CN111478039B - 一种小型化双频pifa天线及紧凑的组合天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型化双频PIFA天线及紧凑的组合天线，属于无线通信技术领域。该组合天线由PIFA天线和单极子天线构成；PIFA天线平行于载体平台放置；PIFA天线包括两个弯折线的辐射体，用于覆盖高频和低频两个频段；PIFA天线还包括电感元件，电感元件连接在馈线与辐射体之间，用于减小天线的尺寸和保证天线的性能。单极子天线的辐射单元具有两个L型的辐射体。本发明通过弯折线的结构提高了载体平台的空间利用率，通过双枝节技术实现了双频带的覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种小型化双频PIFA天线及紧凑的组合天线。
背景技术
随着无线通信技术的发展，人们的日常生活得到了极大的丰富。为了实现多种无线通信功能，需要在载体平台上安装相应的通信设备。作为无线通信系统重要部件的天线而言，在载体平台上通信设备的数量也需要相应的增加；由于载体平台的空间有限，所以对天线有着更高的小型化要求。特别对于VHF和3G频段来说，产生此类频段的天线的小型化是必须要面对的问题。此外，多副天线被放置在有限的空间内，由于之间相互耦合的存在，会使得天线彼此的性能难以满足实际使用需求。
目前使用的VHF天线形式主要有套筒天线、盘锥天线和微带印刷天线等。而3G天线形式主要有鞭状天线、玻璃天线和微带印刷天线等；这两种天线的实现形式不是天线尺寸大就是天线剖面高，都不适于载体平台对天线小型化的需要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种小型化双频PIFA天线及紧凑的组合天线。其结构紧凑提高了载体平台的空间利用率，而且实现了多频带的覆盖。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种小型化双频PIFA天线，包括第一辐射单元，所述的第一辐射单元上连接有第一馈线和短路结构，所述的第一辐射单元包括干路辐射体和两个分枝辐射体，两个分枝辐射体均为弯折线结构且弯折线的首端均与干路辐射体连接，每个分枝辐射体的弯折缝隙的宽度相等，并且两个分枝辐射体的电长度不相等。
进一步的，所述第一馈线的内导体通过电感元件或电容元件与第一辐射单元的干路辐射体连接，第一馈线的外导体接地。
进一步的，所述短路结构为金属短路探针，金属短路探针的一端与干路辐射体连接，金属短路探针的另一端接地。
一种紧凑的组合天线，包括载体平台，包括单极子天线和上述的小型化双频PIFA天线，小型化双频PIFA天线印制在第一介质板的表面，单极子天线印制在第二介质板的表面；第一介质板放置于载体平台的上表面，第二介质板位于载体平台的侧面，且小型化双频PIFA天线和单极子天线的空间夹角为90°。
进一步的，所述单极子天线包括第二辐射单元，第二辐射单元具有两个L型的辐射体，第二辐射单元还连接有第二馈线。
进一步的，所述载体平台的底部还设有金属地板，第一馈线和第二馈线的外导体均与金属地板相连。
进一步的，所述小型化双频PIFA天线覆盖VHF频段。
进一步的，所述单极子天线覆盖3G频段。
本发明采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
1.本发明中的PIFA天线上采用了电感元件或电容元件，在保证整个天线性能的同时，还使天线更加小型化。
2.本发明中的PIFA天线采用金属短路探针代替了现有技术中PIFA天线的短路保护结构，不仅达到了小型化的目的，而且便于调节天线的匹配特性。
3.本发明组合天线中的PIFA天线和单极子天线采用在介质板上印制弯折线的方式，解决了背景技术中的天线尺寸大和天线剖面高的问题。
4.进一步的，本发明中组合天线中的单极子天线，其中的两个L型辐射体的长、短辐射体分别覆盖低频段和高频段，进一步拓展天线频段的覆盖范围。
附图说明
图1是本发明实施例的俯视图。
图2是图1中的主视图。
图3是图1中的左视图。
图4是本发明实施例中单极子天线电压的驻波比。
图5是本发明实施例中PIFA天线电压的驻波比。
图中：1、第二介质板，2、第一介质板，3、第二辐射单元，4、干路辐射体，5、第二馈线，6、第一馈线，7、电感元件，8、金属短路探针，9、分枝辐射体，10、弯折缝隙，11、金属地板。
具体实施方式
下面，结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
参照图1至图5，一种紧凑的组合天线，包括载体平台、单极子天线和小型化双频PIFA天线，PIFA天线和单极子天线分别印制在第一介质板2和第二介质板1的表面；第一介质板水平放置于载体平台的上表面，且PIFA天线和载体平台的上表面平行；第二介质板位于载体平台的侧面并单极子天线竖直设置。
小型化PIFA天线：包括第一辐射单元，第一辐射单元上连接有第一馈线6和短路结构，辐射单元包括两个分枝辐射体9和干路辐射体4，两个辐射体均为弯折线结构且弯折线的首端均与干路辐射体连接，每个分枝辐射体的弯折缝隙10的宽度相等，并且两个分枝辐射体的电长度不相等。
第一馈线6的内导体通过电感元件7或电容元件与辐射单元连接，外导体接地。短路结构为金属短路探针8，金属短路探针的另一端接地。
单极子天线的辐射单元具有两个L型的辐射体，辐射单元还连接有第二馈线5。
实施例中，PIFA天线覆盖VHF频段，单极子天线覆盖3G频段。单极子天线印制完成后的尺寸为54mm×40mm×1mm,PIFA天线的尺寸为350mm×90mm×54mm。本实施例的组合天线的长宽高为365mm×90mm×54mm。
PIFA天线平行于载体放置实现低剖面特性。两分枝的弯折线结构实现VHF多频段覆盖，此外弯折线结构的使用能够减小天线的尺寸，并且安装时调节两个分枝的长度能能够分别调节两个工作频段。电感元件用于连接馈电结构和VHF天线，同时起到降低天线频段的作用。通过合理的放置PIFA天线和单极子天线，并调节两个天线间的间距使得两个天线的性能满足实际需求。
天线通过采用PIFA天线和单极子天线双分枝的辐射体均实现两个频段的覆盖。由于PIFA天线频率很低，为了实现紧凑的结构，PIFA天线采用电感元件和弯折线的辐射体。通过改变电感元件的值和弯折线的弯折数能够改变PIFA天线的两个频段的谐振位置。此外，改变金属短路探针的位置能够调节PIFA天线的匹配特性。
Claims (4)
1.一种紧凑的组合天线，包括载体平台，其特征在于，还包括单极子天线和小型化双频PIFA天线，小型化双频PIFA天线印制在第一介质板（2）的表面，单极子天线印制在第二介质板（1）的表面；第一介质板放置于载体平台的上表面，第二介质板位于载体平台的侧面，且小型化双频PIFA天线和单极子天线的空间夹角为90°；
小型化双频PIFA天线，包括第一辐射单元，所述的第一辐射单元上连接有第一馈线（6）和短路结构，所述的第一辐射单元包括干路辐射体（4）和两个分枝辐射体（9），两个分枝辐射体均为弯折线结构且弯折线的首端均与干路辐射体连接，每个分枝辐射体的弯折缝隙（10）的宽度相等，并且两个分枝辐射体的电长度不相等；
所述第一馈线的内导体通过电感元件或电容元件与第一辐射单元的干路辐射体连接，第一馈线的外导体接地；
所述短路结构为金属短路探针（8），金属短路探针的一端与干路辐射体连接，金属短路探针的另一端接地；
所述单极子天线包括第二辐射单元（3）和第二馈线（5），第二辐射单元具有两个L型的辐射体，第二馈线的内导体与第二辐射单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑的组合天线，其特征在于，所述载体平台的底部还设有金属地板（11），第一馈线和第二馈线的外导体均与金属地板相连。
3.根据权利要求1所述的一种紧凑的组合天线，其特征在于，所述小型化双频PIFA天线覆盖VHF频段。
4.根据权利要求1所述的一种紧凑的组合天线，其特征在于，所述单极子天线覆盖3G频段。
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