开槽天线的制作方法

文档序号:6833448阅读:885来源:国知局
专利名称:开槽天线的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种开槽天线,具体地说,涉及一种内置于可携式电子装置上的开槽天线。
与本实用新型相关的现有技术可参照分别于1978年12月19日及1999年8月17日公告的美国专利第4,130,822及5,940,041号等案所示,这些现有的开槽天线其槽口为嵌入式U型槽或槽口边缘凸出挡块,以通过反射腔原理增强辐射电场,此种设计虽然能相对减小辐射阴影区,但仍有辐射死角。另外,由于这些天线嵌入式U型槽或槽口边缘凸出挡块占用空间较大,这样不利于降低电子装置整体体积,这与电子装置轻、薄、短、小的发展趋势相背。再者,这些现有开槽天线也不易安装在便携式电子装置上,且天线本体结构均需耗费较多材料,不利于降低生产成本。
而于1997年10月14日所公告的美国专利第5,677,698号所揭示的为一种平面式开槽天线,其结构虽相对紧凑,但有较大的辐射阴影区,而为了增强辐射电场,通常将两平面式开槽天线垂直排列,但如此则势必增大天线的体积,不易安装在便携式电子装置上,且此种设计也同样使天线本体结构需耗费较多材料及不利于降低生产成本。
本实用新型目的在于克服上述缺陷,提供一种制造及馈电简单、且可有效增强辐射电场并扩大辐射区域的开槽天线。
为实现上述目的,本实用新型包括天线本体及同轴馈线,其中天线本体在金属薄板上开设有狭长型槽口,且金属薄板弯曲设置呈弧形。
与现有技术相比较,本实用新型结构简单,易于制造和组装,且能达到增强辐射电场,扩大辐射区域的功效。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。


图1为本实用新型的立体图。
图2为本实用新型的展开图。
图3为本实用新型的三维空间图。
图4为本实用新型的电压驻波比实验数据曲线图。
图5为现有平面式开槽天线的XZ量测平面的辐射方向图。
图6为本实用新型的XZ量测平面的辐射方向图。
图7为本实用新型的XY量测平面的辐射方向图。
图8为本实用新型的YZ量测平面的辐射方向图。
请参照图1、图2及图3所示,本实用新型开槽天线1包括天线本体2及同轴馈线3。
天线本体2包括金属薄板20及狭长型槽口21,其中金属薄板20由导电性良好的材料制成,且其整体相对纵长轴X及横向轴Y进行弯折。另外,在本实施例中,该金属薄板20长×宽尺寸为68mm×11mm,而狭长型槽口21设置在金属薄板20中部,长×宽尺寸为55mm×0.7mm,这个槽口21相当于一个半波谐振槽,该半波谐振槽可用于如蓝芽(Bluetooth)、无线局域网络(Wireless LAN)等频段。根据相关天线原理可知,金属薄板20的厚度比金属薄板20的面积对开槽天线1的性能影响更大,因为频率越高,趋肤效应越明显,即金属薄板20越薄,电磁波的传输损耗越大,所以在如蓝芽(Bluetooth)、无线局域网络(Wireless LAN)等频段下,金属薄板20的厚度至少有35μm。
开槽天线1通过同轴馈线3与电子装置(未图示)电性连接,其中同轴馈线3的内导体焊接至槽口21的长边边缘,焊点为31,同轴馈线3的外导体焊接至槽口21的相对长边边缘,焊点为32,且焊点31、32随着天线本体弯曲弧度的变化而需要作适当调整。由于一个半波谐振槽在其中心的输入阻抗约为500Ω,而同轴线的特性阻抗一般很低(如50Ω),为了得到良好的阻抗匹配,一般需要将馈电点偏离中心,本实用新型开槽天线1的焊点为31、32距离槽口21的一端4mm,一方面可以达到较好的匹配,另一方面可以尽可能的降低电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR或简称SWR),使开槽天线1在所要求频段下(如蓝芽Bluetooth、无线局域网络Wireless LAN)达到SWR<2.0的业界标准。其中VSWR是判断在一定频率下,馈入天线能量的比,借此来评断天线在此频段下的特性。而一般来说电压驻波比值大于1即为合理,业界标准通常将SWR<2.0(即只有小于10%的能量反射回来,其余透过天线辐射出去)的频带,定为合理且有效的频带范围,所以天线设计者所开发出来的天线,在所要求频段下(如蓝芽Bluetooth、无线局域网络Wireless LAN)须达到SWR<2.0的范围。本实用新型开槽天线的电压驻波比实验数据如图4所示。
请参照图5所示,其为现有平面式开槽天线XZ量测平面的辐射方向图,在90°--270°的轴线上存在一辐射阴影区,在XZ量测平面的辐射电场较微弱,远小于XY与YZ量测平面。
请参照图6、图7及图8所示,其分别为为本实用新型开槽天线的XZ、XY、YZ量测平面的辐射方向图。从微观上来看,本实用新型开槽天线相当于多个现有平面式开槽天线在不同方向的组合,其辐射范围将有所扩大,且电场强度也将有所增加。由图5、图6、图7及图8所揭示的实验数据可知,本实用新型开槽天线,在90°--270°的轴线上的辐射阴影区明显减小且由该等图示可知,本实用新型开槽天线XZ量测平面上的辐射电场强度相较平板式开槽天线约增加1-2db,同时改善了与XY及YZ量测平面之间电场大小差距。由上述实验可进一步得证,本实用新型开槽天线,确实能达到增强辐射电场,减小天线辐射的阴影区,扩大辐射区域的功效,即在功能上比现有技术更加完善。
权利要求1.一种开槽天线,包括天线本体及同轴馈线,其中天线本体在金属薄板上开设有槽口,其特征在于金属薄板相对槽口呈弯折形。
2.如权利要求1所述的开槽天线,其特征在于金属薄板整体至少相对纵长轴X或横向轴Y之一轴弯折。
3.如权利要求1所述的开槽天线,其特征在于金属薄板相对槽口呈对角线弯折弧形。
4.如权利要求2或3所述的开槽天线,其特征在于金属薄板上的槽口为狭长型开口。
5.如权利要求4所述的开槽天线,其特征在于同轴馈线的接点偏离槽口中心。
6.如权利要求5所述的开槽天线,其特征在于同轴馈线的接点随弯曲弧度的变化而作适当的调整。
专利摘要一种开槽天线,主要用于便携式电子装置上,包括天线本体及同轴馈线,其中天线本体在金属薄板上开设狭长型槽口,其通过金属薄板整体相对纵长轴X及横向轴Y弯折,以增强辐射电场,同时扩大辐射区域。
文档编号H01Q13/10GK2459766SQ0026395
公开日2001年11月14日 申请日期2000年12月6日 优先权日2000年12月6日
发明者蔡赐男, 沈祥辉, 戴新国, 郑昆德 申请人:富士康(昆山)电脑接插件有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
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