专利名称：螺旋天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天线，特别是一种适于蜂窝式移动电话使用的天线。
随着不同模拟和数字蜂窝式电话系统在全球的普及，当用户穿过不同系统，或频繁地在不止一个系统的地理区域内使用一部蜂窝式电话时，希望所使用的电话可以不受一个系统的局限，即希望在不同频带上进行同一无线电的通信。传统天线结构只适于一个频带上的工作。随着日益小型化，便携化移动电话的设计发展，对与这种发展相适应的天线技术也提出了要求。
螺旋天线结构是天线技术领域熟知的结构。其中有一种是双螺旋结构天线，该结构采用了非均匀的螺旋结构制造双频。它大约是常规鞭状天线长度的1/3，而增益同常规鞭状天线相同。它对天线的外观尺寸有一定要求，即足够大的外径和足够的天线纵向长度。Motorola公司于1998年2月向中国提出申请“多频带天线结构”(申请号98104462.X)。该结构的特点是中间为直线部分，和以该直导线为轴的螺旋线。它能在低频段和高频段获得良好的反射波损耗，驻波比和增益。但要做到低频段和高频段效果好，必须有大尺寸外径和纵向长度，例如外径9mm，纵向长度25mm，在很多情况下难以运用此结构。
本实用新型的目的是提供一种螺旋天线结构，在减小天线尺寸，增加频带宽度的同时，提高天线的增益特性。
本实用新型是这样实现的由第一线圈，第二线圈和直线部分共三部分组成。第一线圈、第二线圈同轴排列，直线部分从第一线圈靠近第二线圈的一端沿轴线位置穿入第二线圈，与第二线圈远离第一线圈的另一端联接，第一线圈，第二线圈和直线部分工作于第一谐振频率，第一线圈和直线部分工作在不同于第一谐振频率的第二谐振频率。在结构变化方面，第一线圈，第二线圈可以是外径相等、螺距相等的螺旋线圈。此外第二线圈还可以至少有一个螺距或外径非均匀的物理参数。而且第一线圈和第二线圈的外径可以不同，第一线圈的匝数可以是包括1在内的整数。
采用本实用新型结构的天线，通过对第一线圈，第二线圈和直线部分的长度及结构参数的适当调整，实现第一第二频段中心频率为n∶1(n为任意值)的情况，使天线更加容易实现900MHz和1800MHz的双频带，甚至三频带。
下面用说明书附图对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型第一个实施例的结构示意图。
图3为本实用新型第二个实施例的结构示意图。
图4为本实用新型第三个实施例的结构示意图。
图5为本实用新型第四个实施例的结构示意图。
图6表示本实用新型的第五个实施例的结构示意图。
图7表示本实用新型的第六个实施例的结构示意图。
图8表示本实用新型一实施例与Motorola公司生产手机天线的反射波损耗频率图。
图9表示本实用新型同一实施例与普通双螺旋天线的反射波损耗频率图。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
附图中第一线圈为1，第二线圈为2，直线部分为3。附图1为本实用新型的常规结构示意图，两均匀螺旋线圈1和2同轴排列，直线部分3从第一线圈1靠近第二线圈2的一端沿轴线位置穿入第二线圈2，与第二线圈2远离第一线圈1的另一端联接，这种结构将偶极天线增益好和螺旋天线尺寸小的两个优点结合起来，通常，所采用的第一线圈1长度为1.6～2.0mm，直线部分3长度为5.0～15mm，第二线圈2长度为1.0～3.0mm。图2和3表示非均匀物理参数的第二线圈2的两个实施例，分别为左密右疏和左疏右密结构，但线圈外径未发生变化。图4和5表示第二线圈2的外径参数不一致的实施例，分别为左边外径大右边外径小和左边外径小右边外径大的结构。图7给出第一线圈1和第二线圈2为均匀线圈，但外径不一致的实施例。图8给出第一线圈1采用1匝线圈的实施例。除了上述对线圈螺距、外径结构参数的改变外，还可以根据需要，按照常规方法改变螺旋天线的其他结构参数，这些参数包括线圈匝数，直径，长度，数量以及非均匀螺旋天线的倾角，螺旋直径等等，使所述第一线圈1，第二线圈2和直线部分3工作于900MHz的第一谐振频率，使所述第一线圈1和直线部分3工作于1800MHz的第二谐振频率。图8和图9为相同测试条件下天线反射波损耗的性能图。图8给出本实用新型一实施例与Motorola公司生产手机天线的反射波损耗频率图，带标记的是本实用新型结构的频率特性曲线，从图中看出，两曲线的频率特性极为相似，在低频段和高频段获得良好的反射波损耗，且增益相当接近。本实用新型的外径可以做到4.8～8.0mm，轴向长度12～25mm。在保持良好物理性能的前提下，本实用新型的天线外径以及纵向长度方面优于Motorola的同类产品。本实用新型的一较佳实施例的结构参数，第一线圈1螺旋管间距1.6mm，圈数为2.75，直线部分3为9.0mm，第二线圈2螺线管间距1.1mm，圈数4.5。图9表示该实施例与普通双螺旋天线的反射波损耗频率图，带标记的是双螺旋天线的反射波损耗频率曲线，其中标记间隔的带宽值约为240MHz，从图中明显看出，本实用新型的反射波损耗性能比普通双螺旋结构好，而驻波比≤1.9。
权利要求1.一种螺旋天线，包括第一线圈(1)，第二线圈(2)和直线部分(3)，其特征在于，第一线圈(1)、第二线圈(2)同轴排列，直线部分(3)从第一线圈(1)靠近第二线圈(2)的一端沿轴线位置穿入第二线圈(2)，与第二线圈(2)远离第一线圈(1)的另一端联接；其中使所述第一线圈(1)，第二线圈(2)和直线部分(3)工作于第一谐振频率，使所述第一线圈(1)和直线部分(3)工作在不同于第一谐振频率的第二谐振频率。
2.根据权利要求1所述的螺旋天线，其特征在于，其中所述第一线圈(1)，第二线圈(2)可以是外径相等、螺距相等的螺旋线圈。
3.根据权利要求1所述的螺旋天线，其特征在于，所述第二线圈(2)至少有一个非均匀的物理参数。
4.根据权利要求3所述的螺旋天线，其特征在于，其中非均匀物理参数包括外径。
5.根据权利要求3所述的螺旋天线，其特征在于，其中非均匀物理参数包括螺距。
6.根据权利要求1所述的螺旋天线，其特征在于，其中所述第一线圈(1)和第二线圈(2)的外径不相同。
7.根据权利要求1所述的螺旋天线，其特征在于，其中所述第一线圈(1)的匝数可以是包括1在内的整数。
专利摘要本实用新型涉及一种螺旋天线。它由第一线圈,第二线圈和直线部分组成,第一线圈、第二线圈同轴排列,第一线圈通过直线部分与第二线圈相连,直线部分从第一线圈靠近第二线圈的一端沿轴线位置穿入第二线圈,与第二线圈远离第一线圈的另一端联接;其中选择所述第一线圈,第二线圈和直线部分调谐到所述第一谐振频率,选择所述第一线圈和直线部分调谐到所述不同于第一谐振频率的频率。本实用新型解决了通信系统对减小尺寸,增加带宽和提高天线增益的需要。
文档编号H01Q1/24GK2473763SQ0026546
公开日2002年1月23日 申请日期2000年12月26日 优先权日2000年12月26日
发明者朱强 申请人:上海永亿电子有限公司