專利名稱：液晶聚合物縮減尺寸單極子天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利涉及一種天線，尤其是一種低交叉極化的LCP (液晶聚合物)縮減 尺寸單極子天線。
背景技術(shù)：
在許多應(yīng)用中，由于使用環(huán)境的限制，要求天線的尺寸小，因此需要使用縮減尺寸 天線。在縮減天線中，為了提供足夠長的電流路徑，以保證天線工作在需要的頻段，通常在 天線上電流路徑是繞來繞去，有很多轉(zhuǎn)彎。這類方法的主要問題是天線上的電流流動的方 向也不再保持一個方向，使得天線的交叉極化性能不佳，不適用于對天線交叉極化要求的 一些應(yīng)用系統(tǒng)，如MIM0 (多輸入多輸出)系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是提出一種LCP縮減尺寸單極子天線，該天線在減 小天線整體尺寸的同時，還可以顯著降低天線的交叉極化。技術(shù)方案本實(shí)用新型的液晶聚合物縮減尺寸單極子天線包括單極子天線和接地 板，其中接地板上有開孔，開孔中的內(nèi)導(dǎo)體的一端與單極子天線的輸入輸出端連接；單極 子天線由基板和印刷在基板上的金屬導(dǎo)帶組成，包括串聯(lián)連接的第一部分、第二部分和第 三部分；單極子天線的末端是開路端；將基板卷成一周，使基板形成一個圓筒形，使得基板 上的金屬導(dǎo)帶的第二部分的方向與圓筒的軸線平行，金屬導(dǎo)帶的第一部分和第三部分以發(fā) 夾線的方式排列。天線基板采用液晶聚合物材料制成，或者采用其它柔性電路板材料制成。金屬導(dǎo)帶的第一部分和第三部分的發(fā)夾線上的相鄰導(dǎo)線之間的間距相同，并且沿 圓筒的圓周方向均勻分布。金屬導(dǎo)帶的第一部分和第三部分的發(fā)夾線的長導(dǎo)線的方向與導(dǎo)帶的第二部分導(dǎo) 線的方向一致，發(fā)夾線拐彎部分的短導(dǎo)線的方向與基板導(dǎo)帶第二部分導(dǎo)線的方向垂直。單極子天線制作在一個整塊基板上，基板的一面沒有金屬，基板的另一面上印刷 了金屬導(dǎo)帶作為單極子天線上的電流流動的路徑；整個導(dǎo)帶可分為三個部分，導(dǎo)帶的第一 部分以發(fā)夾線的方式排列，導(dǎo)帶第一部分的一端作為單極子天線的輸入輸出端，導(dǎo)帶第一 部分的另一端與導(dǎo)帶的第二部分相連接，導(dǎo)帶的第二部分的形式為直線，導(dǎo)帶第二部分的 一端與導(dǎo)帶的第一部分相連接，導(dǎo)帶第二部分的另一端與導(dǎo)帶的第三部分相連接，導(dǎo)帶的 第三部分也是以發(fā)夾線的方式排列，導(dǎo)帶第三部分的一端與導(dǎo)帶第二部分相連接，導(dǎo)帶第 三部分的另一端為單極子天線的末端。單極子天線的基板采用LCP材料制成，由于LCP是柔性材料，可以把基板卷成一 周，使基板形成一個圓筒形，使得基板上的導(dǎo)帶的第二部分上的電流方向與圓筒的軸線平 行，導(dǎo)帶的第一部分和第三部分的發(fā)夾線上的相鄰導(dǎo)線之間的間距相同，并且沿圓筒的圓 周方向均勻分布。
3[0010]在導(dǎo)帶的第二部分的導(dǎo)線，只有一個方向的電流，其產(chǎn)生主輻射場分量，發(fā)夾線上 的相鄰兩條長導(dǎo)線上的電流方向相反，因此相鄰兩條導(dǎo)線上的電流的輻射場基本上抵消， 由于導(dǎo)帶的第一和第三部分都有奇數(shù)條導(dǎo)線，因此抵消后各有一條導(dǎo)線上電流的輻射場不 能被抵消，這兩條線上的電流也將產(chǎn)生主輻射場分量，在導(dǎo)帶第一和第三部分發(fā)夾線的拐 彎部分短導(dǎo)線上的電流，其產(chǎn)生的輻射場是交叉極化分量，由于基板被卷成一個圓筒形狀， 這樣導(dǎo)帶第一和第三部分發(fā)夾線拐彎部分的電流就等效為四個由短導(dǎo)線組成的圓環(huán)，由于 在一個圓周上電流的方向都是相互抵消的，因而這些拐彎部分電流在交叉極化方向的輻射 場就會減小，整個LCP縮減尺寸單極子天線的交叉極化就減小。有益效果本實(shí)用新型的有益效果是，大幅度減小了 LCP縮減尺寸單極子天線的 交叉極化，并且整個天線體積和尺寸更加緊湊。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中有單極子天線1、接地板2、開孔3、內(nèi)導(dǎo)體4、輸入輸出端口 5、開路端6、基板 7、金屬導(dǎo)帶8、導(dǎo)帶第一部分9、導(dǎo)帶第二部分10、導(dǎo)帶第三部分11、導(dǎo)帶的拐彎部分12。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型所采用的實(shí)施方案是LCP縮減尺寸單極子天線由單極子天線和接地 板組成，其中接地板上有開孔，孔中內(nèi)導(dǎo)體的一端和后續(xù)電路連接，孔中的內(nèi)導(dǎo)體的另一 端和單極子天線的輸入輸出端口連接；單極子天線的末端是開路端。單極子天線制作在一 個整塊基板上，基板的一面沒有金屬，基板的另一面上印刷了金屬導(dǎo)帶作為單極子天線上 的電流流動的路徑；整個導(dǎo)帶可分為三個部分，導(dǎo)帶的第一部分以發(fā)夾線的方式排列，導(dǎo) 帶第一部分的一端作為單極子天線的輸入輸出端，導(dǎo)帶第一部分的另一端與導(dǎo)帶的第二部 分相連接，導(dǎo)帶的第二部分的形式為直線，導(dǎo)帶第二部分的一端與導(dǎo)帶的第一部分相連接， 導(dǎo)帶第二部分的另一端與導(dǎo)帶的第三部分相連接，導(dǎo)帶的第三部分也是以發(fā)夾線的方式排 列，導(dǎo)帶第三部分的一端與導(dǎo)帶第二部分相連接，導(dǎo)帶第三部分的另一端為單極子天線的 末端。在導(dǎo)帶第二部分的導(dǎo)線是一條直線，只有一個方向的電流，在導(dǎo)帶的第一和第三部 分，是發(fā)夾線形式，發(fā)夾線的長導(dǎo)線的方向與導(dǎo)帶第二部分導(dǎo)線的方向一致，發(fā)夾線拐彎部 分的短導(dǎo)線的方向與導(dǎo)帶第二部分導(dǎo)線的方向垂直。單極子天線的基板采用LCP材料制 成，由于LCP是柔性材料，可以把基板卷成一周，使基板形成一個圓筒形，使得基板上的導(dǎo) 帶的第二部分上的電流方向與圓筒的軸線平行，導(dǎo)帶的第一部分和第三部分的發(fā)夾線上的 相鄰導(dǎo)線之間的間距相同，并且沿圓筒的圓周方向均勻分布。在導(dǎo)帶的第二部分的導(dǎo)線，只 有一個方向的電流，其產(chǎn)生主輻射場分量，發(fā)夾線上的相鄰兩條長導(dǎo)線上的電流方向相反， 因此相鄰兩條導(dǎo)線上的電流的輻射場基本上抵消，由于導(dǎo)帶的第一和第三部分都有奇數(shù)條 導(dǎo)線，因此抵消后各有一條導(dǎo)線上電流的輻射場不能被抵消，且電流同相，這兩條線上的電 流也將產(chǎn)生主輻射場分量，在導(dǎo)帶第一和第三部分發(fā)夾線的拐彎部分短導(dǎo)線上的電流，其 產(chǎn)生的輻射場是交叉極化分量，由于基板被卷成一個圓筒形狀，這樣導(dǎo)帶第一和第三部分 發(fā)夾線拐彎部分的電流就等效為四個由短導(dǎo)線組成的圓環(huán)，由于在一個圓周上電流的方向都是相互抵消的，因而這些拐彎部分電流在交叉極化方向的輻射場就會減小，整個LCP縮 減尺寸單極子天線的交叉極化就減小。在結(jié)構(gòu)上，本實(shí)用新型的LCP縮減尺寸單極子天線由單極子天線和接地板組成， 其中接地板上有開孔，開孔中內(nèi)導(dǎo)體的一端和后續(xù)電路連接，開孔中的內(nèi)導(dǎo)體的另一端和 單極子天線的輸入輸出端連接；單極子天線的末端是開路端。單極子天線制作在一個整塊 基板上，基板的一面沒有金屬，基板的另一面上印刷了金屬導(dǎo)帶作為單極子天線上的電流 流動的路徑；整個金屬導(dǎo)帶可分為三個部分，金屬導(dǎo)帶的第一部分以發(fā)夾線的方式排列，金 屬導(dǎo)帶第一部分的一端作為單極子天線的輸入輸出端，金屬導(dǎo)帶第一部分的另一端與金屬 導(dǎo)帶的第二部分相連接；金屬導(dǎo)帶的第二部分的形式為直線，金屬導(dǎo)帶第二部分的一端與 金屬導(dǎo)帶的第一部分相連接，金屬導(dǎo)帶第二部分的另一端與金屬導(dǎo)帶的第三部分相連接； 金屬導(dǎo)帶的第三部分也是以發(fā)夾線的方式排列，金屬導(dǎo)帶第三部分的一端與金屬導(dǎo)帶第二 部分相連接，金屬導(dǎo)帶第三部分的另一端就是單極子天線的末端。金屬導(dǎo)帶第二部分的導(dǎo) 線是一條直線，在金屬導(dǎo)帶的第一部分和第三部分，是發(fā)夾線形式，發(fā)夾線的長導(dǎo)線的方向 與金屬導(dǎo)帶第二部分導(dǎo)線的方向一致，發(fā)夾線拐彎部分的短導(dǎo)線的方向與金屬導(dǎo)帶第二部 分導(dǎo)線的方向垂直。單極子天線的基板被卷成一周，使基板形成一個圓筒形，使得基板上的 金屬導(dǎo)帶的第二部分上的電流方向與圓筒的軸線平行，金屬導(dǎo)帶的第一部分和第三部分的 發(fā)夾線上的相鄰導(dǎo)線之間的間距相同，并且沿圓筒的圓周方向均勻分布。在制造上，單極子天線制作在一個整塊基板上，單極子天線的基板材料是LCP，或 其它柔性電路板材料；為減小損耗，在金屬導(dǎo)帶上可以鍍金；可根據(jù)天線的工作頻率，確定 金屬導(dǎo)帶的總長度；可根據(jù)使用要求，確定金屬導(dǎo)帶第一部分和第三部分的發(fā)夾線拐彎的 個數(shù)，拐彎越多，越利于減小整個天線的高度；在單極子天線基板被卷成一個圓筒形后，可 使用非金屬材料把形狀固定住。根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求一種液晶聚合物縮減尺寸單極子天線，其特征在于該天線包括單極子天線(1)和接地板(2)，其中接地板(2)上有開孔(3)，開孔(3)中的內(nèi)導(dǎo)體(4)的一端與單極子天線(1)的輸入輸出端(5)連接；單極子天線(1)由基板(7)和印刷在基板(7)上的金屬導(dǎo)帶(8)組成，金屬導(dǎo)帶(8)包括串聯(lián)連接的第一部分(9)、第二部分(10)和第三部分(11)；單極子天線(1)的末端(6)是開路端；將基板(7)卷成一周，使基板(7)形成一個圓筒形，使得基板(7)上的金屬導(dǎo)帶(8)的第二部分(10)的方向與圓筒的軸線平行，金屬導(dǎo)帶(8)的第一部分(9)和第三部分(11)以發(fā)夾線的方式排列，金屬導(dǎo)帶(8)的第二部分(10)是直線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶聚合物縮減尺寸單極子天線，其特征在于天線基板(7) 采用液晶聚合物材料制成，或者采用其它柔性電路板材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶聚合物縮減尺寸單極子天線，其特征在于金屬導(dǎo)帶(8) 的第一部分(9)和第三部分(11)的發(fā)夾線上的相鄰導(dǎo)線之間的間距相同，并且沿圓筒的圓 周方向均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的液晶聚合物縮減尺寸單極子天線，其特征在于金屬導(dǎo)帶 (8)的第一部分(9)和第三部分(11)的發(fā)夾線的長導(dǎo)線的方向與金屬導(dǎo)帶(8)的第二部 分(10)導(dǎo)線的方向一致，發(fā)夾線拐彎部分的短導(dǎo)線(12)的方向與金屬導(dǎo)帶(8)第二部分 (10)導(dǎo)線的方向垂直。
專利摘要液晶聚合物縮減尺寸單極子天線涉及一種可以大幅度減小天線尺寸，而且還可以抑制天線的交叉極化分量的天線，該天線包括單極子天線(1)和接地板(2)，其中接地板(2)上有開孔(3)，開孔(3)中的內(nèi)導(dǎo)體(4)的一端與單極子天線(1)的輸入輸出端(5)連接；單極子天線(1)由基板(7)和印刷在基板(7)上的金屬導(dǎo)帶(8)組成，包括串聯(lián)連接的第一部分(9)、第二部分(10)和第三部分(11)；單極子天線(1)的末端(6)是開路端；將基板(7)卷成一周，使基板(7)形成一個圓筒形，使得基板(7)上的金屬導(dǎo)帶(8)的第二部分(10)的方向與圓筒的軸線平行，金屬導(dǎo)帶(8)的第一部分(9)和第三部分(11)以發(fā)夾線的方式排列。
文檔編號H01Q1/38GK201584495SQ20102002570
公開日2010年9月15日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者殷曉星, 趙嘉寧, 趙洪新 申請人:東南大學(xué)