一种宽频带天线的制作方法

文档序号:16454361发布日期:2019-01-02 22:02阅读:253来源:国知局
一种宽频带天线的制作方法

本实用新型涉及天线技术领域,特别是涉及一种宽频带天线。



背景技术:

随着物联网行业的发展,智能家居、可穿戴式等产品形式越来越多样化,其中可手持式产品如便携蓝牙小音响等,由于产品结构较小,手持该类产品时,人手对天线性能的影响较大,天线谐振频率偏移,导致无线传输性能下降,不能忽视。传统2.4G天线只有一个谐振频率,带宽较窄,难以满足可手持蓝牙产品对天线带宽的需求。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本实用新型提供的一种宽频带天线,可激励起两个谐振频率相近的模式,有效展宽天线工作带宽,解决手持蓝牙产品时,人手使天线谐振频率偏移致使天线性能骤降的问题。

一种宽频带天线,包括第一辐射体、第二辐射体和短路线,所述第二辐射体一端与所述第一辐射体激励源信号端连接,所述第二辐射体的另一端与所述短路线一端连接,所述短路线另一端与所述第一辐射体激励源地连接。

进一步的:所述第二辐射体包括第一辐射段、第二辐射段和第三辐射段,所述第一辐射段一端与所述第一辐射体激励源信号端连接,所述第三辐射段一端连接所述短路线一端,所述第二辐射段两端分别连接所述第一辐射段和第三辐射段的另一端。

进一步的:所述短路线包括水平段和竖直段,所述竖直段一端与所述第一辐射体激励源地连接,所述竖直段另一端与所述水平段一端垂直连接,所述水平段另一端与所述第三辐射段垂直连接,所述第三辐射段垂直于所述第二辐射段,所述第二辐射段垂直于所述第一辐射段。

进一步的:所述第一辐射段长度与天线高度相等,且小于十分之一波长。

进一步的:所述第一辐射体为二分之一波长。

进一步的:所述第二辐射体为四分之一波长。

进一步的:所述短路线长度小于四分之一波长。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:可激励起两个谐振频率相近的模式,有效展宽天线工作带宽,解决手持蓝牙产品时,人手使天线谐振频率偏移致使天线性能骤降的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种宽频带天线剖面图。

图中编号:1、第一辐射体,2、第二辐射体,21、第一辐射段,22、第二辐射段,23、第三辐射段,3、短路线,31、水平段,32、竖直段。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

一种宽频带天线,包括第一辐射体1、第二辐射体2和短路线3,所述第二辐射体2一端与所述第一辐射体1激励源信号端连接,所述第二辐射体2的另一端与所述短路线3一端连接,所述短路线3另一端与所述第一辐射体1激励源地连接。

进一步的:所述第二辐射体2包括第一辐射段21、第二辐射段22和第三辐射段23,所述第一辐射段21一端与所述第一辐射体1激励源信号端连接,所述第三辐射段23一端连接所述短路线3一端,所述第二辐射段22两端分别连接所述第一辐射段21和第三辐射段23的另一端。

所述短路线3包括水平段31和竖直段32,所述竖直段32一端与所述第一辐射体1激励源地连接,所述竖直段32另一端与所述水平段31一端垂直连接,所述水平段31另一端与所述第三辐射段23垂直连接,所述第三辐射段23垂直于所述第二辐射段22,所述第二辐射段22垂直于所述第一辐射段21。

进一步的:所述第一辐射段21长度与天线高度相等,且小于十分之一波长。

进一步的:所述第一辐射体1为二分之一波长。

进一步的:所述第二辐射体2为四分之一波长。

进一步的:所述短路线3长度小于四分之一波长。

本实用新型实施例原理:本实用新型实施例中的天线可工作于两个谐振模式,产生两个相近的谐振频率,展宽带宽。

第一谐振模式,此模式下电流分布与半波偶极子类似:

第一辐射体1,长度1/2波长,当激励源频率为第一谐振模式谐振频率时,可在第一辐射体1上激励起以第一辐射体中心为最大点,两端为最小点的正弦电流,且该电流为驻波电流,该电流分布与半波偶极子天线类似,第一辐射体1可等效为半波偶极子天线;

第一辐射段21、第二辐射段22、第三辐射段23、短路线3的水平段31和短路线3的竖直段32相连构成一段回路线,该回路线一端与激励源地相连,另一端与激励源信号端相连,当受激励源激励时,该段回路线上产生等幅同向的分布电流,因此,该段回路线为短路传输线,由传输线理论可知,第一辐射段21、第二辐射段22、第三辐射段23、短路线3的水平段31和短路线3的竖直段32构成的短路传输线,其线宽和间距均会影响该段传输线的特性阻抗,由传输线阻抗方程可知,传输线特性阻抗与传输线长度均影响改段传输线的输入阻抗,合理调整线宽和间距,且长度1/4波长时,其输入阻抗无穷大,可有效抑制第一辐射体1交差电流产生,提高天线效率。

第二谐振模式,次模式为PIFA天线:

第一辐射体1可作为有限大地;

第一辐射段21、第二辐射段22、第三辐射段23构成第二辐射体2,其长度可设计为1/4波长,当激励源频率为第二谐振模式频率时,可在第一辐射段21、第二辐射段22、第三辐射段23组成的第二辐射体2上激励起驻波电流。其中第一辐射段21的长度可设计为天线高度,且高度小于0.1波长,为低剖面天线。该类由地、1/4波长辐射体构成的天线,随着天线高度降低,其工作模式发生了从串联谐振到并联谐振的变化,当高度小于0.1波长时,其输入阻抗的电阻R值迅速增加,辐射特性为边缘场辐射。根据天线边缘场辐射特性,辐射体与地之间产生的辐射场切向方向叠加,纵向方向抵消,因此第一辐射段21对天线辐射场切向分量影响较大,从而对天线输入阻抗、带宽、效率影响较大;

短路线的水平段31和短路线的竖直段32为短路线,长度小于1/4波长,由传输线理论、传输线阻抗方程可知,其等效为并联电感。

从而,通过两个谐振频率相近的模式,有效展宽天线工作带宽,解决手持蓝牙产品时,人手使天线谐振频率偏移致使天线性能骤降的问题。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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