多频带天线的制作方法_2

文档序号:9402223阅读:来源:国知局
设备或机顶盒。
[0031]在本发明的一般实施例中,该多频带天线由例如通过一个或多个基底层重叠或分开的、包括被印刷的平面天线U^nPIFA)的多个天线形成。
[0032]本发明的实施例可以提供多频带天线,该多频带天线可以例如根据图1C的结构使用。
[0033]根据本发明的实施例,可提供紧凑的低成本多频带天线,并且多频带天线的性能可以与多个单频带的性能相媲美。
【附图说明】
[0034]本发明的实施例现在将仅通过实例的方式,并且参考附图被描述,在附图中:
[0035]图1A到图1C,示意性地示出已被描述的多频带系统的天线结构的示例。
[0036]图2为现有技术的PIFA的示意图。
[0037]图3为根据本发明的双频带天线的第一实施例的示意图。
[0038]图4为图3的部分示图,示出了图3的天线的第一辐射元件和第一馈电元件。
[0039]图5为图3的部分示图,示出了图3的天线的第二辐射元件和第二馈电元件。
[0040]图6为图3的部分示图,示出了图3的元件之间的距离;
[0041]图7示意性地示出了根据本发明的双频带天线的第二实施例;
[0042]图8示意性地示出了根据本发明的双频带天线的第三实施例;
[0043]图9示意性地示出了根据本发明的双频带天线的第四实施例;
[0044]图10示意性地示出了根据本发明的双频带天线的第五实施例;
[0045]图11图形化地示出了如图7所示以WLAN 2.4GHz和5GHz频带运行的双频带天线的回波损耗;
[0046]图12和图13分别图形化地示出了对于如图7所示以WLAN 2.4GHz和5GHz频带运行的双频带天线,在2.4GHz频带和5GHz频带中的增益;
[0047]图14和图15分别图形化地示出了对于如图7所示以WLAN 2.4GHz和5GHz频带运行的双频带天线,在2.4GHz频带和5GHz频带中的天线效率;
[0048]图16和图17分别表示对于如图7所示以WLAN 2.4GHz和5GHz频带运行的双频带天线,在2.45GHz频带和5.5GHz频带中的3D辐射图;
[0049]图18和图19分别表示对于如图7所示以WLAN 2.4GHz和5GHz频带运行的双频带天线,在2.45GHz频率和5.5GHz频率中的电流分布;
[0050]图20为根据本发明的三频带天线的第一实施例的示意图;
[0051]图21为图20的部分示图;
[0052]图22为根据本发明的三频带天线的第二实施例的示意图;
[0053]图23为根据本发明的双频带天线的又一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0054]本文所提出的范例示出了本发明的优选实施例,并且这些范例不被解释为以任何方式限制本发明的范围。
[0055]在本发明的一些实施例中,提供包括多个天线(比如PIFA)的多频带天线。图2示出了单个PIFA的示例性设计。
[0056]在图2的特定实施例中,PIFA天线被印刷在基底上,该基底具有两个导电金属层:顶层(以阴影线表示),其上被印刷有馈电元件F、辐射元件R、和接地回路元件GR;以及底层,其上被印刷有接地部分或接地平面G。
[0057]辐射元件R基本上由矩形线组成。它也可以迂回以缩短其长度,这一元件的长度LO大体上等于该天线的目标带宽的中心频率波长的四分之一。
[0058]辐射元件R的一端为开放式,另一端通过接地回路元件GR和贯穿孔H,短接至接地部分G。福射兀件和馈电兀件从接地部分G横向偏移。
[0059]辐射元件R由垂直于辐射元件布置的馈电元件F馈电,两个元件连同接地回路元件GR,与接地平面的垂直边缘,形成某种倒F形。在这一技术领域中,PIFA指具有实质上的倒F形天线,或者具有实质上的T形天线。
[0060]若干参数被调整以实现该天线的目标性能:
[0061]馈电元件L和接地部分G的垂直边缘之间的间隙Cl1、馈电元件宽度W。、以及辐射元件R和接地平面的水平边缘之间的间隙d2被设定以将天线与目标阻抗匹配,符合所要求的回波损耗水平。
[0062]辐射元件R的长度L。和宽度W。,以及辐射元件的末端E1和接地部分的右边垂直边缘之间的间隙d3被设定以实现目标带宽和辐射性能(效率、增益)。
[0063]根据本发明的特定实施例,提出了基于多个彼此堆叠的PIFA的多频带天线。
[0064]图3至图6示出了根据本发明的第一实施例的双频带天线。
[0065]就单PIFA而言,双频带天线是在具有如下所述两个导电金属层的基底上制成:顶层(以阴影线形式),附接于基底的顶部表面;和底层,附接于基底的底层。底层包括接地部分10。
[0066]福射元件30、馈电元件31和接地回路元件32被印刷在顶层。福射元件30和馈电元件31从接地部分10横向偏移。辐射元件30具有通过接地回路元件32和贯穿孔60连接至接地部分10的一端。福射元件30的另一端为开放式。馈电元件31垂直地连接至福射元件30。馈电元件31的自由端连接至馈电端口 80。
[0067]在这一实施例中,辐射元件30包括两个连续的长方形部分,第一部分30A以及垂直于部分30A的第二部分30B。
[0068]辐射元件30、馈电元件31和接地回路元件32被布置,以使得它们构成以第一频带BI谐振的第一天线。在这一示例中,该第一天线大体上被形成为第一印刷的倒F形天线。辐射元件30的长度LO大体上等于λ 74,这里λ i为频带BI的中心频率的波长。
[0069]在本发明的实施例中,底层还包括辐射元件20、馈电元件21和接地回路元件22,它们构成以第二频带B2谐振的第二天线。接地回路元件22为接地部分10的一部分。接地部分10在图中通过点(具有点的区域)被示出。辐射元件20和馈电元件21从顶层的福射元件30和馈电元件31在横向上偏移。
[0070]在这一实施例中,馈电元件21和31经由被印刷在底层以微条线50的形式的链路元件以及通过该基底的贯穿连接,被连接在一起。在这一示例中,该贯穿连接为贯穿孔70。通过这种方式,该两个馈电元件21和31被连接到同一馈电端口 80。特别地,第二福射元件20经由第一福射元件30的馈电元件,被连接至共同的馈电端口 80。
[0071]根据本发明的特定实施例,福射元件20、馈电元件21以及接地回路元件22被布置,以使得它们大体上形成以第二频带B2谐振的第二印刷的倒F形天线。辐射元件的长度L20大体上等于λ2/4,这里λ 2为频带Β2的中心频率的波长。
[0072]这一特定布置形成两个级联的天线,在该示例中,它们被形成为PIFA,PIFA的功能可以彼此相对独立。每一个天线可以独立于另一天线被优化。以第一频带BI谐振的第一天线的参数,可以通过作用于下列值而被调节:
[0073]辐射元件30的宽度W3。和长度L 30;
[0074]馈电元件31的宽度W31;
[0075]接地部分10的第一垂直边缘与馈电元件31之间的距离dn;这一距离在图6中可见;
[0076]接地部分10的水平边缘与辐射元件30的部分30A之间的距离d12;这一距离在图6中可见;以及
[0077]接地部分10的第二垂直边缘与辐射元件30的部分30B之间的距离d13;这一距离在图6中可见。
[0078]通过同样的方式,以第二频带B2谐振的第二天线的参数,可以通过作用于下列值而被调节:
[0079]辐射元件20的宽度W2。和长度L 20;
[0080]馈电元件21的宽度W21;
[0081]微条线50的宽度W50;
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