一種雙頻段立體倒f天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及了一種天線結(jié)構(gòu)，特別設(shè)及了一種雙頻段立體倒F天線。
【背景技術(shù)】
[0002] 天線是無線通信領(lǐng)域中最重要的部件之一，主要的功能是接收/發(fā)射電磁波。隨 著社會的發(fā)展，科技的進步，天線作為通信系統(tǒng)中關(guān)鍵的器件，性能的優(yōu)劣將直接影響到整 個系統(tǒng)性能的好壞。天線作為系統(tǒng)的前端，故對其結(jié)構(gòu)、尺寸、布局方式和極化特性等提出 了更為嚴格的要求。我們可W發(fā)現(xiàn)，對于MIMO系統(tǒng)天線的小型化高指標已成為天線設(shè)計工 程師亟待解決的問題之一。
[0003] 目前，現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計的天線的尺寸都偏大，由于移動終端對設(shè)備的要求是體積 小、重量輕和耗電小，因此現(xiàn)有的較大尺寸的天線不適合應用于小型的移動終端或者多單 元的MIMO系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了解決上述【背景技術(shù)】提出的技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種雙頻段立體倒F天 線，通過把倒F天線折疊成=維立體結(jié)構(gòu)，再敷設(shè)在長方體基板表面，實現(xiàn)了天線的小型 化、高增益W及良好的福射特性。 陽〇化]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0006] 一種雙頻段立體倒F天線，該天線敷設(shè)在一個長方體基板的五個面上，運五個面 分別為長方體基板的頂面和四個側(cè)面，將四個側(cè)面按逆時針方向依次定義為第一~第四側(cè) 面，天線包括一個L形天線段、一個反Z形天線段W及第一~第九矩形天線段，所述第一矩 形天線段敷設(shè)在第一側(cè)面上，所述第二、第=、第四矩形天線段敷設(shè)在第二側(cè)面上，第=矩 形天線段的兩端分別與第二、第四矩形天線段相連，第二矩形天線段的寬度與第一矩形天 線段的寬度相等且第二矩形天線段與第一矩形天線段相連，所述第五、第六矩形天線段W 及反Z形天線段敷設(shè)在第=側(cè)面上，第五矩形天線段與第四矩形天線段相連，第六矩形天 線段水平方向上的兩端分別與第五矩形天線段和反Z形天線段，所述L形天線段敷設(shè)在第 四側(cè)面上，L形天線段的寬度與反Z形天線段的寬度相等且L形天線段與反Z形天線段相 連，所述第屯、第八、第九矩形天線段分別沿長方體基板頂面上依次相鄰的=條邊敷設(shè)，且 第八矩形天線段的兩端分別與第屯、第九矩形天線段相連，所述第六矩形天線段豎直方向 上的兩端分別與第屯矩形天線段和天線的饋電端相連，所述第四矩形天線段作為天線的接 地端，第=、第五、第六、第屯、第八、第九矩形天線段的寬度相等。
[0007] 基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述長方體基板的長、寬、高依次為10mm、10mm、 5mm。
[0008] 基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述第一矩形天線段的寬度為4mm。
[0009] 基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述第=矩形天線段的寬度為2mm。
[0010] 基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述L形天線段的寬度為1mm。
[0011] 基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述長方體基板的材質(zhì)為FR4。
[0012] 采用上述技術(shù)方案帶來的有益效果：
[0013] 本發(fā)明提出的天線結(jié)構(gòu)是W倒F天線為基礎(chǔ)的一種空間立體結(jié)構(gòu)，該天線單元 的尺寸很小，只有IOmmXIOmmXSmm的體積，可W利用的通信頻段為1. 88GHZ-1. 92GHz和 2. 25GHZ-2. 55GHz，運種結(jié)構(gòu)在縮小天線平面面積的同時，也提高了天線的帶寬和福射性 能。本發(fā)明提出的天線可W實現(xiàn)手持終端中MIMO天線的4單元系統(tǒng)，同時也為在手持移動 終端運種小設(shè)備中實現(xiàn)6單元和8單元的MIMO天線系統(tǒng)提供了可能。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明的展開示意圖；
[0016] 圖3是本發(fā)明仿真得到的回波損耗參數(shù)曲線圖；
[0017] 圖4是本發(fā)明低頻帶中頻率為1. 9GHz時的XOZ面（phi =Odeg)和yoz面（phi =90deg)方向圖；
[00化]圖5是本發(fā)明高頻帶中頻率為2. 4GHz時的XOZ面（phi =Odeg)和yoz面（phi =90deg)方向圖。
[0019] 標號說明：1~9:第一~第九矩形天線段；Ll :L形天線段；Zl :反Z形天線段。
【具體實施方式】
[0020] W下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0021] 一種雙頻段立體倒F天線，如圖1所示，天線敷設(shè)在一個長方體基板的五個面上， 運五個面分別為長方體基板的頂面和四個側(cè)面，將四個側(cè)面按逆時針方向依次定義為第 一~第四側(cè)面，天線包括一個L形天線段11、一個反Z形天線段Zl W及第一~第九矩形天 線段1~9,所述第一矩形天線段1敷設(shè)在第一側(cè)面上，所述第二、第=、第四矩形天線段2、 3、 4敷設(shè)在第二側(cè)面上，第=矩形天線段3的兩端分別與第二、第四矩形天線段2、4相連， 第二矩形天線段2的寬度與第一矩形天線段1的寬度相等且第二矩形天線段2與第一矩形 天線段1相連，所述第五、第六矩形天線段5、6 W及反Z形天線段Zl敷設(shè)在第=側(cè)面上，第 五矩形天線段5與第四矩形天線段4相連，第六矩形天線段6水平方向上的兩端分別與第 五矩形天線段5和反Z形天線段Z1，所述L形天線段Ll敷設(shè)在第四側(cè)面上，L形天線段Ll 的寬度與反Z形天線段Zl的寬度相等且L形天線段Ll與反Z形天線段Zl相連，所述第 屯、第八、第九矩形天線段7、8、9分別沿長方體基板頂面上依次相鄰的=條邊敷設(shè)，且第八 矩形天線段8的兩端分別與第屯、第九矩形天線段7、9相連，所述第六矩形天線段6豎直方 向上的兩端分別與第屯矩形天線段7和天線的饋電端相連，所述第四矩形天線段4作為天 線的接地端，第=、第五、第六、第屯、第八、第九矩形天線段3、5、6、7、8、9的寬度相等。
[0022] 在本實施例中，本發(fā)明天線各部分的尺寸如表1所示（單位:mm)。 柳2引表1
[0024]
[0026] 由表I可知，本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)尺寸為IOmm(M)XIOmm㈱X5mm做，實現(xiàn)了天線 的小型化，不適合應用于小型的移動終端或者多單元的MIMO系統(tǒng)。
[0027] 如圖2所示，本發(fā)明中的第一、第二、第=、第四、第五、第六矩形天線段構(gòu)成天線 的左枝節(jié)，第六、第屯、第八、第九矩形天線段構(gòu)成天線的中間枝節(jié)，第六矩形天線段、L形天 線段W及反Z形天線段構(gòu)成天線的右枝節(jié)，其中通過優(yōu)化左枝節(jié)的尺寸來調(diào)節(jié)天線的低頻 特性，并通過優(yōu)化第一天線段的寬度來實現(xiàn)低頻特性的微調(diào)，通過優(yōu)化中間枝節(jié)和右枝節(jié) 的尺寸來調(diào)節(jié)天線的高頻特性。
[0028] 如圖3所示本發(fā)明仿真得到的回波損耗參數(shù)曲線圖，從圖中可W看出，頻帶范圍 1. 88GHZ-1. 92GHz和2. 25GHZ-2. 55GHz內(nèi)，S參數(shù)都在-10地W下。在該寬帶內(nèi)，天線具有 良好的阻抗匹配和福射特性。
[0029] 如圖4所述本發(fā)明低頻帶中頻率為1. 9GHz時的XOZ面（phi = Odeg)和yoz面 (phi = 90deg)方向圖，由圖可見，無論XOZ面還是yoz面，最大福射方向主要集中在Odeg 和ISOdeg兩個方向上。
[0030] 如圖5所示本發(fā)明高頻帶中頻率為2. 4GHz時的XOZ面（phi =Odeg)和yoz面 (phi = 90deg)方向圖，由圖可見，XOZ面和yoz面的最大福射方向主要集中在-60deg到 60deg之間，且主瓣和旁瓣大小區(qū)分明顯。
[0031] W上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能W此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍 之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種雙頻段立體倒F天線，其特征在于：所述天線敷設(shè)在一個長方體基板的五個面 上，這五個面分別為長方體基板的頂面和四個側(cè)面，將四個側(cè)面按逆時針方向依次定義為 第一~第四側(cè)面，天線包括一個L形天線段（L1)、一個反Z形天線段（Z1)以及第一~第九 矩形天線段（1~9)，所述第一矩形天線段（1)敷設(shè)在第一側(cè)面上，所述第二、第三、第四矩 形天線段（2、3、4)敷設(shè)在第二側(cè)面上，第三矩形天線段（3)的兩端分別與第二、第四矩形天 線段（2、4)相連，第二矩形天線段（2)的寬度與第一矩形天線段（1)的寬度相等且第二矩 形天線段（2)與第一矩形天線段（1)相連，所述第五、第六矩形天線段（5、6)以及反Z形天 線段（Z1)敷設(shè)在第三側(cè)面上，第五矩形天線段（5)與第四矩形天線段（4)相連，第六矩形 天線段（6)水平方向上的兩端分別與第五矩形天線段（5)和反Z形天線段（Z1)，所述L形 天線段（L1)敷設(shè)在第四側(cè)面上，L形天線段（L1)的寬度與反Z形天線段（Z1)的寬度相等 且L形天線段（L1)與反Z形天線段（Z1)相連，所述第七、第八、第九矩形天線段（7、8、9) 分別沿長方體基板頂面上依次相鄰的三條邊敷設(shè)，且第八矩形天線段（8)的兩端分別與第 七、第九矩形天線段（7、9)相連，所述第六矩形天線段（6)豎直方向上的兩端分別與第七矩 形天線段（7)和天線的饋電端相連，所述第四矩形天線段（4)作為天線的接地端，第三、第 五、第六、第七、第八、第九矩形天線段（3、5、6、7、8、9)的寬度相等。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙頻段立體倒F天線，其特征在于：所述長方體基板的長、 寬、高依次為10mm、10mm、5mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種雙頻段立體倒F天線，其特征在于：所述第一矩形天線段 的寬度為4mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種雙頻段立體倒F天線，其特征在于：所述第三矩形天線段 的寬度為2mm〇5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種雙頻段立體倒F天線，其特征在于：所述L形天線段的寬 度為lmm〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙頻段立體倒F天線，其特征在于：所述長方體基板的材 質(zhì)為FR4。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙頻段立體倒F天線，所述天線敷設(shè)在一個長方體基板的五個面上，這五個面分別為長方體基板的頂面和四個側(cè)面，將四個側(cè)面按逆時針方向依次定義為第一～第四側(cè)面，天線包括一個L形天線段、一個反Z形天線段以及第一～第九矩形天線段。本發(fā)明通過把倒F天線折疊成三維立體結(jié)構(gòu)，再敷設(shè)在長方體基板表面，實現(xiàn)了天線的小型化、高增益以及良好的輻射特性。
【IPC分類】H01Q5/20, H01Q5/307, H01Q1/38
【公開號】CN105406187
【申請?zhí)枴緾N201510946044
【發(fā)明人】楊凌升, 房建平, 程珞, 史敏燕, 邵露露
【申請人】南京信息工程大學
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月16日