ/32，所述λ为柱状天线辐射的电磁波的波长；所述天线保护壳采用高频、超高频及太赫兹波段工作条件下低介电损耗材料制成。通过采用高频、超高频及太赫兹波段工作条件下低介电损耗材料来制作天线保护壳，可实现天线保护壳直接接触辐射源，最大程度的缩小柱状微波天线外露的结构尺寸，特别适合应用与照明领域的智能控制，防止由于微波天线引起的照明暗影问题。

技术领域

本实用新型涉及微波天线领域，更具体地说涉及一种采用具有特定材料作为柱状天线保护外壳的微型化的柱状天线。

背景技术

微波天线主要包括平板天线和柱状天线等，其中平板天线的辐射源呈平板状，并平行于平板天线的参考地，柱状天线的辐射源呈柱状，并垂直地设置于柱状天线的参考地，当平板天线和柱状天线的辐射源被接入电磁波激励信号后，天线能够在辐射源处出向外辐射电磁波。不同类型的天线都有各自的优点，尤其是在一些特殊的应用中，柱状天线由于横截面积较小，长度较长，相对于平板天线的辐射源更具优势。例如在照明应用中，为了可以检测识别目标区域内人体活动的情况，需要增加感应模块，微波感应模块是比较好的选择。而微波天线是微波感应模块必不可少的部件。一般应用场景照明区域也就是灯具朝向的区域，同时也是微波感应模块需要监控的目标区域，为了保证检测的准确性和灵敏度，微波天线也必须安装在灯具照明的方向上；灯具的散热金属基板会影响天线发射和接收的电磁波信号，即对天线发射的电磁波产生屏蔽、衰减等，而使得天线难以正常工作；如果应用平板天线，由于其整体面积较大，突出安装在基板上必然会对照明影响，类似存在黑影等问题，为了保障灯具基础的照明效果，选择柱状天线，柱状天线的横截面积较小，柱状天线的辐射源以穿过灯具的散热金属基板方式被安装于灯具基板上，并在柱状天线的辐射源朝向的目标区域内检测所述目标区域内的物体的运动状态，通过接收到的电磁波的频率变化来确定出目标区域内的物体的运动状态等等，以在后续供灯具够根据所述目标区域内的物体的运动状态而调整灯光亮度。由于柱状天线的辐射源的横截面积较小，能够减小柱状天线的辐射源对灯具产生的灯光的遮挡。

但是虽然柱状天线的横截面积较小，但是其还是存在对灯光有一定遮挡，影响其照明效果。因此需要尽可能的将柱状天线的结构尺寸做小。图1是常见的柱状天线示意图，柱状天线一般包括电路基板101、采用导电材料制成且贴附在电路基板上的参考地102、垂直设置于电路基板的柱状辐射源103和由塑料制成的天线保护壳体104，所述柱状辐射源的底端设有馈电点105，所述柱状辐射源103与参考地之间设有天线辐射缝隙106，所述柱状辐射源与保护壳体之间设有天线辐射间隙108，所述电路基板的底部设有屏蔽罩107。当然如果不在柱状辐射源的外部增加保护壳体，直接裸露，则该柱状天线的传播效果最好，出于对柱状辐射源的保护和实际产品的美观性，必须要增加该保护壳体。在大自然中，电磁波信号在传输过程中都会存在传输损耗而使电磁波被衰减，传输距离越大，频率越高，损耗越大；且与在信号传输过程中介质关系最大，介质损耗由低到高排列分别为：真空、空气、高介电系数，超低损耗材料、工程塑料、普通材料、吸波材料；在实际应用中真空是不可能存在的，且柱状辐射源如果与空气直接接触会存在设计上的安全问题，其材料离柱状辐射源的天线辐射缝隙越近，损耗越大，介质的厚度越厚，损耗越大，因此普通保护壳体需要将的天线辐射缝隙周围留有足够的空间以确保微波能量的发射与接收，一般要求天线辐射缝隙需要不小于λ/32，因此无法将微波天线做得太细。这样必然带来微波天线整体体积变大的问题，与微波天线的小型化设计相矛盾。