專利名稱：低輪廓寬頻帶平面天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于天線技術領域，尤其涉及低輪廓寬頻帶平面天線。
小型天線由于重量輕、體積小、低剖面、易于共形和集成、成本低、制作簡便等優(yōu)點而得到了廣泛的研究和應用，但頻帶窄、效率低是小型天線的主要缺點，通常帶寬僅有3～5％左右。
目前常用的展寬這類天線頻帶的方法是采用集成技術，即在天線中集成有晶體管，可使帶寬變寬，但同時增加了損耗電阻，降低了效率，增加了制作的復雜度。
該發(fā)明目的主要解決普通小型天線頻帶窄、效率低的問題，實現(xiàn)寬帶無線通信系統(tǒng)天線的小型化、平面集成寬帶化。
本發(fā)明的技術方案如下采用倒F型結構的平面技術，即用輻射平面代替細導線，這種方法不但能改善天線的帶寬性能，而且容易實現(xiàn)自諧振，減小了損耗電阻，提高了效率，降低了制作的成本和復雜度。
低輪廓寬頻帶平面天線采用倒F型結構，如圖1所示，該輻射平面1為矩形薄銅皮，地面6為矩形金屬塊(鋁、銅、鐵等)。輻射面與接地面3垂直，接地面3又與地面6垂直。天線通過同軸線接頭5向輻射平面1饋電，接地面3向水平方向垂直彎折，并用小螺釘4將銅皮固定在地面上，也可使用焊接的方式固定，圖中2為饋電點。
圖1中各符號說明如下H1天線的高度，隨實際需要而不同，通常3～5mm；H2天線接地面的長度，隨天線工作頻率而不同；Ls饋線的位置，隨天線工作頻率而不同；L1天線輻射面的長度，隨天線工作頻率而不同；L2天線接地面的長度，隨天線工作頻率而不同；
L3天線固定邊的長度，隨實際需要而不同，無尺寸限制；W1天線輻射面的寬度，隨天線工作頻率而不同；W2天線接地面的寬度，隨天線工作頻率而不同；圖2所示為本發(fā)明反射系數(shù)測試曲線，其中1VSWR＝2.0，2本發(fā)明天線的反射系數(shù)特性，VSWR＜2.0的實測帶寬為BW＝1880～2170＝290MHz＝14.5％。同時在微波暗室中測得該天線增益4～5dBi本發(fā)明優(yōu)點1.輪廓低，質(zhì)量輕，體積小，系統(tǒng)的空間利用率高本發(fā)明天線的輪廓很低，通常是3～5mm。輻射平面是由薄銅皮構成，因此質(zhì)量很輕，占用的體積也不大。特別是天線的輻射平面與地面之間還可以嵌入其他電路，而對其特性的影響很小，大大提高了系統(tǒng)的空間利用率。但是普通的印制天線在其輻射面之下有一定厚度的介質(zhì)基片，是不能嵌入其他電路的。
2.寬頻帶特性BW＞10％(VSWR＜2.0)。
這種新型結構的天線帶寬比普通的小型天線和印制天線帶寬寬得多。普通的小型天線帶寬僅有1～3％，普通的印制天線頻帶通常也很窄，例如，普通微帶矩形貼片天線帶寬BW僅有1～5％，帶線縫隙天線僅有1～2％。而本發(fā)明天線的帶寬可達到10％以上。
3.結構簡單，制作簡易，成本很低這種新型天線的制作極其的簡易，只要將同軸饋線與矩形輻射面焊接起來即可，而普通的印制天線還要尋找和加工介電基片，比它復雜的多。在制作的成本上，平面倒F型天線的材料用薄銅皮即可，價格十分低廉；而其他小型天線和印制天線單位成本要高出很多。
圖1為低輪廓寬頻帶平面天線的結構圖。
圖2為反射系數(shù)測試曲線。
以下結合附圖給出兩個優(yōu)選實施例實施例1移動通信中用于寬帶碼分多址移動臺的小型天線H1＝5mm，H2＝6mm，Ls＝8mm，L1＝32mm
L2＝60mm，L3＝7mm，W1＝13mm，W2＝20mm實施例2用于3.5GHz無線局域網(wǎng)小型天線H1＝3mm，H2＝6mm，Ls＝5mm，L1＝18mmL2＝40mm，L3＝10mm，W1＝12mm，W2＝20mm本發(fā)明主要技術指標天線阻抗帶寬BW＞10％(VSWR＜2.0)天線增益4～5dBi
權利要求
1.低輪廓寬頻帶平面天線，其特征在于采用平面倒F形結構，輻射平面為矩形平面，并與接地面垂直，接地面又與地面垂直。
2.如權利要求1所述低輪廓寬頻帶平面天線，其特征在于所述的輻射平而為銅皮，地面為矩形金屬塊。
3.如權利要求2所述低輪廓寬頻帶平面天線，其特征在于所述的地面，金屬塊為鋁、銅、鐵。
4.如權利要求1所述低輪廓寬頻帶平面天線，其特征在于天線通過同軸線接頭向輻射平面饋電。
5.如權利要求1所述低輪廓寬頻帶平面天線，其特征在于天線接地面向水平方向垂直彎折，并用小螺釘將矩形薄銅皮固定在地面上，也可使用焊接的方式固定。
全文摘要
低輪廓寬頻帶平面天線屬于小型天線,它采用平面倒F型的結構,輻射面為矩形平面,與接地面垂直相接,并用小螺釘固定在地面上。它具有頻帶寬(BW可以達到10%以上),輪廓低,質(zhì)量輕,成本低,制作簡單等優(yōu)點。
文檔編號H01Q15/14GK1343026SQ0113062
公開日2002年4月3日 申請日期2001年8月15日 優(yōu)先權日2001年8月15日
發(fā)明者朱曉維, 何曉曉, 胡勁松, 洪偉, 劉進, 周健義, 蔣偉 申請人:信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所, 東南大學