一种平面矩形螺旋天线

本发明属于平面天线，涉及一种平面矩形螺旋天线。

背景技术：

1、随着时代发展，移动通信系统具有越来越高的市场需求，因此对移动通信设备的设计需要考虑更多的设计因素，尤其是在低频段天线的设计方面，常规的天线往往因频段的理论限制不得不具有较大的尺寸，已经无法满足市场对于便携性、可重构性的要求，对于低频段天线，往往具有电阻小、电抗大、匹配困难的特点，同时天线尺寸越小，效率越低，带宽越窄。螺旋天线因其独特的螺旋结构在相同尺寸下能有更多的有效长度而被广泛运用于较低频段。传统的螺旋天线可以分为螺旋鞭状天线以及平面螺旋天线，其中，直立的螺旋鞭状天线不利于集成同时长宽比较大，故选择平面螺旋天线，而阿基米德螺旋天线受限于圆形结构，在集成的时候会浪费掉很多周边空间，同时尺寸较大。可见，现有技术需要进一步改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种平面矩形螺旋天线，以提高集成时的空间利用率，在相同空间下天线有效长度更长，从而增强电感，因而在工作频带内能产生更好的谐振。

2、本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

3、平面矩形螺旋天线，包括介质基板、微带线、加顶负载、负载连接线以及馈电端口；

4、其中，介质基板为矩形基板；

5、馈电端口设置于介质基板的正侧表面底部中间位置；

6、微带线设置于介质基板的正侧表面，该微带线的馈电端口端向下伸展至介质基板的正侧表面底部中间位置，并与馈电端口相连；

7、微带线在介质基板的正侧表面以馈电端口为起始点，由外侧向内侧逐渐收缩并呈现矩形螺旋线结构；微带线的非馈电端口端位于矩形螺旋线结构的内侧；

8、该非馈电端口端伸展至介质基板的正侧表面中上部区域的中间位置；微带线的馈电端口端、非馈电端口端在介质基板的正侧表面上下对准；

9、加顶负载设置于介质基板的顶端；负载连接线的一端与微带线的非馈电端口端相连，负载连接线的另一端与加顶负载相连。

10、本发明具有如下优点：

11、1.本发明微带线采用平面矩形螺旋线结构，长宽比可根据具体工程应用自由调节，在占用相同空间下比传统的圆形螺旋天线有更多的有效长度，使得有效电感增强，与加顶负载结合后能工作频带内产生更好地谐振匹配度，同时具有更小的尺寸，结构新颖且易于集成在电路板上，加工难度低，制作成本小，可拓展性强，可与高频天线组成超宽带全频段天线。

12、2.本发明加顶负载采用新颖的套筒结构，能够有效避免辐射损耗，与平面矩形螺旋线结构共同组成lc型天线的基本结构，因而能够在极低频段产生谐振，同时增大辐射增益。

13、3.本发明通过加载简单的匹配电路，即可实现天线的高增益、低频段、小型化等功能。

技术特征：

1.一种平面矩形螺旋天线，其特征在于，包括介质基板(1)、微带线(2)、加顶负载(3)、负载连接线(4)以及馈电端口(5)；其中，介质基板(1)为矩形基板；

2.根据权利要求1所述的平面矩形螺旋天线，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的平面矩形螺旋天线，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的平面矩形螺旋天线，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的平面矩形螺旋天线，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的平面矩形螺旋天线，其特征在于，

技术总结
本发明属于平面天线技术领域，具体公开了一种平面矩形螺旋天线。本发明天线包括介质基板、微带线、加顶负载、负载连接线以及馈电端口。其中微带线采用矩形螺旋线结构，能够在占用相同空间下比圆形螺旋天线有更多的有效长度，使得有效电感增强，与加顶负载结合后能在工作频带内产生更好地谐振匹配度，同时具有更小的尺寸，结构新颖且易于集成在电路板上，加工难度低，制作成本小，可拓展性强，可与高频天线组成超宽带全频段天线。此外，本发明加顶负载采用新颖的套筒结构，因而能有效避免辐射损耗，与平面矩形螺旋线结构共同组成LC型天线的基本结构，能够在极低频段产生谐振，同时增大辐射增益。

技术研发人员：薄勇,高正浩,徐光辉,王佳辰
受保护的技术使用者：安徽大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15