一种雕花状微带天线和通讯装置的制作方法

本实用新型涉及天线设备技术领域，具体涉及一种雕花状微带天线以和通讯装置。

背景技术：

目前在无线通信技术领域，实现多频的方法有两种:一种是利用超宽带天线将所有频段全部覆盖，但是该方法仅仅适用于多个频段相距比较近的情况，有很大的局限性；另一种方法是让系统中的多个天线分别独立覆盖这些频段，此方法比较常见，但是存在很多技术难点，如天线单元之间的互相干扰问题，且占用空间较大。所以人们希望能够在单天线上实现双频或多频，从而避免天线之间相互干扰的问题。

目前，在单天线上实现多频，确实达到了体积小、质量轻、易集成的目的。但单一多频天线频率、辐射方向和极化方向固定，同时相近的频段之间依然存在相互干扰的问题，而且普通的状微带天线一般尺寸较大，频率单一、频带较窄、损耗较高。为此状微带天线在降低回波损耗、增加天线带宽和减小尺寸等方面有待改进。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种雕花状微带天线以和通讯装置。

为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线，包括介质基板、辐射贴片和接地板；

所述介质基板包括第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述辐射贴片设置在所述介质基板的第一表面上，所述接地板设置在所述介质基板的第二表面上；

所述辐射贴片包括第一矩形条贴片、第二矩形条贴片、第三矩形条贴片、第四矩形条贴片、第五矩形条贴片、第六矩形条贴片、第七矩形条贴片、第八矩形条贴片、第九矩形条贴片、第一同心圆环贴片、第二同心圆环贴片、第三同心圆环贴片、第四同心圆环贴片、第五同心圆环贴片、第六同心圆环贴片和第七同心圆环贴片；所述第一矩形条贴片下端位于所述介质基板的第一表面的下边缘，所述第二矩形条贴片的下端与所述第一矩形条贴片的上端连接，所述第二矩形条贴片分别与所述第一同心圆环贴片、第二同心圆环贴片相交，所述第二矩形条贴片位于所述第二同心圆环贴片中，所述第二同心圆环贴片和所述第三同心圆环贴片均位于所述第一同心圆环贴片中，所述第三同心圆环贴片的下端与所述第二同心圆环贴片的上端连接，所述第三矩形条贴片位于所述第三同心圆环贴片中，所述第三矩形条贴片的下端连接在所述第二同心圆环贴片和所述第三同心圆环贴片连接位置，所述第四矩形条贴片和所述第五矩形条贴片分别连接在第三同心圆环上端的两侧；所述第一同心圆环贴片包括第一贴片部和第二贴片部，所述第一贴片部和所述第二贴片部之间设有开口，所述第一贴片部位于所述第二贴片部的下方，所述第一贴片部上设有第一圆形缺口和第二圆形缺口，所述第四同心圆环贴片和所述第五同心圆环贴片均与所述第一贴片部相交，所述第一圆形缺口和所述第二圆形缺口分别位于所述第四同心圆环贴片和所述第五同心圆环贴片中，所述第二贴片部上设有第三圆形缺口和第四圆形缺口，所述第六同心圆环贴片和所述第七同心圆环贴片均与所述第二贴片部相交，所述第三圆形缺口和所述第四圆形缺口分别位于所述第六同心圆环贴片和所述第七同心圆环贴片中，所述第六矩形条的下端分别与所述第一贴片部、所述第四同心圆环贴片连接，所述第六矩形条贴片的上端分别与所述第二贴片部、所述第六同心圆环贴片连接，所述第七矩形条贴片的下端分别与所述第一贴片部、所述第五同心圆环贴片连接，所述第七矩形条贴片的上端分别与所述第二贴片部、第七同心圆环贴片连接，所述第八矩形条贴片的下端和所述第九矩形条贴片的下端分别连接在所述第二贴片部的两端连接。

可选地，所述第一矩形条贴片、所述第二矩形条贴片、第三矩形条贴片、所述第一同心圆环贴片、所述第二同心圆环贴片和所述第三同心圆环贴片均沿所述介质基板第一表面的中心线对称设置。

可选地，所述第四矩形条贴片和所述第五矩形条贴片之间、所述第六矩形条贴片和所述第七矩形条贴片之间、所述第八矩形条贴片和所述第九矩形条贴片之间、所述第一圆形缺口和所述第二圆形缺口之间、所述第三圆形缺口和所述第三圆形缺口之间、所述第四同心圆环贴片和所述第五同心圆环贴片之间以及所述第六同心圆环贴片和所述第七同心圆环贴片之间均沿所述介质基板第一表面的中心线对称设置。

可选地，所述接地板包括第十矩形条贴片、第十一矩形条贴片、圆弧形贴片、三角形孔、第一圆环形孔、第二圆环形孔、第三圆环形孔、第四圆环形孔和第五圆环形孔，所述第十矩形条贴片的下端位于所述介质基板的第二表面的下边缘，所述第十矩形条贴片的另两端均位于所述介质基板第二表面的两侧边缘，所述圆弧形贴片连接在所述第十矩形条贴片的上端，所述第十一矩形条贴片位于所述圆弧形贴片的上方，所述第一圆环形孔和所述第二圆环形孔设置在所述第十矩形条贴片，所述第一圆环形孔和所述第二圆环形孔上端延伸至所述圆弧形贴片，所述第三圆环形孔、所述第四圆环形孔和所述第五圆环形孔均设置在所述第十一矩形条贴片，所述第四圆环形孔位于所述第三圆环形孔和所述第五圆环形孔之间，所述圆弧形贴片的上端设有直边，且所述直边平行于所述介质基板的下边缘，所述第十矩形条贴片与所述第十一矩形条贴片平行。

可选地，所述三角形孔的形状为等边三角形，所述第一圆环形孔、所述第二圆环形孔、所述第三圆环形孔、所述第四圆环形孔和所述第五圆环形孔的形状均为同心圆环形。

可选地，所述第十矩形条、所述第十一矩形条贴片、所述圆弧形贴片、所述三角形孔均沿所述介质基板第二表面的中心线对称设置，所述三角形孔的下顶点位于所述介质基板第二表面的中心线上。

可选地，所述第一圆环形孔和所述第二圆环形孔之间以及所述第三圆环形孔和所述第五圆环形孔之间均沿所述介质基板第二表面的中心线对称设置。

可选地，所述介质基板的形状为矩形。

可选地，所述介质基板的长度为34.4L，宽度为23L，厚为1.6L，其中， L为具有长度单位的数且L＞0；所述第一同心圆环贴片的外环半径为9L，内环半径为7L，所述第一圆形缺口、所述第二圆形缺口、所述第三圆形缺口和所述第四圆形缺口均匀结构相同且设置在所述第一同心圆环贴片上，所述第一圆形缺口的半径为0.7L，所述第一圆形缺口的圆心至所述第一同心圆环贴片的圆心的距离为；所述第四同心圆环贴片、所述第五同心圆环贴片、所述第六同心圆环贴片和所述第七同心圆环贴片结构相同且均匀设置在所述第一同心圆环贴片上，所述第四同心圆环贴片的外环半径为2.64L，内环半径为1.64L；所述第一同心圆环贴片的圆心至所述第六矩形条贴片的最小距离为3.5L，所述第六矩形条贴片的长度为14.39L，宽度为1L；所述第八矩形条贴片平行于所述第二矩形条贴片，所述第一同心圆环贴片的圆心至所述第六矩形条贴片的最小距离为7.19L，所述第八矩形条贴片的长度为3.4L，宽度为1L；所述第一贴片部至所述第二贴片部的最小距离为7L；所述第二同心圆环贴片的圆心至所述第一矩形条贴片的最小距离为7.4L，所述第二同心圆环贴片的外环半径为 2.6L，内环半径为1.6L；所述第三同心圆环贴片的外环半径为2.6L，内环半径为1.6L，所述第三同心圆环贴片的圆心至所述第二同心圆环贴片的圆心距离为 4.5L；所述第四矩形条贴片的长度为1.5L，宽度为1L；所述第三矩形条贴片的长度为1.95L，宽度为1L；所述第二矩形条贴片的长度为7.4L，宽度为1L；所述第一矩形条贴片的长度为10.6L，宽度为5L；所述第十矩形条贴片的长度为6L，宽度为23L；所述第一圆环形孔的圆心至所述第二圆环形孔的圆心的距离为12.72L，所述第一圆环形孔的圆心至所述介质基板下边缘的距离为 4L；所述第一圆环形孔的外环半径为2.64L，内环半径为1.64；所述圆弧形贴片的圆心位于所述第十矩形条贴片上，且所述圆弧形贴片的圆心至所述介质基板下边缘的距离为3L，所述圆弧形贴片的半径为10.4L；所述圆弧形贴片的直边至所述第十矩形条贴片的距离为6L；所述三角形孔的边长为4.33L，所述三角形孔的下顶点至所述圆弧形贴片的圆心的距离为3.6L；所述第十一矩形条贴片至所述圆弧形贴片的最小距离为14.3L，所述第十一矩形条贴片的长度为 6L，宽度为19L；所述第三圆环形孔的圆心至所述第四圆环形孔的圆心的距离为6.36L，所述第三圆环形孔、所述第四圆环形孔和所述第五圆环形孔的结构相同，所述第三圆环形孔的外环半径为2.64L，内环半径为1.64L。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种通讯装置，包括上述的雕花状微带天线。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：

本实用新型实施例提供的雕花状微带天线质量轻、体积小，能有效降低回波损耗，发射较高的频段带宽，同时具有多频段特性及稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线的正面结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线的的背面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线的回波损耗特征曲线图；

图4为本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线在2.48GHz时在E 平面的辐射方向图；

图5为本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线在2.48GHz时在H 平面的辐射方向图；

图6为本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线在3.46GHz时在E 平面的辐射方向图；

图7为本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线在3.46GHz时在H 平面的辐射方向图；

图8为本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线在4.11GHz时在E 平面的辐射方向图；

图9为本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线在4.11GHz时在H 平面的辐射方向图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型中所述的“长度”为在上下方向上的长度值，所述的“宽度”为在左右方向上的长度值。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一

本实用新型实施例提供的一种雕花状微带天线，参见图1和图2，包括包括介质基板1、辐射贴片和接地板；

所述介质基板1包括第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述辐射贴片设置在所述介质基板1的第一表面上，所述接地板设置在所述介质基板1的第二表面上；

所述辐射贴片包括第一矩形条贴片2、第二矩形条贴片3、第三矩形条贴片4、第四矩形条贴片5、第五矩形条贴片6、第六矩形条贴片7、第七矩形条贴片8、第八矩形条贴片9、第九矩形条贴片10、第一同心圆环贴片11、第二同心圆环贴片12、第三同心圆环贴片13、第四同心圆环贴片14、第五同心圆环贴片15、第六同心圆环贴片16和第七同心圆环贴片17；所述第一矩形条贴片2下端位于所述介质基板1的第一表面的下边缘，所述第二矩形条贴片3 的下端与所述第一矩形条贴片2的上端连接，所述第二矩形条贴片3分别与所述第一同心圆环贴片11、第二同心圆环贴片12相交，所述第二矩形条贴片3 位于所述第二同心圆环贴片12中，所述第二同心圆环贴片12和所述第三同心圆环贴片13均位于所述第一同心圆环贴片11中，所述第三同心圆环贴片13 的下端与所述第二同心圆环贴片12的上端连接，所述第三矩形条贴片4位于所述第三同心圆环贴片13中，所述第三矩形条贴片4的下端连接在所述第二同心圆环贴片12和所述第三同心圆环贴片13连接位置，所述第四矩形条贴片 5和所述第五矩形条贴片6分别连接在第三同心圆环上端的两侧；所述第一同心圆环贴片11包括第一贴片部19和第二贴片部20，所述第一贴片部19和所述第二贴片部20之间设有开口，所述第一贴片部19位于所述第二贴片部20 的下方，所述第一贴片部19上设有第一圆形缺口21和第二圆形缺口22，所述第四同心圆环贴片14和所述第五同心圆环贴片15均与所述第一贴片部19 相交，所述第一圆形缺口21和所述第二圆形缺口22分别位于所述第四同心圆环贴片14和所述第五同心圆环贴片15中，所述第二贴片部20上设有第三圆形缺口23和第四圆形缺口24，所述第六同心圆环贴片16和所述第七同心圆环贴片17均与所述第二贴片部20相交，所述第三圆形缺口23和所述第四圆形缺口24分别位于所述第六同心圆环贴片16和所述第七同心圆环贴片17中，所述第六矩形条的下端分别与所述第一贴片部19、所述第四同心圆环贴片14 连接，所述第六矩形条贴片7的上端分别与所述第二贴片部20、所述第六同心圆环贴片16连接，所述第七矩形条贴片8的下端分别与所述第一贴片部19、所述第五同心圆环贴片15连接，所述第七矩形条贴片8的上端分别与所述第二贴片部20、第七同心圆环贴片17连接，所述第八矩形条贴片9的下端和所述第九矩形条贴片10的下端分别连接在所述第二贴片部20的两端连接。

本实用新型实施例提供的雕花状微带天线质量轻、体积小，能有效降低回波损耗，发射较高的频段带宽，同时具有多频段特性及稳定性。

为进一步地增强微带天线性能，可选地，所述第一矩形条贴片2、所述第二矩形条贴片3、第三矩形条贴片4、所述第一同心圆环贴片11、所述第二同心圆环贴片12和所述第三同心圆环贴片13均沿所述介质基板1第一表面的中心线对称设置。

为进一步地增强微带天线性能，可选地，所述第四矩形条贴片5和所述第五矩形条贴片6之间、所述第六矩形条贴片7和所述第七矩形条贴片8之间、所述第八矩形条贴片9和所述第九矩形条贴片10之间、所述第一圆形缺口21 和所述第二圆形缺口22之间、所述第三圆形缺口23和所述第三圆形缺口23 之间、所述第四同心圆环贴片14和所述第五同心圆环贴片15之间以及所述第六同心圆环贴片16和所述第七同心圆环贴片17之间均沿所述介质基板1第一表面的中心线对称设置。

可选地，所述接地板包括第十矩形条贴片25、第十一矩形条贴片26、圆弧形贴片27、三角形孔28、第一圆环形孔29、第二圆环形孔30、第三圆环形孔31、第四圆环形孔32和第五圆环形孔33，所述第十矩形条贴片25的下端位于所述介质基板1的第二表面的下边缘，所述第十矩形条贴片25的另两端均位于所述介质基板1第二表面的两侧边缘，所述圆弧形贴片27连接在所述第十矩形条贴片25的上端，所述第十一矩形条贴片26位于所述圆弧形贴片 27的上方，所述第一圆环形孔29和所述第二圆环形孔30设置在所述第十矩形条贴片25，所述第一圆环形孔29和所述第二圆环形孔30上端延伸至所述圆弧形贴片27，所述第三圆环形孔31、所述第四圆环形孔32和所述第五圆环形孔33均设置在所述第十一矩形条贴片26，所述第四圆环形孔32位于所述第三圆环形孔31和所述第五圆环形孔33之间，所述圆弧形贴片27的上端设有直边34，且所述直边34平行于所述介质基板1的下边缘，所述第十矩形条贴片25与所述第十一矩形条贴片26平行。

可选地，所述三角形孔28的形状为等边三角形，所述第一圆环形孔29、所述第二圆环形孔30、所述第三圆环形孔31、所述第四圆环形孔32和所述第五圆环形孔33的形状均为同心圆环形。

缺陷地结构可以激发和改善谐振频率，增加阻抗带宽。本雕花状微带天线的缺陷地结构是通过在接地板的合适位置蚀刻由第十矩形条贴片25、第十一矩形条贴片26、圆弧形贴片27、三角形孔28、多个圆环形孔得到的，本雕花状微带天线共出现了三个频段且带宽较宽，匹配较好。本雕花状微带天线在没有增加整体体积的情况下得到了覆盖蓝牙、C Band、WLAN和WiMAX工作频段的天线。

缺陷接地结构(Defected Ground Structure，DGS)，是微波领域新近发展的热门技术之一，它是由光子带隙结构发展而来。该结构通过在微带线等传输线接地平面上蚀刻周期性或非周期性图形，来改变接地电流的分布，从而改变传输线的频率特性，可实现激发谐振频率，抑制谐波，增加带宽等作用。缺陷接地结构在微波电路和天线设计中有着十分广泛的应用。

为进一步地增强微带天线性能，可选地，所述第十矩形条、所述第十一矩形条贴片26、所述圆弧形贴片27、所述三角形孔28均沿所述介质基板1第二表面的中心线对称设置，所述三角形孔28的下顶点位于所述介质基板1第二表面的中心线上。

为进一步地增强微带天线性能，可选地，所述第一圆环形孔29和所述第二圆环形孔30之间以及所述第三圆环形孔31和所述第五圆环形孔33之间均沿所述介质基板1第二表面的中心线对称设置。

可选地，所述介质基板1的形状为矩形。

可选地，所述介质基板1的长度为34.4L，宽度为23L，厚为1.6L，其中， L为具有长度单位的数且L＞0(例如L可以取值1mm)；所述第一同心圆环贴片11的外环半径为9L，内环半径为7L，所述第一圆形缺口21、所述第二圆形缺口22、所述第三圆形缺口23和所述第四圆形缺口24均匀结构相同且设置在所述第一同心圆环贴片11上，所述第一圆形缺口21的半径为0.7L，所述第一圆形缺口21的圆心至所述第一同心圆环贴片11的圆心的距离为；所述第四同心圆环贴片14、所述第五同心圆环贴片15、所述第六同心圆环贴片16 和所述第七同心圆环贴片17结构相同且均匀设置在所述第一同心圆环贴片11 上，所述第四同心圆环贴片14的外环半径为2.64L，内环半径为1.64L；所述第一同心圆环贴片11的圆心至所述第六矩形条贴片7的最小距离为3.5L，所述第六矩形条贴片7的长度为14.39L，宽度为1L；所述第八矩形条贴片9平行于所述第二矩形条贴片3，所述第一同心圆环贴片11的圆心至所述第六矩形条贴片7的最小距离为7.19L，所述第八矩形条贴片9的长度为3.4L，宽度为1L；所述第一贴片部19至所述第二贴片部20的最小距离为7L；所述第二同心圆环贴片12的圆心至所述第一矩形条贴片2的最小距离为7.4L，所述第二同心圆环贴片12的外环半径为2.6L，内环半径为1.6L；所述第三同心圆环贴片13的外环半径为2.6L，内环半径为1.6L，所述第三同心圆环贴片13的圆心至所述第二同心圆环贴片12的圆心距离为4.5L；所述第四矩形条贴片5 的长度为1.5L，宽度为1L；所述第三矩形条贴片4的长度为1.95L，宽度为 1L；所述第二矩形条贴片3的长度为7.4L，宽度为1L；所述第一矩形条贴片的长度为10.6L，宽度为5L；所述第十矩形条贴片25的长度为6L，宽度为23L；所述第一圆环形孔29的圆心至所述第二圆环形孔30的圆心的距离为 12.72L，所述第一圆环形孔29的圆心至所述介质基板1下边缘的距离为4L；所述第一圆环形孔29的外环半径为2.64L，内环半径为1.64；所述圆弧形贴片 27的圆心位于所述第十矩形条贴片25上，且所述圆弧形贴片27的圆心至所述介质基板1下边缘的距离为3L，所述圆弧形贴片27的半径为10.4L；所述圆弧形贴片27的直边34至所述第十矩形条贴片25的距离为6L；所述三角形孔28的边长为4.33L，所述三角形孔28的下顶点至所述圆弧形贴片27的圆心的距离为3.6L；所述第十一矩形条贴片26至所述圆弧形贴片27的最小距离为 14.3L，所述第十一矩形条贴片26的长度为6L，宽度为19L；所述第三圆环形孔31的圆心至所述第四圆环形孔32的圆心的距离为6.36L，所述第三圆环形孔31、所述第四圆环形孔32和所述第五圆环形孔33的结构相同，所述第三圆环形孔31的外环半径为2.64L，内环半径为1.64L。

优选地，L等于1mm。

在本实施例中，因为本雕花状微带天线尺寸较小，在加工时可能会产生加工误差，造成各部分尺寸的变化，因此，会造成L的取值产生变化，例如，可以为0.9995mm、0.9996mm、0.9997mm、0.9998mm、0.9999mm、1mm、 1.0001mm……，所以需要说明的是，在不改变本实用新型设计构思的基础上，本领域的技术人员可以按照实际情况具体设置改变，但是其进行的改变应包含在本实用新型的保护范围之内。

可选地，所述介质基板1为FR4环氧板，相对介电常数εr＝4.4，介质损耗为0.02，馈电方式为微带线馈电，特性阻抗为50Ω。

在本实施例中，为进一步地说明本实施例，以下将以L取值为1mm时，进行示例性说明，需要说明的是，L的取值也可以为其他值，本领域的技术人员可以根据需要的情况具体设置。

本实施例中，L取值为1mm时，本雕花状微带天线提供了0.28GHz、 0.30GHz和0.40GHz三个阻抗带宽，工作频段分别为2.34-2.62GHz、3.37-3. 67GHZ和3.86-4.26GHz，谐振频率分别为2.48GHz、3.46GHz和4.14GHz。图3所示为本雕花状微带天线的回波损耗特征曲线图，如图3所示，本雕花状微带天线在谐振点处的回波损耗分别为-39.42dB，-28.13dB和-20.30dB，由此显示出本雕花状微带天线良好的匹配特性。图4和图5分别是本雕花状微带天线在2.48GHz时分别在E平面和H平面的辐射方向图，图6和图7分别是本雕花状微带天线在3.46GHz时在E平面和H平面的辐射方向图，图8和图9 分别是本雕花状微带天线在4.11GHz时在E平面和H平面的辐射方向图。由图可知，本雕花状微带天线的辐射方向图特性在所有的工作频段内相对稳定，具有良好的方向性。

实施例二

本实用新型实施例提供了一种通讯装置，包括实施例一所述的雕花状微带天线。

本实用新型实施例提供的通讯装置，通过实施例一所述的雕花状微带天线，具有多频段特性及稳定性的优点，而且能有效降低回波损耗。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。