一種小型化定向輻射印刷天線的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種小型化定向輻射印刷天線，該小型化定向輻射印刷天線包括：饋電導(dǎo)電跡線、雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線、寄生輻射單元、金屬地板；雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線下端連接饋電導(dǎo)電跡線，寄生輻射單元位于雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線正上方，金屬地板設(shè)置在饋電導(dǎo)電跡線的背面。本實(shí)用新型采用雙折疊倒L型空間激勵(lì)結(jié)構(gòu)，能夠獲得理想的定向輻射特性，增加了寄生輻射單元，增強(qiáng)了天線的前向輻射增益，利用了空間互耦合原理，采用天線密排技術(shù)，壓縮了空間，縮小了天線的尺寸，采用印刷平面天線技術(shù)，輻射體與地面屬于相互平行的平面內(nèi)，充分利用設(shè)備空間以及利于天線與電路板的集成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種小型化定向輻射印刷天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種小型化定向輻射印刷天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通信技術(shù)的深入研究和發(fā)展，通信系統(tǒng)性能得以不斷提升，天線精細(xì)化的設(shè)計(jì)開(kāi)始被研究人員關(guān)注和重視，以滿(mǎn)足新應(yīng)用特征以及提升性能的各類(lèi)需求。對(duì)于當(dāng)今和未來(lái)的移動(dòng)終端設(shè)備，發(fā)展趨勢(shì)是體積越來(lái)越小巧，外形越來(lái)越美觀，同時(shí)性能還要保持甚至實(shí)現(xiàn)提升，這對(duì)天線設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)格甚至苛刻的要求。在傳統(tǒng)天線設(shè)計(jì)中，以基本的天線原型為基礎(chǔ)，縮減天線的尺寸將以犧牲天線的其它性能為代價(jià)。而實(shí)施天線精細(xì)化設(shè)計(jì)的思想是抓住不同應(yīng)用特殊點(diǎn)，對(duì)天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行全新設(shè)計(jì)，平衡天線各項(xiàng)性能，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的天線設(shè)計(jì)方案。
[0003]定向輻射天線相對(duì)于全向輻射天線，是指天線輻射具有明顯的方向性。在傳統(tǒng)的定向天線設(shè)計(jì)中，往往基于微帶天線和對(duì)稱(chēng)振子加反射板這兩種原型天線進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和修改，以滿(mǎn)足特定的應(yīng)用需求。在對(duì)方向性有更高要求的場(chǎng)合，可能還會(huì)用到多個(gè)天線單元組成的天線陣列。對(duì)于固定的終端設(shè)備，由于應(yīng)用中對(duì)天線的尺寸和重量限制并不多，大多可以采用這種傳統(tǒng)的定向天線設(shè)計(jì)方案。而在便攜式移動(dòng)終端設(shè)備天線的設(shè)計(jì)中，采用傳統(tǒng)微帶天線和對(duì)稱(chēng)振子天線設(shè)計(jì)的手持式射頻識(shí)別閱讀器體積都過(guò)于龐大，甚至需要增加額外的模塊來(lái)提供合適的空間和角度裝配天線，這顯然增加了設(shè)備的體積、降低了設(shè)備的便攜特性和美觀性。而小型化的全向輻射天線設(shè)計(jì)以被動(dòng)滿(mǎn)足有限空間尺寸和結(jié)構(gòu)需要，導(dǎo)致天線指標(biāo)惡化，出現(xiàn)了在一些無(wú)線應(yīng)用系統(tǒng)中工作距離不足、信號(hào)質(zhì)量差的情況。提出一種具有定向輻射特性又體積小巧的天線，既能滿(mǎn)足設(shè)備集成化又能滿(mǎn)足人工體學(xué)設(shè)計(jì)需要的天線設(shè)計(jì)方案困擾著設(shè)計(jì)人員。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種小型化定向輻射印刷天線，旨在解決在便攜式移動(dòng)終端設(shè)備天線的設(shè)計(jì)中，很難兼具定向輻射特性又具有體積小巧的優(yōu)點(diǎn)、不能既滿(mǎn)足設(shè)備集成化又滿(mǎn)足人工體學(xué)設(shè)計(jì)需要的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種小型化定向輻射印刷天線，其特征在于，該小型化定向輻射印刷天線包括:饋電導(dǎo)電跡線、雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線、寄生輻射單元、金屬地板；
[0006]雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線下端連接饋電導(dǎo)電跡線，寄生輻射單元設(shè)置于雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線正上方空間，金屬地板設(shè)置在饋電導(dǎo)電跡線的背面。
[0007]進(jìn)一步，雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線采用兩段相互平行長(zhǎng)導(dǎo)體的空間電磁場(chǎng)激勵(lì)結(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步，寄生輻射單元采用窄長(zhǎng)的直線型或者彎折型，放置于雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線的正上方。
[0009]本實(shí)用新型提供的小型化定向輻射印刷天線，采用雙折疊倒L型空間激勵(lì)結(jié)構(gòu)，能夠獲得理想的定向輻射特性，增加了寄生輻射單元，增強(qiáng)了天線的前向輻射增益，利用了空間互耦合原理，采用天線密排技術(shù)，壓縮了空間，縮小了天線的尺寸，采用印刷平面天線技術(shù)，輻射體與地面屬于相互平行的平面內(nèi)，充分利用設(shè)備空間以及利于天線與電路板的集成。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的小型化定向輻射印刷天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖中:1、饋電導(dǎo)電跡線；2、雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線；3、寄生福射單元；4、金屬地板。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0013]圖1示出了本實(shí)用新型的一種小型化定向輻射印刷天線的結(jié)構(gòu)包括:饋電導(dǎo)電跡線1、雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線2、寄生福射單元3、金屬地板4組成；雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線2下端連接饋電導(dǎo)電跡線1，雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線I上方空間中軸處，引入一長(zhǎng)度約為三分之一工作波長(zhǎng)的獨(dú)立窄長(zhǎng)形寄生輻射單元3，發(fā)揮空間電磁能量的引導(dǎo)作用，金屬地板4設(shè)置在饋電導(dǎo)電跡線I的背面，金屬地板上邊緣與饋電導(dǎo)電跡線上邊緣處于同一水平高度。
[0014]雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線2由長(zhǎng)度等于四分之三工作波長(zhǎng)的金屬絲經(jīng)多次彎折、形成具有兩段相互平行長(zhǎng)導(dǎo)體為主要特征的空間電磁場(chǎng)激勵(lì)結(jié)構(gòu)，雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線2下端與饋電導(dǎo)電跡線I直接 連接，饋電導(dǎo)電跡線I下端與信號(hào)電路線直接連接以實(shí)現(xiàn)天線的饋電，在雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線I上方空間中軸處，引入一長(zhǎng)度約為三分之一工作波長(zhǎng)的獨(dú)立窄長(zhǎng)形寄生輻射單元3，發(fā)揮空間電磁能量的引導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)上方(前向)輻射的增強(qiáng)效果;
[0015]饋電導(dǎo)電跡線I采用微帶線方式構(gòu)成，但仍可以采用其他類(lèi)型的饋電導(dǎo)線類(lèi)型構(gòu)成，包括并不局限于雙導(dǎo)線、同軸傳輸線、共面波導(dǎo)傳輸線以及帶線傳輸線，采用天線密排技術(shù)實(shí)現(xiàn)縱向尺寸的縮減，具體方法是將寄生輻射單元3與雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線2間距壓縮至0.03 λ ^以下，并調(diào)整雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線2中兩段平行長(zhǎng)導(dǎo)體之間及其下導(dǎo)體與金屬地板4上邊緣的距離的寬度并達(dá)到天線阻抗匹配；
[0016]本實(shí)用新型采用雙折疊倒L型空間激勵(lì)結(jié)構(gòu)，能夠獲得理想的定向輻射特性，增加了寄生輻射單元3，增強(qiáng)了天線的前向輻射增益，利用了空間互耦合原理，采用天線密排技術(shù)，壓縮了空間，縮小了天線的尺寸，采用印刷平面天線技術(shù)，天線與地面屬于相互平行的平面內(nèi)，充分利用設(shè)備空間以及利于天線與電路板的集成；天線輻射部分的橫向尺寸小于0.37 λ 0,縱向尺寸小于輻射體0.08 λ ^ ( λ ^為中心工作頻率對(duì)應(yīng)自由空間波長(zhǎng))，而傳統(tǒng)對(duì)稱(chēng)振子加反射板天線的相對(duì)應(yīng)尺寸為0.5 λ ^和0.25 λ 0Ο本實(shí)用新型天線測(cè)試最大增益為6.7dBi，而傳統(tǒng)對(duì)稱(chēng)振子加金屬地板的理論最大增益為5.15dBi。
[0017]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小型化定向輻射印刷天線，其特征在于，該小型化定向輻射印刷天線包括:饋電導(dǎo)電跡線、雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線、寄生輻射單元、金屬地板； 雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線下端連接饋電導(dǎo)電跡線，寄生輻射單元設(shè)置于雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線正上方空間，金屬地板設(shè)置在饋電導(dǎo)電跡線的背面。
2.如權(quán)利要求1所述的小型化定向輻射印刷天線，其特征在于，雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線采用兩段相互平行長(zhǎng)導(dǎo)體的空間電磁場(chǎng)激勵(lì)結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的小型化定向輻射印刷天線，其特征在于，寄生輻射單元采用窄長(zhǎng)的直線型或者彎折型，放置于雙折疊倒L形導(dǎo)電跡線的正上方。
【文檔編號(hào)】H01Q1/38GK203521601SQ201320659731
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】楊熙, 劉瑤, 胡偉, 鄭書(shū)峰, 尹應(yīng)增 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)