專利名稱：用于車載數(shù)字電視的雙面橢圓縫隙貼片偶極天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偶極子天線，尤其是涉及一種用于車載數(shù)字電視的雙面橢圓縫 隙貼片偶極天線。
背景技術(shù)：
目前，隨著無線移動通信技術(shù)的迅速發(fā)展，車載數(shù)字電視技術(shù)逐步建立并發(fā) 展，并且逐漸受到國內(nèi)外業(yè)界的廣泛關(guān)注，作為一種全新的大眾傳播媒體，車載數(shù)字電 視技術(shù)主要通過無線傳輸，它可以廣泛使用于公交車、出租車、地鐵站、火車以及機場 等各類公共場所。DVB組織(數(shù)字視頻廣播行業(yè)組織)專門針對移動中接收數(shù)字電視的 傳輸系統(tǒng)公布了 DVB-H標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)不僅克服了以往采用DVB-T標(biāo)準(zhǔn)在移動中接收地 面數(shù)字電視的局限性和功耗大等缺點，而且成為專門用來向移動設(shè)備中傳輸視音頻、多 媒體內(nèi)容的“點對多點”的廣播系統(tǒng)，為移動中接收數(shù)字電視開辟了一條廣闊大道，這 樣數(shù)字電視從根本上改變了模擬電視的傳統(tǒng)概念，把個人計算機、通訊工具(即3C)真正 地融合在一起([13]C.M.Su，L.C.Chou, C.I.Lin, and K.L.Wong, "Internal DTV receiving antenna for laptop application, ” Microw.Opt.Technol.Lett., vol.44, pp.4-6, Jan.5, 2005)。國內(nèi)的創(chuàng)維集團研制的32FW高清晰電視顯示器于2004年3月6日通過國家廣 播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的嚴(yán)格檢驗，成為目前唯一的通過國家權(quán)威部門檢測，各 項參數(shù)性能指標(biāo)完全符合國家有關(guān)數(shù)字電視接收規(guī)定的高清數(shù)字電視接收器，從而誕生 了國內(nèi)第一臺數(shù)字電視。因此在今后的幾年內(nèi)數(shù)字電視天線將會有很大的發(fā)展。天線設(shè)計及制造技術(shù)是車載數(shù)字電視的核心關(guān)鍵技術(shù)之一，天線的各項特性及 形態(tài)大小，極大程度地影響了車載數(shù)字電視系統(tǒng)的工作性能及應(yīng)用領(lǐng)域，隨著車載電視 技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對其天線在寬帶化、小型化、抗破壞性、多網(wǎng)絡(luò)兼容性等方面提 出了更高的要求。天線在車載數(shù)字電視系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，對其進行深入的研 究具有重要的參考價值和實用意義。車載數(shù)字電視系統(tǒng)的常用工作頻段的頻率范圍為470 860MHz，其帶寬要 求一股很窄，基本屬于點頻工作([25]Yun-Wen Chi, Kin-Lu Wong, and Saou-Wen Su, “Broadband PrintedDipole Antenna With a Step-Shaped Feed Gap for DTV Signal Reception”，IEEETRANS ACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL.55, NO.ll，pp.3354-3356，Nov, 2007)。對于車載數(shù)字電視系統(tǒng)的天線設(shè)計，在移動中接 收數(shù)字電視，因為信號是隨不同地理位置變化，而信道特性是作動態(tài)變化的，這就要求 天線對不同信道的動態(tài)特性變化的穩(wěn)定可靠性做出實時反映，在移動中天線須在全方位 范圍內(nèi)保證一定的帶寬和增益。為此張會平([24]趙會平.一種用于移動接收地面數(shù)字電 視的天線設(shè)計，西部廣播電視，Vol.5，Sup, 2004)設(shè)計出一種全方位圓柱體螺旋微帶天 線，它把四分之一波長的微帶諧振器呈螺旋狀地繞在具有一定厚度的空心圓柱體上，其 微帶貼片與地板構(gòu)成同軸圓柱體，體積比較短小，可以和任何載體(例如汽車)共形，同 時可以設(shè)計成任何規(guī)格(如50 Ω、75Ω等)與同軸電纜聯(lián)結(jié)，不須匹配網(wǎng)絡(luò)，且空芯內(nèi)部可以安裝有源電子器件。但是這款天線所占空間較大，帶寬也不太理想。目前，普遍用于車載數(shù)字電視系統(tǒng)天線的線天線，其工作頻帶窄，可實現(xiàn)接收 的信號頻道少。隨著車載數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展，市場會對信號增益好，帶寬大的車載天 線產(chǎn)生較大需求
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶寬大、回波損耗低、增益性能好、具有全向輻射 特性、接收的信號頻道多的用于車載數(shù)字電視的雙面橢圓縫隙貼片偶極天線。本發(fā)明設(shè)有介質(zhì)基板、2對橢圓形偶極子貼片、微帶饋線；2對偶極子貼片分別 位于介質(zhì)基板的2個面上且位置重合，偶極子臂上帶有寬度漸變的縫隙，縫隙以橢圓中 軸對稱設(shè)置，縫隙的寬度由天線信號饋入端向天線尾端逐漸變大，饋電采用由偶極子貼 片上引出的微帶饋線實現(xiàn)。所述介質(zhì)基板的尺寸可為長度230mm，寬度45mm，厚度1.5士0.05mm。所述微帶饋線，可為帶有偶極子貼片相鄰端引出的微帶饋線，饋電用的微帶饋 線的特性阻抗可為50 Ω。與用于車載數(shù)字電視系統(tǒng)的常規(guī)線天線比較，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點和顯 著的效果1)帶寬大，工作頻帶為504.5 618.1MHz，其絕對帶寬為113.6MHz，其相對帶 寬為20.2% ；2)天線回波損耗小、輻射性能好，其在中心頻點552.6MHz處的回波損耗 為-34.65dB，完全滿足車載數(shù)字電視對天線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，可實現(xiàn)在車輛中獲得多頻 道節(jié)目，且圖像和聲音效果良好。3)具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于集成和能夠批量生產(chǎn)等突出優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的俯視示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的回波損耗(S11)性能圖。在圖3中，橫坐標(biāo)為頻率 (MHz),縱坐標(biāo)為回波損耗強度(dB)。圖4為本發(fā)明實施例的E面方向圖。圖5為本發(fā)明實施例的H面方向圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明。參見圖1和2，本發(fā)明設(shè)有介質(zhì)基板1，2對覆銅偶極子貼片2，橢圓形偶極子貼 片上的縫隙3，以及饋電微帶線4。2對偶極子貼片，分別位于介質(zhì)基板的兩面，位置重 合。2對橢圓形的偶極子貼片，總長度為226mm，最寬處為35mm。偶極子單臂長度為 111mm。橢圓形偶極子貼片帶有寬度漸變的縫隙，縫隙關(guān)于橢圓中軸對稱，其寬度由天 線信號饋入端向天線尾端逐漸變大?？p隙起始端與天線信號饋入端的距離為28mm，縫隙終止端與天線尾端的距離為2mm，縫隙最寬處寬度為4mm。由偶極天線相鄰端分別引 出的微帶饋線，寬度為4.5mm，長度為30mm，與橢圓形貼片連接部分長度為18_，弓丨 出部分為12mm，饋線間距為4mm。本實施例的尺寸誤差對天線特性的影響情況參見表1。表 1
影響因數(shù) 504.5Χ^6^ΜΗζ m^ifmh絕對職相對帶寬
if^ff^ 不受影響，引起波動不超過
仍可覆蓋2%。優(yōu)于_iodB
橢圓形偶極子W占
片及縫隙位置誤 ^aI4fiPaeI引起波動不超過優(yōu)于優(yōu)于
差控制在2%以 彳呆丨止“貝&復(fù)皿3%,優(yōu)于-IOdB IOOMHz18%
內(nèi)___
饋電微帶線長度3丨拓、油IT胡、斗
及兩微帶線距離 保證頻段覆蓋 ·^g^+^t 誤差在內(nèi)，_ 3%，優(yōu)于_ IOdB注表1中數(shù)據(jù)已有一定冗余，各參數(shù)之間有一定關(guān)聯(lián)性，給出的是均衡特 性。圖3給出本發(fā)明實施例的回波損耗(S11)性能圖。明顯優(yōu)于常規(guī)的微帶天線， 完全滿足數(shù)字電視對天線的要求。由圖3可以看到，本實施例工作頻帶為504.5 618.1MHz,其中心頻點552.6MHz處的回波損耗為-34.65dB，其絕對帶寬為113.6MHz， 其相對帶寬為20.2%，明顯優(yōu)于常規(guī)的微帶天線，完全滿足數(shù)字電視對天線的要求。從天線的H面和E面方向圖可以看出，天線具有全向輻射特性。所述帶有縫隙的偶極子貼片及其縫隙的尺寸可以根據(jù)實際的需要進行選擇。
權(quán)利要求
1.用于車載數(shù)字電視的雙面橢圓縫隙貼片偶極天線，其特征在于設(shè)有介質(zhì)基板、2對 橢圓形偶極子貼片、微帶饋線；2對偶極子貼片分別位于介質(zhì)基板的2個面上且位置重 合，偶極子臂上帶有寬度漸變的縫隙，縫隙以橢圓中軸對稱設(shè)置，縫隙的寬度由天線信 號饋入端向天線。
2.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的雙面橢圓縫隙貼片偶極天線，其特征在于 所述介質(zhì)基板的尺寸為長度230mm，寬度45mm，厚度1.5士0.05mm。
3.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的雙面橢圓縫隙貼片偶極天線，其特征在于 所述微帶饋線，為帶有偶極子貼片相鄰端引出的微帶饋線。
4.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的雙面橢圓縫隙貼片偶極天線，其特征在于 饋電用的微帶饋線的特性阻抗為50 Ω。
全文摘要
用于車載數(shù)字電視的雙面橢圓縫隙貼片偶極天線，涉及一種偶極子天線。提供一種帶寬大、回波損耗低、增益性能好、具有全向輻射特性、接收的信號頻道多的用于車載數(shù)字電視的雙面橢圓縫隙貼片偶極天線。設(shè)有介質(zhì)基板、2對橢圓形偶極子貼片、微帶饋線；2對偶極子貼片分別位于介質(zhì)基板的2個面上且位置重合，偶極子臂上帶有寬度漸變的縫隙，縫隙以橢圓中軸對稱設(shè)置，縫隙的寬度由天線信號饋入端向天線尾端逐漸變大，饋電采用由偶極子貼片上引出的微帶饋線實現(xiàn)。
文檔編號H01Q1/38GK102013571SQ20101050540
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者嚴(yán)新金, 周建華, 彭丹, 李偉文, 柳青, 游佰強 申請人:廈門大學(xué)