專利名稱：小型微帶雙頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于無線通信技術(shù)領(lǐng)域的雙頻天線，尤其是一種小型微帶雙頻天線。
背景技術(shù)：
無線通信技術(shù)發(fā)展得很快，蜂窩電話、全球定位系統(tǒng)(GPS)、合成孔徑雷達(SAR)、衛(wèi)星通信、個人通信(GSM900/DCS1800)等領(lǐng)域，都需要輕重量、低輪廓、制造簡單、易共形的雙頻段的天線。微帶天線以其體積小，重量輕，低剖面，能與載體共形，易于制造，成本低，易于與有源器件和電路集成為單一的模件，便于實現(xiàn)圓極化、雙極化和雙頻段等優(yōu)點得到日益廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)中，為了能夠使微帶天線雙頻工作，通常可以通過以下幾種方法實現(xiàn)(一)采用多貼片技術(shù)；(二)采用縫隙加載技術(shù)；(三)采用集總元件加載技術(shù)。但是采用多貼片技術(shù)和集總元件加載技術(shù)都會使天線的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，縫隙加載作為另一種加載方式，雖然可以在單層微帶天線上實現(xiàn)雙頻，但是該方法需要通過大量的仿真實驗來確定縫隙的形狀和尺寸，因此需要花費大量的時間和資源。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，2003年5月Zheng-weiDu等人在IEEETRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY(車載技術(shù))，第52卷第3期發(fā)表了“ACompact Planar Inverted-F Antenna With a PBG-Type Ground Plane for MobileCommunications(一種用于移動通信中的以PBG為接地平面的倒F天線)”，在該文中提出了用PBG結(jié)構(gòu)的接地平面代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬接地平面來設(shè)計倒F天線，通過改變介質(zhì)的厚度來調(diào)節(jié)相應(yīng)的工作頻帶，但是這種PBG結(jié)構(gòu)的倒F天線結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，同時它需要一個比較大的接地面，因此不利于天線的小型化設(shè)計。檢索中還發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?3104907.9，專利名稱為平面式雙L型雙頻天線，專利公開號CN1525597A，該雙頻天線包括印制于介電質(zhì)基板一側(cè)的第一L型的輻射體，以及印制于介電質(zhì)基板另一側(cè)由接地面向外延伸并呈倒L型的第二輻射體。在該專利中是通過微帶線和共面波導(dǎo)方式以及接地面向外延伸分別形成輻射體，并且根據(jù)不同的工作頻率分別以各自工作頻率的四分之一波長的長度的L形微帶線來實現(xiàn)不同的工作頻率。但是，以這種方式實現(xiàn)的雙頻天線要求這兩個輻射體之間要有一定的間隔，因此使得整個雙頻天線的尺寸受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和缺陷，提供一種小型微帶雙頻天線，使其能夠?qū)崿F(xiàn)利用單個微帶貼片實現(xiàn)雙頻工作的要求，同時該雙頻天線具有體積相對較小、結(jié)構(gòu)簡明、制造簡單、易共形的優(yōu)點。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括天線單元、饋電端口、介質(zhì)板和接地單元，天線單元為根據(jù)逆散射方法計算出來的非均勻微帶貼片，位于介質(zhì)板的正面，饋電端口的芯和天線單元相接，接地單元是位于介質(zhì)板背面的部分。
所述的天線單元位于介質(zhì)板正面，天線單元的幾何尺寸是根據(jù)Z-S逆散射方法計算出來的，呈非均勻分布。
所述的天線單元，整體上是由電長度相等而寬度不等的非均勻微帶貼片級聯(lián)組成的，并且其總體的電長度是以1GHz為基準的波長的0.3倍。
所述的天線單元和接地單元均為導(dǎo)體，接地單元和饋電端口的外導(dǎo)體相連接。
所述的介質(zhì)板為低介電常數(shù)物質(zhì)。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相對照，其效果是積極和明顯的。利用逆散射法設(shè)計出來的非均勻微帶貼片天線具有相對較小的尺寸，結(jié)構(gòu)簡明、易于共形，并且有效地覆蓋了移動終端的頻率要求即GSM波段(0.89GHz-0.96GHz)和DCS波段(1.71GHz-1.88GHz)。


圖1是本發(fā)明一種雙頻天線的正面結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明一種雙頻天線的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明一種雙頻天線的反面結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明一種雙頻天線仿真的頻率特性圖
具體實施例方式
如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括天線單元1、饋電端口3、介質(zhì)板2和接地單元4，天線單元1為根據(jù)逆散射方法計算出來的非均勻微帶貼片，位于介質(zhì)板2的正面，饋電端口3的芯和天線單元1相接，接地單元4是位于介質(zhì)板2背面的部分。
所述的天線單元1位于介質(zhì)板2正面，整個天線的幾何尺寸是根據(jù)已有改進后的Z-S逆散射方法計算出來的，呈非均勻分布，與傳統(tǒng)的Z-S方法相比較本發(fā)明主要采用了一階差分方程使得計算效率提高，并且提高了計算精度。
所述的天線單元1，整體上是由電長度相等而寬度不等的非均勻微帶貼片級聯(lián)組成的，并且其總體的電長度是以1GHz為基準的波長的0.3倍。
所述的天線單元1和接地單元4均為導(dǎo)體，接地單元4和饋電端口3的外導(dǎo)體相連接。本發(fā)明通過饋電端口3加上外部的信號源，使激勵信號能夠通過天線單元1向四周空間輻射出去。
所述的介質(zhì)板2為低介電常數(shù)物質(zhì)。
如圖4所示，本發(fā)明的頻率特性是回波損耗參數(shù)。其中橫坐標代表頻率變量，單位為GHz；縱坐標代表幅度變量，單位為dB。本發(fā)明微帶雙頻天線的工作頻帶分別是GSM波段(0.89GHz-0.96GHz)和DCS波段(1.71GHz-1.88GHz)，回波損耗參數(shù)在這兩個波段內(nèi)的幅值小于-10dB。
權(quán)利要求
1.一種小型微帶雙頻天線，包括天線單元(1)、饋電端口(3)、介質(zhì)板(2)和接地單元(4)，其特征在于天線單元(1)為根據(jù)逆散射方法計算出來的非均勻微帶貼片，位于介質(zhì)板(2)的正面，饋電端口(3)的芯和天線單元(1)相接，接地單元(4)是位于介質(zhì)板(2)背面的部分。
2.如權(quán)利要求1所述的小型微帶雙頻天線，其特征是，所述的天線單元(1)，其幾何尺寸是根據(jù)Z-S逆散射方法計算出來的，呈非均勻分布。
3.如權(quán)利要求1所述的小型微帶雙頻天線，其特征是，所述的天線單元(1)整體上是由電長度相等而寬度不等的非均勻微帶貼片級聯(lián)組成的，并且其總體的電長度是以1GHz為基準的波長的0.3倍。
4.如權(quán)利要求1所述的小型微帶雙頻天線，其特征是，所述的天線單元(1)和接地單元(4)均為導(dǎo)體，接地單元(4)和饋電端口(3)的外導(dǎo)體相連接。
全文摘要
一種小型微帶雙頻天線，用于通信技術(shù)領(lǐng)域。包括天線單元、饋電端口、介質(zhì)板和接地單元，天線單元為根據(jù)逆散射方法計算出來的非均勻微帶貼片，位于介質(zhì)板的正面。饋電端口為一個，饋電端口和非均勻貼片天線單元相接。本發(fā)明能夠有效地覆蓋移動終端的頻率要求即GSM波段(0.89GHz－0.96GHz)和DCS波段(1.71GHz－1.88GHz)，并且是一種體積相對較小、結(jié)構(gòu)簡明、易共形的雙頻段天線。
文檔編號H01Q1/38GK1901281SQ200610029388
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者楊國敏, 金榮洪, 肖高標, 耿軍平, 丁敏, 郭憲廣 申請人:上海交通大學