一种宽带地辐射天线及有效改善其带宽的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地辐射天线领域，特别涉及一种宽带地辐射天线及有效改善其带宽的方法。
【背景技术】
[0002]移动互联网的发展对天线的设计提出了更高的要求，要求天线具有多频带、小体积、高效率等性能。当前常规的天线形式如倒F型天线、倒L型天线、单极子天线、环状天线等都对天线的体积或面积有一定的要求，采用传统的天线技术，无疑会增大整个终端设备的体积。
[0003]申请号为:201080054466.X，名称为:“使用地线辐射体的天线”的中国专利中提出了一种使用电容的地线辐射体技术，该技术在地板净空区域加载电容，构成相应频段的地辐射天线，具有体积小、成本低、方便和PCB板一体加工等优点，但是，受净空面积的限制，其带宽比较窄，限制了其应用。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种宽带地辐射天线及有效改善其带宽的方法，采用加载磁性材料拓宽天线带宽的技术，通过改变电路部分周围电流分布来拓宽其带宽，克服了现有天线频带较窄的缺点。
[0005]为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的:
本发明提供一种宽带地辐射天线，其包括:一地线，配置于一印刷电路板上；
一电路部分，包括:金属导带以及电容，所述金属导带以及所述电容形成一谐振电路，所述谐振电路的谐振电流驱动所述印刷电路板上的电流，以形成辐射；
一馈电部分，一端连接所述地线，另一端连接所述电路部分，以馈入一射频信号；
一磁性材料，贴附于所述印刷电路板上，以扩展所述电路部分的谐振电流的分布范围。
[0006]较佳地，所述印刷电路板上设置有净空区，所述电路部分位于所述净空区中。
[0007]较佳地，所述净空区位于所述印刷电路板的侧边。
[0008]较佳地，所述磁性材料位于所述电路部分的正上方。
[0009]较佳地，所述磁性材料位于所述电路部分的周边，所述磁性材料的边缘与所述馈电单元的边缘之间的距离小于3mm。
[0010]较佳地，所述地辐射天线为单频地辐射天线或双频地辐射天线，磁性材料的设置既可改善单频地福射天线的带宽，也可改善双频地福射天线的带宽。
[0011 ] 较佳地，所述电容为集总电容或分布式电容。
[0012]本发明还提供一种有效改善地辐射天线带宽的方法，其包括以下步骤:
S11:在地辐射天线的印刷电路板上设置磁性材料，以增强地辐射天线的电路部分的谐振电流的分布范围，从而增强所述电路部分的谐振电流与所述印刷电路板的辐射电流之间的耦合度。
[0013]较佳地，所述步骤SI 1之前包括:
S12:在印刷电路板上设置净空区，将所述电路部分设置在所述净空区中。
[0014]较佳地，所述步骤S11进一步为:在地辐射天线的印刷电路板上设置磁性材料，使所述磁性材料位于所述电路部分的上方。
[0015]相较于现有技术，本发明具有以下优点:
本发明提供的宽带地辐射天线及有效改善其带宽的方法，采用加载磁性材料拓宽天线带宽的技术，通过改变电路部分周围电流分布来拓宽其带宽，克服了现有天线频带较窄的缺点。
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明:
图1为本发明的实施例1的地辐射天线的电路部分的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的地辐射天线的等效电路图；
图3为本发明的实施例1的地辐射天线的磁性材料的设置位置图；
图4为加载磁性材料前的地辐射天线的电流分布图；
图5为加载磁性材料后的地辐射天线的电流分布图；
图6为加载磁性材料前后的回波损耗对比图；
图7为本发明的一实施例的地辐射天线的磁性材料的结构图；
图8为本发明的实施例2的地辐射天线的磁性材料的设置位置图；
图9为本发明的实施例3的地辐射天线的电路部分的结构示意图。
[0017]标号说明:1-印刷电路板，4 -馈电部分，5-磁性材料；
21-第一金属导带，22-第二金属导带，23-第三金属导带，24-第四金属导带，25-第五金属导带；
31-第一电容，32-第二电容，33-第三电容，34-第四电容，35-第五电容。
【具体实施方式】
[0018]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0019]实施例1:
结合图1-图3，本实施例对本发明的宽带地辐射天线进行详细描述，地辐射天线是一种利用磁场耦合激发地板辐射的天线类型。本实施例以单频辐射天线为例来对其进行详细描述，如图1所示为其电路部分结构示意图，该地辐射天线是在印刷电路板1的侧边切开一定大小的净空区，金属导带以及电容在净空区中形成电路部分，金属导带以及电容的分布式电容形成一高Q谐振电路，在谐振频率上，其谐振电流会驱动印刷电路板上的电流，从而形成福射。本实施例的电路部分包括:第一金属导带21、第一电容31、第二金属导带22以及第二电容32，其中:第一金属导带21、第一电容31与印刷电路板1形成谐振回路，通过调节第一金属导带21的长度以及第一电容31的值可以改变谐振频率；第二金属导带22、第二电容32与馈电部4以及印刷电路板1形成匹配回路，通过改变第二金属导带22的长度以及第二电容32的值，可以调节谐振深度。其等效电路图如图2所示，由一个谐振回路和两个親合器组成，其中:C1表征第二电容32，L1表征第二金属导带22，L2表征第一金属导带21，第一金属导带21与第二金属导带22之间存在互感效应，C2表征第一电容31，L3表征图1中环绕净空区的分布电感，其电流走向如图1中的圆弧虚线所示，从净空区的一端流向另外一端，L4表征与印刷电路板上与辐射模式对应的分布电感，其电流走向如图1中的平直虚线所示，两种电流形成的磁场之间存在耦合。R1表征印刷电路板的辐射电阻，C3表征印刷电路板的辐射模式下首尾两端在空间中的分布电容。
[0020]为了提高激励源“看到”的输入阻抗带宽，须降低激励源“看到”的阻抗Q值，显而易见，降低Q值最有效的方式就是提高L3与L4之间的耦合系数，一般地，变压器设计中会利用高磁导率的磁芯来提高互耦线圈的耦合系数，同理，我们可以利用加载高频