CN202333131U - 一种小型化宽频带平面天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种小型化宽频带平面天线，属于天线领域中的终端天线领域。本实用新型的小型化宽频带平面天线由介质板(6)和敷在介质板(6)上的接地板(4)和辐射单元构成。辐射单元主要包括：一个平面单极子片(7)、两个对称的G型环(2和12)、具有缝隙(3)的加载片(1)三部分；接地板(4)是一块上部两个角分别切掉了一个小正方形(5和10)的矩形。本实用新型具有体积小，频带宽，重量轻，成本低的优点，易于集成在笔记本、平板电脑及其他移动终端设备中。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种小型化宽频带平面天线，属于天线领域中的终端天线领域。
背景技术：
随着无线通信技术发展，移动终端越来越趋向于小型化，同时也越来越需要同时兼容多个通信标准。这就要求移动终端的天线，不仅体积要小，而且要有宽频带。平面天线以其具有重量轻，体积小，剖面低，易于集成，成本低，易于制作等优点，能够满足移动终端设备对天线体积的要求，但是平面天线的带宽通常较窄，通常带宽只有3％-5％，这就需要运用一些宽频带技术扩展他的频带。
目前扩展小型化天线带宽的方法有很多种，但是这些方法都是以增加制造复杂度(如分型技术)或者减小天线其他性能(如采用更厚的介质板，降低了天线的效率)为代价。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种体积小，频带宽，重量轻，成本低的小型化宽频带平面天线。
本实用新型的技术方案如下：
先设计了一个简单的平面单极子(7)，通过在平面单极子(7)的上端 (17)上连接加载片(1)，对其进行顶加载。在加载片(1)中延展了单极子(7)上的电流分布，并使其逐步减弱，延长了平面单极子(7)的电长度，从而实现一个较宽的低频带。为了进一步的降低频带的谐振频率，在加载片(1)上开了一条缝隙(3)。然后在平面单极子(7)的两侧增加两个对称的G型环(2和12)，通过调整其与单极子(7)的连接片(8和14)，产生出两个相邻的谐振点，实现了一个更宽的高频带宽。两个对称G型环(2和12)的长度小于单极子(7)的长度，平面单极子(7)、加载片(1)以及对称的G型环(2和12)之间形成缝隙(9、11、13和15)。由于带缝隙(3)的加载片(1)上电流分布较少，同时对称的G型环(2和12)上部的电流分布也较少，所以增加对称G型环(2和12)对平面单极子(7)产生的低频带的影响不大。由于辐射单元和接地板(4)形成共面结构，所以用50Ω同轴线进行馈电，同轴线的外导体焊接在接地板(4)上，内导体紧接平面单极子(7)的下端(16)焊接在平面单极子(7)上。
本实用新型的小型化宽频带平面天线是由介质板(6)和敷在介质板上的矩形接地板(4)和辐射单元构成；辐射单元主要包括：一个平面单极子片(7)、两个对称的G型环(2和12)、具有缝隙(3)的加载片(1)三部分；矩形接地板(4)上部的两个角分别切掉了一个小正方形(5和10)。
本实用新型的小型化宽频带平面天线，由介质基板(6)同一个面上的辐射单元和接地板(4)的排列是以平面单极子(7)为中心分布的排列，平面单极子(7)的上端(17)和带缝隙(3)的加载片(1)相连接，下方间隔一条缝隙(18)放置接地板(4)，平面单极子(7)的两侧分别放置了两个对称的G形环(2和12)，并通过连接片(8和14)与平面单极子(7) 连接，两个对称的G型环(2和12)、平面单极子(7)和带有缝隙(3)的加载片(1)之间，有缝隙(9、11、13和15)；辐射单元通过50Ω同轴线馈电，同轴线的外导体焊接在接地板(4)上，内导体紧接平面单极子(7)的下端(16)焊接在平面单极子上。
本实用新型的优点在于：
天线辐射单元结构本身就能够产生很宽的带宽，这就为天线的小型化提供了足够的空间。对天线进行介质加载时，能够使用较薄或者介电常数较高的介质板(介质板的厚度和天线产生的带宽成正比，和介质板介电常数成反比)，从而能够使天线的尺寸更小(介质板的介电常数和天线的谐振频率成反比，所以介质板的介电常数的提高对应了谐振频率的降低，也就对应了电磁波波长和天线尺寸比变大，也就是天线尺寸减小)。
另外天线的整体结构趋于狭长，易于集成在笔记本，平板电脑，及其它移动终端等设备中。
附图说明：
图1为天线整体结构示意图。
图2-a是正X方向侧面天线结构示意图，图2-b是正X方向侧面G型环(2和12)的结构示意图，。
图3为正Y方向侧面天线侧面结构示意图。
图4天线的测试回波损耗图。
具体实施方式：
本实施以用于WLAN/WiMAX的天线为例，参照图1-3所示，主要由介质板6、一个平面单极子片7、两个对称的G型环2和12、具有缝隙3的加载片1、上部的两个角分别切掉了一个正方形5和10的矩形接地板4构成。使用带有缝隙3的加载片1的目的是缩小天线的尺寸，在接地板4上切掉两个正方形块5和10能够增加高频带的带宽。调节连接片8和14的上下位置也能够提高高频带的带宽。辐射单元和接地板敷在厚度0.8毫米、介电常数为4.4的FR4介质板6上。
如图2所示，该天线长为41×12×0.8mm3。加载片1尺寸为11×12mm2；缝隙3尺寸为8×1mm2；单极子7尺寸10×3mm2；G型环的线宽为1mm；G型环和平面单极子7的连接片为1×1mm2的正方形；接地板4为20×12mm2，其上部切去的小正方形1×1mm3。
低频段能覆盖WLAN的三个频带(2400-2480MHz，5150-5350MHz5725-5825Hz)，高频段能够Wimax的两个频段(2500-2690MHz，5250-5850MHz)。
如图4所示，该天线产生的较高频带的宽度为BW＞24％，产生低频带的宽度为BW＞18.2％ 。
Claims (2)
1.一种小型化宽频带平面天线，其特征在于一种小型化宽频带平面天线是由介质板(6)和敷在介质板上的矩形接地板(4)和辐射单元构成；辐射单元主要包括：一个平面单极子片(7)、两个对称的G型环(2和12)、具有缝隙(3)的加载片(1)三部分；矩形接地板(4)上部的两个角分别切掉了一个小正方形(5和10)。
2.权利要求1中所述的小型化宽频带平面天线，其特征在于介质基板(6)同一个面上的辐射单元和接地板(4)的排列是以平面单极子(7)为中心分布的排列，平面单极子(7)的上端(17)和带缝隙(3)的加载片(1)相连接，下方间隔一条缝隙(18)放置接地板(4)，平面单极子(7)的两侧分别放置了两个对称的G形环(2和12)，并通过连接片(8和14)与平面单极子(7)连接，两个对称的G型环(2和12)、平面单极子(7)和带有缝隙(3)的加载片(1)之间，有缝隙(9、11、13和15)；辐射单元通过50Ω同轴线馈电，同轴线的外导体焊接在接地板(4)上，内导体紧接平面单极子(7)的下端(16)焊接在平面单极子上。
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|---|---|---|---|---|
| CN104167604A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-11-26 | 南京濠暻通讯科技有限公司 | 一种适于lte室内分布的宽带缝隙天线 |
| CN106654545A (zh) * | 2016-07-13 | 2017-05-10 | 云南大学 | 加载左手材料的基站天线 |
| CN113839197A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-24 | 电子科技大学 | 一种多频无线局域网wlan单极子天线 |
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2011
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| CN113839197B (zh) * | 2021-08-31 | 2023-01-31 | 电子科技大学 | 一种多频无线局域网wlan单极子天线 |
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