一种宽带地辐射天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地辐射天线领域，特别涉及一种宽带地辐射天线。
【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。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型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，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，本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0006]本实用新型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；
[0007]—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；
[0008]—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；
[0009]—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。
[0010]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。
[0011]较佳地，所述净空区位于所述印刷电路板的侧边。
[0012]较佳地，所述磁性材料位于所述电路部分的正上方。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]较佳地，所述电容为集总电容或分布式电容。
[0016]相较于现有技术，本实用新型具有以下优点:
[0017]本实用新型提供的宽带地辐射天线，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】
[0018]下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明:
[0019]图1为本实用新型的实施例1的地辐射天线的电路部分的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型的实施例1的地辐射天线的等效电路图；
[0021]图3为本实用新型的实施例1的地辐射天线的磁性材料的设置位置图；
[0022]图4为加载磁性材料前的地辐射天线的电流分布图；
[0023]图5为加载磁性材料后的地辐射天线的电流分布图；
[0024]图6为加载磁性材料前后的回波损耗对比图；
[0025]图7为本实用新型的一实施例的地辐射天线的磁性材料的结构图；
[0026]图8为本实用新型的实施例2的地辐射天线的磁性材料的设置位置图；
[0027]图9为本实用新型的实施例3的地辐射天线的电路部分的结构示意图。
[0028]标号说明:1_印刷电路板，4-馈电部分，5-磁性材料；
[0029]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，26-第六金属导带，27-第七金属导带；
[0030]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】
[0031]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型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，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0032]实施例1:
[0033]结合图1-图3，本实施例对本实用新型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I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I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I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耦合器组成，其中:Cl表征第二电容32，LI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親合。RI表征印刷电路板的福射电阻，C 3表征印刷电路板的福射模式下首尾两端在空间中的分布电容。
[0034]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材料来提高L3与L4之间的耦合系数，从而扩展阻抗带宽，如图3所示，将磁性材料5贴附在净空区11的上方，通过仿真发现，磁性材料5改变了印刷电路板I上的电流分布，如图4所示为加载磁性材料4前的地辐射天线的电流分布，如图5所示为加载磁性材料5后的地辐射天线的电流分布，对比可看出，加载磁性材料5后，电路部分3的电流分布范围进一步拓展，从而增强了其与印刷电路板I上的辐射电流的耦合度，如图6所示为加载磁性材料前后的回波损耗对比图，虚线表示加载磁性材料前，实线表示加载磁性材料后，从图中可见，加载磁性材料前阻抗带宽为27MHz，加载磁性材料后带宽为45MHz，带宽拓宽了 64%，由此可见，磁性材料提高了阻抗带宽。
[0035]不同实施例中，磁性材料的尺寸和形状无特殊要求，其也可以为圆形、椭圆形等其他形状，也可以达到同样的效果。如图4所示为磁性材料为圆形时候的设置情况。
[0036]实施例2:
[0037]本实施例与实施例1不同的是磁性材料5设置在净空区的里侧，即设置在电路部分的周边，如图8所示，这样也能达到增强电路部分的电流分布范围的效果，进而增强其与印刷电路板I上的辐射电流的耦合度。本实施例中，磁性材料5的边缘与净空区的边缘相接，不同实施例中，两者的边缘离开一定的距离也可以增强电路部分的电流分布范围，两者边缘离开的距离最好不要超过3mm。
[0038]实施例3:
[0039]本实施例与实施例1不同的是电路部分的结构不同，如图9所示为本实施例的电路部分的结构示意图，本实施例的地辐射天线为双频地辐射天线。电路部分包括:五个金属导带以及三个电容，分别为:第三金属导带23、第四金属导带24、第五金属导带25、第六金属导带26、第七金属导带27、第三电容33、第四电容34以及第五电容35，其中第三金属导带23、第五金属导带25、第七金属导带27、第三电容33以及印刷电路板I构成第一谐振回路，第三电容33以及第三金属导带23、第五金属导带25、第七金属导带27可以调谐频率，使其谐振于第一谐振频段。第三金属导带23、第六金属导带26、第七金属导带27、第四电容34以及印刷电路板I构成第二谐振回路，第四电容34以及第三金属导带23、第六金属导带26、第七金属导带27可以调谐频率，使其谐振于第二谐振频段。第三金属导带23、第四金属导带24、第五电容35构成匹配回路，第五电容35以及第三金属导带23、第四金属导带24，可以调节第一谐振频段和第二谐振频段的谐振深度。
[0040]本实用新型的地辐射天线可以广泛地应用到笔记本、手机及可穿戴设备上。
[0041 ]较佳实施例中，磁性材料位于电路部分的正上方。
[0042]不同实施中，磁性材料也可位于电路部分的周围，这样也能达到增强电路部分的谐振电流的分布范围的效果。
[0043]此处公开的仅为本实用新型的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，并不是对本实用新型的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本实用新型所保护的范围内。
【主权项】
1.一种宽带地辐射天线，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的地辐射天线，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的地辐射天线，其特征在于，所述净空区位于所述印刷电路板的侧边。4.根据权利要求1所述的地辐射天线，其特征在于，所述磁性材料位于所述电路部分的正上方。5.根据权利要求1所述的地辐射天线，其特征在于，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不大于3_。6.根据权利要求1所述的地辐射天线，其特征在于，所述地辐射天线为单频地辐射天线或双频地辐射天线。7.根据权利要求1所述的地辐射天线，其特征在于，所述电容为集总电容或分布式电容。
【专利摘要】本实用新型公开了一种宽带地辐射天线，该天线包括：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，金属导带以及电容形成一谐振电路，谐振电路的谐振电流驱动印刷电路板上的电流，以形成辐射；一馈电部分，一端连接地线，另一端连接电路，以馈入一射频信号；一磁性材料，贴附于印刷电路板上，以扩展电路部分的谐振电流的分布范围。本实用新型的宽带地辐射天线，采用加载磁性材料拓宽天线带宽的技术，拓宽其带宽，克服了现有天线频带较窄的缺点。
【IPC分类】H01Q1/24, H01Q1/48, H01Q1/50
【公开号】CN205282637
【申请号】CN201520974457
【发明人】胡沥, 徐利军
【申请人】上海安费诺永亿通讯电子有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月1日