端，其中，第一端连接至第一横向辐射部分(6)的第二端，第二端连接至介质基片（12)。如 图3所示，纵向开路片（8)的形状为矩形，其沿y轴方向的边长为11，其沿X轴方向的边长 为w4，w4小于或等于第一横向福射部分（6)沿X轴方向的边长，即w4彡w3,图3中示例性 地给出二者相等的情况。
[0025] 所述纵向短路片（9)，与介质基片（12)垂直。如图3所示，纵向短路片（9)为矩形， 尺寸可以与纵向开路片（8)相同，同样具有第一端和第二端，其中，第一端连接至第二横向 辐射部分（7)的第二端，第二端连接至介质基片（12)且连接至地板（11)。图1、图2示例 性的给出了所述纵向短路片（9)的第二端通过短路线（10)连接至地板（11)。此处要说明 的是当短路线（10)将所述开路片（8)连接至地板时，所述开路片（8)就变成了短路片，而 所述短路片（9)就变成了开路片。
[0026] 上述PIFA天线辐射部分中纵向辐射部分（4)上的开槽（5)可以改善低频输入阻 抗匹配，增大辐射带宽。设计纵向开路片的宽度w4小于或等于第一横向辐射部分（7)的宽 度w3是可以使天线方向图的全向性更好。
[0027] 在一个实施例中，辐射结构可采用金属形成。
[0028] 图4给出了依据本发明一种实施例的用于移动终端的收发装置的俯视图。图5给 出了移动终端收发装置的侧视图。移动终端收发装置除了包含上述PIFA天线外，还包括电 池（13)、地板（11)以及射频电路（14)。其中，电池（13)位于介质基片（12)的上表面上， 即与天线的辐射结构同侧地位于基质基片（12)上。电池（13)与纵向辐射部分（4)相隔一 定距离，且沿y轴反方向延伸。地板（11)位于电池（13)下且与电池（13)相接触。射频电 路（14)相对于电池（13)位于介质基片（12)的另一侧且位于电池之下。由于本公开中将剖 面较高的电池与天线辐射结构放置在介质基片的同一侧，而射频电路放置在介质基片的另 一侧，可以有效降低移动终端收发装置的剖面高度及平面面积，实现了小型化设计。而且， 本公开中，由于纵向辐射部分（4)的存在，可以使天线辐射的能量更加集中，因而不会与电 池之间产生电磁干扰。
[0029] 为了验证上述PIFA天线的宽带特性，此处示例性地给出天线各部分设计参数用 于仿真验证。介质基片（12)的厚度hi设计为0. 5_，介电常数为3. 5 ;过孔（3)半径取为 Imm;电池结构（13)的高度为5. 5_，其与纵向福射部分（4)相隔的距离示例性地取3_。
[0030] 天线其他部分的具体参数见下表1 :
[0031] 表1天线各参数尺寸（单位:mm)
[0033] 在实际测试的环境中，将人体手臂加载考虑到实施例中来，以检验所述天线的实 际可用性。具体的做法是，将待测天线平放于人体手臂手腕上，与手腕相隔1_，考察对天线 驻波系数的影响。图6为本发明所给出的具体实施例下的天线实测驻波系数。可以看出， 尽管在附加金属电池结构和人体手臂以后，天线驻波系数出现了不同程度的波动，但从测 试结果来看，所述可佩戴宽带低剖面天线仍能满足工程需要。结果显示，所选实施例下给出 的可佩戴宽带低剖面天线可用的工作带宽覆盖了 2. 2~5. 5GHz频率，实现了宽带低剖面辐 射。
[0034] 纵向开路片（8)和纵向短路片（9)会遮挡天线的电磁辐射，其宽度w4会影响天线 方向图的全向性。选取辐射频率为3.5GHz，其他参数同表1，纵向开路片（8)和纵向短路片 (9)的宽度w4先取7mm再取4_，对天线的方向图进行仿真。图7是xoy面的方向图仿真结 果，图8是yoz面的方向图仿真结果。上述两图表明了，纵向开路片（8)和纵向短路片（9) 的宽度《4越小，其对天线辐射形成的遮挡越小，从而使得天线的全向性能变好。但是，过度 减小w4的值将会使得天线低频段的输入阻抗起伏变大，难以匹配，所以在设计时需要折中 考虑。
[0035] 本发明考虑到了所需的射频电路和供电设备等的布局，具有结构简单、成本低廉、 布局紧凑、剖面较低等特点。为实现精确定位、宽带高速通信等电子设备提供了一种可行的 天线设计方案。
[0036] 如以上所提到的，虽然已经说明和描述了本发明的优选实施例，但在不背离本发 明的精神和范围的情况下，可进行许多改变。由此，本发明的范围不由优选实施例的公开所 限制。而是，应当完全参考随后的权利要求来确定本发明。
【主权项】
1. 一种PIFA天线，其特征在于，包括： 介质基片（12); 辐射结构，包括： 纵向福射部分（4)，垂直于介质基片（12)，具有第一边和第二边，其中，第一边与介质 基片相连接； 第一横向福射部分（6)和第二横向福射部分（7)，均与介质基片（12)平行，第一横向福 射部分（6)和第二横向福射部分（7)均具有第一端和第二端，第一横向福射部分（6)和第 二横向辐射部分（7)的第一端分别与纵向辐射部分（4)第二边的两端相连接，第二端位于 纵向辐射部分（4)的同侧； 纵向开路片（8)，具有第一端和第二端，其中，第一端连接至第一横向福射部分（6)的 第二端，第二端垂直地连接至介质基片（12);以及 纵向短路片（9)，具有第一端和第二端，其中，第一端连接至第二横向辐射部分（7)的 第二端，第二端垂直地连接至介质基片（12)且连接至地；以及 馈线（2)，连接至纵向辐射部分（4)的第一边。2. 如权利要求1所述的PIFA天线，其特征在于，纵向辐射部分⑷上具有开槽，开槽从 纵向辐射部分（4)的第二边向第一边延伸且位于纵向辐射部分（4)内。3. 如权利要求2所述的PIFA天线，其特征在于，所述开槽为倒T型或十字型。4. 如权利要求1所述的PIFA天线，其特征在于，纵向开路片（8)的宽度小于或等于第 一横向辐射部分(6)的宽度，且纵向短路片（9)的宽度小于或等于第二横向辐射部分（7) 的宽度。5. 如权利要求1所述的PIFA天线，其特征在于，福射结构关于与纵向福射部分（4)的 第二边垂直且经过第二边中点的平面对称。6. 如权利要求1所述的PIFA天线，其特征在于，纵向辐射部分（4)为等腰梯形且第二 边长于第一边。7. -种用于移动终端的收发装置，其特征在于，包括： 如权利要求1至6中任意一项所述的天线；以及 电池，与天线的福射结构同侧地位于介质基片（12)上，与纵向福射部分（4)相隔一定 距离且沿辐射结构相对于纵向辐射部分（4)延伸方向的相反方向延伸。8. 如权利要求7所述的收发装置，其特征在于，收发装置还包括射频电路，射频电路相 对于电池位于介质基片的另一侧且位于电池之下。9. 如权利要求8所述的收发装置，其特征在于，收发装置还包括地板（I1)，地板位于电 池下且相接触，天线还包括短路线，短路线将纵向短路片（9)的第二端连接至地板（11)。10. 如权利要求7所述的收发装置，其特征在于，馈线（2)位于介质基片（12)的下表面 上，通过过孔（3)与纵向辐射部分（4)的第一边相连接。
【专利摘要】公开了一种PIFA天线及包括PIFA天线的收发装置。所述PIFA天线包括介质基片(12)、辐射结构以及馈线(2)。其中介质基片(12)位于xoy平面，馈线(2)位于介质基片(12)的下表面上，通过过孔(3)与辐射结构相连接。所述辐射结构包括纵向辐射部分(4)、第一横向辐射部分(6)、第二横向辐射部分(7)、纵向开路金属片(8)以及纵向短路金属片(9)。还公开了一种移动终端收发装置，还包括电池(13)、地板(11)以及射频电路(14)。电池(13)位于介质基片(12)上，与天线的辐射结构同侧。射频电路(14)相对于电池(13)位于介质基片(12)的另一侧。
【IPC分类】H01Q1/50, H01Q1/36, H01Q1/38
【公开号】CN105206923
【申请号】CN201510594157
【发明人】丁孝翔, 杨耀辉, 杨德强, 张晨曦, 李飞雪, 朱晓章
【申请人】四川中电昆辰科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月17日