一种平面梳状单极子天线的制作方法

文档序号:7182603阅读:409来源:国知局

专利名称::一种平面梳状单极子天线的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种平面单极子天线,具体是一种宽频带的平面梳状单极子天线,可用于移动通信领域。
背景技术
:单极子天线具有结构简单、重量轻、全向辐射、成本低廉等方面的突出优点。安装在手持设备上的单极子结构作为天线单元,例如平面倒F形天线,具有低剖面、易于实现的特点,已经被广泛地应用于移动通信等领域。T.Taga对此种天线作了研究,指出其缺点在于尺寸大,带宽窄(T.Taga,"AnalysisofPlanarinvertedFantennasandantennadesignforportableradioequipment,,,inAnalysis,Design,andMeasurementofSmallandLowProfileAntennas,K.HirasawaandM.Haneishi,Eds.,ArtechHourse,Boston,Chapter5,1992)。随着通信技术的迅速发展,对天线的宽频带和小型化提出了越来越高的要求,然而天线性能对天线的长度特别敏感,天线尺寸的縮小往往会导致天线的辐射电阻减小,效率降低,频带变窄。
发明内容针对现有技术的不足,实现縮小天线尺寸、拓展频带宽度的目的,本发明提供一种小尺寸、低剖面的平面梳状单极子天线。本发明具体的技术方案如下本发明的平面梳状单极子天线,包括一个绝缘基板、一个辐射元件、一条馈线和一个接地面,其中绝缘基板具有一个正面、一个反面、一条上边、一条下边、一条左边、一条右边。辐射元件为一梳状辐射面,位于绝缘基板正面上,辐射元件具有四条平行于绝缘基板上边的平行微带线,一条与绝缘基板上边垂直的垂直微带线,垂直微带线一端与第一平行微带线相连,另一端与馈线相连。馈线一端与垂直微带线相连,另一端与绝缘基板下边切齐。接地面位于绝缘基板反面上,位于辐射元件下方,一边与绝缘基板下边切齐。本发明的平面梳状单极子天线,辐射形状为梳形,有效地降低了天线的高度,具有尺寸小、低剖面、辐射方向图全向、宽频带等特点。图1为天线正面整体外观效果图。图2为天线反面整体外观效果图。图3为本发明所述平面梳状单极子天线在2.45GHz,在x-y平面的辐射场测量结果。图4为本发明所述平面梳状单极子天线在2.45GHz,在y-z平面的辐射场测量结果。图5为本发明所述平面梳状单极子天线电压驻波比的测量结果。图中l-单极子天线,ll-绝缘基板,12-辐射元件,13-馈线,14-接地面;lll-绝缘基板正面,112-绝缘基板反面,113-绝缘基板上边,114-绝缘基板下边,115-绝缘基板左边,116-绝缘基板右边,121-第一平行微带线,122-第二平行微带线,123-第三平行微带线,124-第四平行微带线,125-垂直微带线,141-接地面上边,142-接地面下边,143-接地面左边,144-接地面右边;1211-第一平行微带线上边,1212-第一平行微带线下边,1221-第二平行微带线上边,1222-第二平行微带线下边,1231-第三平行微带线上边,1232-第三平行微带线下边,1241-第四平行微带线上边,1242-第四平行微带线下边。具体实施例方式下面结合附图,通过实施例对本发明作进一步的说明。实施例1:参见图1、图2,一个优选实施例是工作于S波段平面梳状单极子天线。如图l所示,单极子天线1包括一个绝缘基板11、一个辐射元件12、一条馈线13和一个接地面14。绝缘基板11优选Taconic公司所提供的RF60基板。绝缘基板11为矩形,绝缘基板上边113和绝缘基板下边114尺寸为40mm,绝缘基板左边115和绝缘基板右边116尺寸为30线厚度为0.63mm。如图1所示,辐射元件12位于绝缘基板正面111上,蚀刻绝缘基板正面111上的铜箔而成。辐射元件12由第一平行微带线121、第二平行微带线122、第三平行微带线123、第四平行微带线124和垂直微带线125组成。辐射元件关于绝缘基板正面111中线成轴对称。四条平行微带线长12mm,宽lmm,第一平行微带线上边1211与绝缘基板上边113的距离为4mm,第一平行微带线下边1212与第二平行微带线上边1221的距离为3mm,第二平行微带线下边1222与第三平行微带线上边1231的距离为3mm,第三平行微带线下边1232与第四平行微带线上边1241的距离为3mm,第四平行微带线下边1242与接地面上边141的距离为3mm。垂直微带线125长15mm,宽1.5mm,垂直微带线125的中线与绝缘基板正面111中线重合,一端与第一平行微带线下边1212相连,另一端与接地面上边141切齐。馈线13为矩形,长10mm,宽0.94mm,馈线13的中线与绝缘基板正面111中线重合,一端与接地面上边141切齐,另一端与绝缘基板下边114切齐,并连接50欧姆的SMA商用连接器。如图l和图2所示,接地面14位于绝缘基板反面112上,蚀刻绝缘基板反面112上的铜箔而成。接地面14为矩形,接地面上边141和接地面下边142尺寸为40mm,接地面左边143和接地面右边144尺寸为10mm。接地面14位于辐射元件12下方,接地面下边142与绝缘基板下边114切齐,接地面左边143与绝缘基板左边115切齐,接地面右边144与绝缘基板右边116切齐。图3是本发明所述平面梳状单极子天线在2.45GHz、在x-y平面的辐射场测量结果。由图可看出,天线1达到全向性的辐射。图4是本发明所述平面梳状单极子天线在2.45GHz、在y-z平面的辐射场测量结果。由图可看出,天线1具有一般单极子天线的辐射特性。图5是本发明所述平面梳状单极子天线电压驻波比的测量结果。由图可知,电压驻波比小于2的带宽为380MHz。在2.34GHz到2.56GHz频率范围之内,电压驻波比均小于1.5。本实施例改变平行微带线121、122、123、124和垂直微带线125的长度和宽度,可应用于其他波段。本发明的又一实施例,以上所述实施例中的平面梳状单极子天线排列安装还可组成天线阵,排列方式可为几个平面梳状单极子天线在一块绝缘基板正面111上,平行并排。另外,在本实施例的基础上,增加或减少平行微带线的个数,相应调整垂直微带线125和馈线13的长度和宽度,都应当视为本发明由所提交的权利要求书确定的发明保护范围。权利要求一种平面梳状单极子天线,包含一个绝缘基板、一个辐射元件、一条馈线和一个接地面,其中绝缘基板具有一个正面、一个反面、一条上边、一条下边、一条左边和一条右边,其特征包括所述辐射元件为一梳状辐射面,辐射元件位于绝缘基板正面上,辐射元件由第一平行微带线、第二平行微带线、第三平行微带线、第四平行微带线和垂直微带线组成,辐射元件关于绝缘基板正面中线成轴对称;垂直微带线的中线与绝缘基板正面中线重合,一端与第一平行微带线下边相连,另一端与接地面上边切齐;馈线的中线与绝缘基板正面中线重合,一端与接地面上边切齐,另一端与绝缘基板下边切齐,并连接50欧姆的SMA商用连接器;接地面位于绝缘基板反面上,接地面位于辐射元件下方,接地面下边与绝缘基板下边切齐,接地面左边与绝缘基板左边切齐,接地面右边与绝缘基板右边切齐。2.根据权利要求1所述的一种平面梳状单极子天线,其特征包括所述绝缘基板为矩形。3.根据权利要求1所述的一种平面梳状单极子天线,其特征包括所述辐射元件为一个金属铜箔面。4.根据权利要求1所述的一种平面梳状单极子天线,其特征包括所述接地面为一个矩形平面。5.根据权利要求1所述的一种平面梳状单极子天线,其特征包括所述馈线为一条矩形微带线。全文摘要本发明公开了一种平面梳状单极子天线,用于移动通信领域。平面梳状单极子天线包括一个绝缘基板、一个辐射元件、一条馈线和一个接地面,其中绝缘基板具有一个正面、一个反面、一条上边、一条下边、一条左边、一条右边。辐射元件为一梳状辐射面,位于绝缘基板正面上,辐射元件具有四条平行于绝缘基板上边的平行微带线,一条与绝缘基板上边垂直的垂直微带线,垂直微带线一端与第一平行微带线相连,另一端与馈线相连。馈线一端与垂直微带线相连,另一端与绝缘基板下边切齐。接地面位于绝缘基板反面上,位于辐射元件下方,一边与绝缘基板下边切齐。本发明具有尺寸小、低剖面、辐射方向图全向、宽频带等特点。文档编号H01Q1/38GK101719591SQ20091024521公开日2010年6月2日申请日期2009年12月31日优先权日2009年12月31日发明者冯立营,孙程光,王利强,郑宏兴申请人:天津工程师范学院
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