專利名稱：平板天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種平板天線，尤其是關(guān)于一種雙片平板天線。
背景技術(shù)：
近幾年，基于802.11b/g標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品，比如用于電腦的無線局域網(wǎng)卡在無線通信市場越來越流行。這種無線網(wǎng)卡主要優(yōu)點(diǎn)是源于高增益天線，在多數(shù)情況下，無線網(wǎng)卡使用平板天線。
眾所周知，平板天線一般是一個(gè)平面導(dǎo)體平行于一個(gè)較大的接地部分，中間有一個(gè)較薄的絕緣層隔離這兩部分。饋點(diǎn)用來將通信電磁能量導(dǎo)入或?qū)С?。這種結(jié)構(gòu)的天線制造費(fèi)用較低，很適合用于成本低而且重量輕的天線系統(tǒng)。一種典型的此類傳統(tǒng)天線如美國專利公告第5,734,350號所示。盡管該傳統(tǒng)平板天線有上述優(yōu)點(diǎn)，但其有一個(gè)最大的缺點(diǎn)就是較大的接地部分導(dǎo)致天線尺寸較大。另外一個(gè)缺點(diǎn)就是傳統(tǒng)平板天線的輻射方式不是全方向輻射，因而對傳統(tǒng)天線的應(yīng)用范圍有限制。
為了克服傳統(tǒng)平板天線的上述缺點(diǎn),一種雙層天線如美國專利公告第4,151,531號所示。該天線包括一個(gè)絕緣體和兩個(gè)貼在上述絕緣體兩邊且互相垂直的導(dǎo)電層，且兩個(gè)導(dǎo)電層完全相同。這種天線因?yàn)闆]有非常大的接地部分，所以尺寸比較小。另外，這種天線有較好的全方向輻射方式。然而，該天線也有如下缺點(diǎn)首先，由于饋點(diǎn)位置的改變，導(dǎo)致天線的輸入阻抗改變，因而不能獲得很好的效率；其次，這種天線的帶寬比較窄。通常情況下，為了提高平板天線的帶寬，會增加絕緣體的厚度，而這樣容易使天線和它的饋電線之間阻抗不匹配。阻抗不匹配導(dǎo)致一部分饋入能量被反射到信號源而不是被輻射到空間。這種饋入能量向信號源的反射越大，從天線向空間的輻射就越小，因而減小了平板天線的增益。因此，這種平板天線是以犧牲其增益而獲得較寬的帶寬的。再次，該現(xiàn)有天線的絕緣層會產(chǎn)生插入損耗，這不適合于高增益天線。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種基于IEEE 802.11b/g標(biāo)準(zhǔn)的無線通信平板天線，其具有全方向輻射、高增益、寬帶寬、良好阻抗匹配以及較小尺寸的優(yōu)點(diǎn)。
為了獲得上述優(yōu)點(diǎn)和克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，本發(fā)明的平板天線包括一絕緣層及分別位于所述絕緣層上下的第一和第二輻射片。所述兩個(gè)輻射片具有相同的尺寸并且相互平行，饋電線從兩個(gè)輻射片之間插入。所述兩個(gè)輻射片中至少有一個(gè)上有若干匹配孔，匹配孔的位置和數(shù)量由平板天線的長度決定。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明平板天線的匹配孔可以使天線迅速達(dá)到阻抗匹配，并使匹配效率最優(yōu)化。本發(fā)明平板天線兩個(gè)輻射片具有相同的尺寸和孔，使這種天線易于大量生產(chǎn)。
圖式簡單說明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖2是圖1沿A-A線剖開的剖視圖。
圖3是圖1所示平板天線的俯視圖，標(biāo)注了天線輻射片的尺寸。
圖4是本發(fā)明的電壓駐波比測試圖。
圖5是本發(fā)明在四個(gè)主頻點(diǎn)的最高增益測試表格。
圖6是本發(fā)明工作于2.465GHz的水平極化電磁輻射場型圖。
圖7是本發(fā)明工作于2.465GHz的垂直極化電磁輻射場型圖。
圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式請參閱圖1及圖2所示，本發(fā)明平板天線1包括第一輻射片10、第二輻射片20、饋電線30和支撐部40。該第一輻射片10和第二輻射片20都是由導(dǎo)電材料制成，例如銅。第一輻射片10和第二輻射片20都是矩形并且有相同的尺寸，且第一輻射片10平行于第二輻射片20。第一輻射片10和第二輻射片20互相作為對方的接地部。在第一輻射片10和第二輻射片20之間充滿空氣。
第一輻射片10和第二輻射片20均設(shè)有若干匹配孔202。匹配孔202分布于兩輻射片10、20的左半平面，并且位于天線寬度W的中央線上。每一匹配孔202具有相同的尺寸。匹配孔202的每一個(gè)直徑都必須遠(yuǎn)小于最小工作波長(最少要小于最小工作波長的1/10)。匹配孔202的位置由平板天線1的長度L決定。匹配孔202主要用于使天線1達(dá)到快速阻抗匹配和散熱。第一輻射片10和第二輻射片20由支撐部40支撐。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，支撐部40包括若干塑膠桿。所述塑膠桿位于第一輻射片10和第二輻射片20之間，并且垂直于第一輻射片10和第二輻射片20。第一輻射片10和第二輻射片20上還設(shè)有若干固持孔201，用來固定支撐部40。
饋電線30是一同軸線纜，包括一內(nèi)導(dǎo)體301和一外導(dǎo)體302。饋電線30從第一輻射片10和第二輻射片20之間插入，位于第二輻射片20的表面，并且處于其寬度中線。內(nèi)導(dǎo)體301向上延伸，從第一輻射片10的左邊第二個(gè)匹配孔202穿出，并與第一輻射片10電性連接。第一輻射片10與內(nèi)導(dǎo)體301結(jié)合于點(diǎn)103，結(jié)合點(diǎn)103位于第一輻射片10的寬度中線。外導(dǎo)體302與第二輻射片20電性連接。外導(dǎo)體302與第二輻射片20結(jié)合于點(diǎn)303，并且結(jié)合點(diǎn)303處于結(jié)合點(diǎn)103在第二輻射片20的投影位置。
如圖3所示，標(biāo)注了平板天線1每一個(gè)輻射片的具體尺寸。x軸的方向與天線長度L的方向一致，y軸的方向與天線寬度W的方向一致。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，共有十七個(gè)匹配孔202排列在一條線上，以達(dá)到最好的阻抗匹配。
在本發(fā)明第一實(shí)施例中，ADS仿真結(jié)果顯示具有良好輻射方式的平板天線1最高增益可以達(dá)到+6.8分貝，并且?guī)挻笥?00MHz。圖4為本發(fā)明平板天線1頻譜函數(shù)的電壓駐波比測試圖。在2.386G-2.530GHz頻帶內(nèi)，電壓駐波比都小于“2”，上述頻帶給出了高達(dá)144MHz帶寬，該帶寬包括了基于IEEE802.11b/g標(biāo)準(zhǔn)的無線通信帶寬。圖5表格為頻率在2.4G、2.465G、2.5G和2.6GHz時(shí)的測試最高增益。圖6及圖7為平板天線1工作在共振頻率2.465GHz時(shí)的水平極化和垂直極化原理圖，可以看出平板天線1的每一輻射片10、20與相應(yīng)的理想輻射片很相近，并且沒有明顯的輻射盲區(qū)，符合天線的實(shí)際應(yīng)用條件。
匹配孔202的增加加速了阻抗匹配，并且使阻抗匹配的效率最優(yōu)化。第一輻射片10和第二輻射片20有相同的尺寸和匹配孔202，這使該平板天線1易于大批量生產(chǎn)。
圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例平板天線，包括具有頂面501和底面502的絕緣層50。第一輻射片10’和第二輻射片20’分別處于絕緣層50的頂面501之上和底面502之下。所述第一輻射片10’和所述第二輻射片20’與前述第一實(shí)施例所描述的相同。一饋電線30’垂直于所述第一輻射片10’和第二輻射片20’，所述饋電線30’的內(nèi)導(dǎo)體301’和外導(dǎo)體302’分別與所述第一輻射片10’和第二輻射片20’電性連接，具體的連接方法可參考第一實(shí)施例。
在其它實(shí)施例中，兩個(gè)輻射片可以有不同的尺寸和矩形以外的其它形狀。匹配孔202的位置和數(shù)量可以隨天線的長度L改變而改變。
權(quán)利要求
1.一種平板天線，包括第一輻射片、第二輻射片、處于第一和第二輻射片之間用來支撐兩輻射片的支撐部分及饋電線，所述饋電線包括內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體，內(nèi)、外導(dǎo)體分別與所述兩輻射片電性連接；其特征在于該平板天線兩個(gè)輻射片中至少有一個(gè)具有若干用于調(diào)整阻抗匹配的匹配孔。
2.如權(quán)利要求1所述的平板天線，其特征在于所述匹配孔分布在一條直線上，且具有相同的尺寸。
3.如權(quán)利要求1所述的平板天線，其特征在于所述第一輻射片和第二輻射片有對稱的幾何形狀，且可相互作為對方的接地部。
4.如權(quán)利要求2所述的平板天線，其特征在于所述匹配孔位于輻射片的中線。
5.如權(quán)利要求1所述的平板天線，其特征在于所述支撐部處垂直于第一、第二輻射片。
6.一種平板天線，包括第一輻射片、第二輻射片、饋電線和處于第一和第二輻射片之間的絕緣層，其中饋電線包括內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體，內(nèi)、外導(dǎo)體分別與第一輻射片和第二輻射片電性連接，其特征在于該平板天線兩個(gè)輻射片中至少有一個(gè)具有若干用于調(diào)整阻抗匹配的匹配孔。
7.如權(quán)利要求6所述的平板天線，其特征在于所述匹配孔分布在一條直線上，且具有相同的尺寸。
8.如權(quán)利要求6所述的平板天線，其特征在于所述第一輻射片和第二輻射片有對稱的幾何形狀，且可相互作為對方的接地部。
9.如權(quán)利要求7所述的平板天線，其特征在于所述匹配孔位于輻射片的中線。
全文摘要
一種平板天線(1)，用于基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線通信設(shè)備，包括具有相同尺寸的第一輻射片(10)和第二輻射片(20)，兩個(gè)輻射片之一作為另一個(gè)的接地部，一絕緣層處于兩輻射片之間，一饋電線(30)插入兩個(gè)輻射片之間，一支撐部(40)垂直于兩輻射片并處于兩者之間。若干匹配孔(202)分布于兩輻射片上，用于使天線達(dá)到快速阻抗匹配和散熱。
文檔編號H01Q9/04GK1638188SQ20041007538
公開日2005年7月13日 申請日期2004年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者合子明, 彭平, 趙欣, 唐久禹, 高天祿 申請人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司