專利名稱:一種天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通信終端的天線技術(shù),特別是一種天線。
背景技術(shù):
在筆記本上使用多天線系統(tǒng)需要同時(shí)安裝多個(gè)天線單元,但可以安裝天線 單元的空間位置有限,而且天線單元之間必須保持足夠的間距以減小耦合,因 此每個(gè)天線單元可以占據(jù)的空間不得不縮小。
一般,筆記本天線都安裝在機(jī)器
邊沿,呈長條狀。通常要求天線單元尺寸約為四分之一波長,這樣,在900MHz 的GSM頻段,天線單元要約80~90mm。天線單元間隔要大于三分之一波長, 即110mm,要安裝兩個(gè)天線單元需要約270mm。而考慮到還要加裝其他頻帶、 如2.4GHz的WLAN天線,則筆記本邊長需要超過300mm,這一尺寸要求和筆 記本小型化設(shè)計(jì)的趨勢形成矛盾。
目前,釆用集總參數(shù)加載減小天線尺寸,或者用折疊振子減小天線尺寸, 或者在輻射體上開槽、割縫的方法減小天線尺寸。然而,現(xiàn)有技術(shù)中至少存在 如下問題
釆用電容或者電感做加載,雖然可以減小天線尺寸,但在移動(dòng)通信頻率 (800MHz以上)器件損耗比較大,造成天線實(shí)際增益較低;折疊振子可以減 小電尺寸,但是在筆記本的邊沿使用折疊振子,由于輻射體離筆記本金屬框架 很近,輻射空間很有限,輻射阻抗很低,不容易阻抗匹配,天線帶寬窄;開槽 割縫雖然可以減小天線電尺寸,但是在筆記本上天線需要安裝在屏幕邊沿,經(jīng) 常沒有足夠的空間去開槽割縫。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種天線,能降低天線諧振頻率,減小天線尺寸。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明一種技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種天線,包括參考地面、第一輻射枝和第二輻射枝; 所述參考地面,包括有第一接地點(diǎn)和第二接地點(diǎn);
所述第一輻射技,通過所述第一接地點(diǎn)與所述參考地面連接; 所述第二輻射枝,通過所述第二接地點(diǎn)與所述參考地面連接; 其中,所述第一輻射技與第二輻射枝之間形成有縫隙,通過所述縫隙耦合
形成分布電容,用于耦合信號(hào);
所述第二輻射枝用于耦合信號(hào)的一端與射頻饋線的連接點(diǎn)為饋電點(diǎn),所述
饋電點(diǎn)位于第 一接地點(diǎn)與第二接地點(diǎn)之間。
優(yōu)選地,所述第一輻射枝為共面波導(dǎo)耦合輻射枝。 所述第二輻射枝為平面倒置F型天線輻射技。 所述第一輻射枝、第二輻射枝的非接地端向同側(cè)或異側(cè)伸展。 所述射頻饋線是同軸線、微帶線、帶狀線或波導(dǎo)中任一種。 所述共面波導(dǎo)耦合輻射技是折線形金屬片或由平面金屬片折疊形成的立體結(jié)構(gòu)。
所述平面倒置F型天線輻射枝是T形金屬片或由平面金屬片折疊形成的立 體結(jié)構(gòu)。
所述參考地面為平面金屬片或由平面金屬片折疊形成的立體結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明所提供的天線,具有如下優(yōu)點(diǎn)因?yàn)樘炀€諧振枝之間采用了共面波 導(dǎo)耦合結(jié)構(gòu),等效于電容加載,而且分布電容加載的場主要集中在空氣中,所 以克服了集總參數(shù)電容器加載后器件內(nèi)電阻造成的功率損耗,進(jìn)而達(dá)到了降低 天線諧振頻率,減小了天線尺寸。
圖l為本發(fā)明的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的效果圖; 圖3為本發(fā)明的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本發(fā)明的第二實(shí)施例的效果圖5為本發(fā)明的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖6為本發(fā)明的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖7為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例仿真參數(shù)示意圖8為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例輻射方向坐標(biāo)系視圖9為本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例GSM頻段天線增益三維視圖IO為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例GSM頻段天線增益X-Y平面投影視圖11為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例GSM頻段天線增益X-Z平面投影視圖12為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例GSM頻段天線增益Y-Z平面投影視圖13為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例DCS/PCS頻段天線增益三維視圖14為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例DCS/PCS頻段天線增益X-Y平面投影視圖15為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例DCS/PCS頻段天線增益X-Z平面投影視圖16為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例DCS/PCS頻段天線增益Y-Z平面投影視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明釆用天線輻射枝之間的耦合形成電容,從而減少了元件及隔離空間, 縮小了天線尺寸,使天線更符合便攜設(shè)備對(duì)尺寸的需求。
圖l是本發(fā)明的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,共面波導(dǎo)耦合雙 頻天線由參考地面1、共面波導(dǎo)耦合輻射枝2和平面倒置F型天線(Pifa, Planar Inverted F Antenna)輻射枝3構(gòu)成。其中,參考地面1為窄長條結(jié)構(gòu)的平面金 屬;共面波導(dǎo)耦合輻射枝2為折線形窄長條金屬片, 一端與參考地面l平行, 另一端與參考地面l連接點(diǎn)為接地點(diǎn)A; Pifa輻射枝3是T形金屬片,與參考 地面1連接點(diǎn)為接地點(diǎn)B, 一個(gè)分枝末端為饋電點(diǎn)C,另一分枝為輻射枝且末 端懸空。共面波導(dǎo)耦合輻射枝2和Pifa輻射枝3無直接電連接,而是依靠縫隙 4耦合來饋電,形成分布電容。
共面波導(dǎo)耦合結(jié)構(gòu)5由共面波導(dǎo)耦合輻射枝2的折回部分和Pifa輻射技3 的非輻射端共面耦合構(gòu)成,共面波導(dǎo)耦合結(jié)構(gòu)5與參考地面1通過同軸線連接,饋電點(diǎn)C接同軸線內(nèi)導(dǎo)體,參考地面1的連接點(diǎn)D接同軸線外導(dǎo)體,該結(jié)構(gòu)等 效于電容加載,可以降低天線諧振頻率。共面波導(dǎo)耦合輻射枝2諧振在低頻段
(GSM960MHz), Pifa輻射枝3諧振在高頻段(DCS/PCS 1800MHz)。整個(gè)天
線為窄長條結(jié)構(gòu),圖2是第一實(shí)施例的效果圖,該天線可以貼合在筆記本機(jī)殼 或者液晶屏幕6的邊沿,并具有接近全向的方向圖和增益。
圖3是本發(fā)明的第二實(shí)施例的示意圖,將Pifa輻射枝3的輻射端改為與共 面波導(dǎo)耦合輻射枝2同向共面波導(dǎo)耦合輻射技2側(cè)伸展,Pifa輻射技3和共面 波導(dǎo)耦合輻射技2均為平面金屬片折疊的立體結(jié)構(gòu)。這樣,增加了縫隙4的長 度,使得諧振頻率有所下降,以適應(yīng)不同需求。圖4是該實(shí)施例的效果圖,從 圖4中可以看出,與第一實(shí)施例相比,天線的外形尺寸也有所不同,能夠更好 的滿足需求。
圖5是本發(fā)明的第三實(shí)施例示意圖,將共面波導(dǎo)耦合輻射技2的輻射端與 Pifa輻射枝3的輻射端同向Pifa輻射枝3側(cè)伸展,同樣增加了縫隙4的長度, 此外還可以將參考地面1設(shè)計(jì)為平面金屬片所折疊成的立體結(jié)構(gòu),以適應(yīng)不同 的空間需求。
圖6是本發(fā)明的第四實(shí)施例示意圖,將共面波導(dǎo)耦合輻射枝2的輻射端與 Pifa輻射枝3的輻射端相向,即向異側(cè)伸展,更進(jìn)一步減小天線的尺寸,此時(shí) 縫隙4的長度增加,可以通過調(diào)整縫隙4的寬度,使諧振頻率增加,從而滿足 需求。連接饋電點(diǎn)C與參考地面1的連接點(diǎn)D之間的射頻饋線還可以是微帶線、 帶狀線或波導(dǎo)等。
通過仿真試驗(yàn)從饋電點(diǎn)C測得回波損耗值如圖7所示,在頻率為980MHz 和1780MHz附近,回波損耗值分別只有-10dB、 -20dB左右,而這正是GSM 頻段與DCS/PCS頻段,從而說明本發(fā)明性能滿足需求。
仿真試驗(yàn)還檢測了天線增益。所謂天線增益是在輸入功率相等的條件下, 實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比,天 線增益定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。圖8是仿真實(shí)驗(yàn)中天 線輻射方向的坐標(biāo)系建立的視圖,根據(jù)圖8中的坐標(biāo)系,圖9是在GSM頻段天線增益的三維視圖。天線具有接近全向的方向圖和增益,輻射方向圖坐標(biāo)系 如圖8中所示,振子軸向沿Y方向,參考地和大地在坐標(biāo)系中央,天線單元在 坐標(biāo)系左側(cè),平均增益約為0dBi。
圖10、圖11、圖12分別為GSM頻段天線增益的X-Y、 X-Z、 Y-Z平面視 圖,頻率為980MHZ。圖13是在DCS/PCS頻段天線增益的三維視圖,平均增 益約為OdBi。圖14、圖15、圖16分別為GSM頻段天線增益的X-Y、 X-Z、 Y-Z平面視圖,頻率為1780MHz。仿真試驗(yàn)表明,該天線增益在OdBi以上,具
有很好的實(shí)用性。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種天線,其特征在于,包括參考地面、第一輻射枝和第二輻射枝;所述參考地面,包括有第一接地點(diǎn)和第二接地點(diǎn);所述第一輻射枝,通過所述第一接地點(diǎn)與所述參考地面連接;所述第二輻射枝,通過所述第二接地點(diǎn)與所述參考地面連接;其中,所述第一輻射枝與第二輻射枝之間形成有縫隙,通過所述縫隙耦合形成分布電容,用于耦合信號(hào);所述第二輻射枝用于耦合信號(hào)的一端與射頻饋線的連接點(diǎn)為饋電點(diǎn),所述饋電點(diǎn)位于第一接地點(diǎn)與第二接地點(diǎn)之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述天線,其特征在于,所述第一輻射枝為共面波導(dǎo)耦 合輻射枝。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述天線,其特征在于,所述第二輻射枝為平面倒置F 型天線輻射枝。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述天線,其特征在于,所述第一輻射枝、第二輻射枝 的非接地端向同側(cè)或異側(cè)伸展。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述天線,其特征在于,所述射頻饋線是同軸線、微帶 線、帶狀線或波導(dǎo)中任一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述天線,其特征在于,所述共面波導(dǎo)耦合輻射枝是折 線形金屬片或由平面金屬片折疊形成的立體結(jié)構(gòu)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述天線,其特征在于,所述平面倒置F型天線輻射技 是T形金屬片或由平面金屬片折疊形成的立體結(jié)構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述天線,其特征在于,所述參考地面為平面金屬片或 由平面金屬片折疊形成的立體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天線,包括參考地面、第一輻射枝和第二輻射枝,所述參考地面包括有第一接地點(diǎn)和第二接地點(diǎn);所述第一輻射枝,通過所述第一接地點(diǎn)與所述參考地面連接;所述第二輻射枝,通過所述第二接地點(diǎn)與所述參考地面連接;其中,所述第一輻射枝與第二輻射枝之間形成有縫隙,通過所述縫隙耦合形成分布電容,用于耦合信號(hào);所述第二輻射枝用于耦合信號(hào)的一端與射頻饋線的饋電點(diǎn),所述饋電點(diǎn)位于第一接地點(diǎn)與第二接地點(diǎn)之間。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)因?yàn)樘炀€諧振枝之間采用了共面波導(dǎo)耦合結(jié)構(gòu),等效于電容加載,而且分布電容加載的場主要集中在空氣中,所以克服了集總參數(shù)電容器加載后器件內(nèi)電阻造成的功率損耗,進(jìn)而達(dá)到了降低天線諧振頻率,減小了天線尺寸。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK101471486SQ20071030407
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者斌 崔, 張孝林, 范麗莉, 罡 顏 申請(qǐng)人:聯(lián)想(上海)有限公司