專利名稱：鞭狀雙頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鞭狀雙頻天線技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種天線，更具體地說，涉及一種鞭狀雙頻天線。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今的信息化社會(huì)，人們通常都希望能隨時(shí)隨地方便的接收到有用的信息，所 以，各種便攜式無(wú)線通訊裝置廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活中。在無(wú)線通訊裝置中，用來發(fā) 射接收無(wú)線電波以傳遞無(wú)線電信號(hào)的天線，無(wú)疑是十分重要的元件之一。對(duì)于大量的手持 終端設(shè)備，天線不僅要輕薄短小，最好還要能操作于雙頻，頻帶也要更寬。目前，手持終端設(shè)備通常有多個(gè)頻段以實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能或輔助功能，如手機(jī)的全球 移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications，GSM)及數(shù)字蜂窩系統(tǒng) DCS 所需頻段(GSM+DCS)，對(duì)講機(jī)的超高頻(UHF)及全球定位系統(tǒng)頻率(GlcAal Positioning System, GPS)等，對(duì)應(yīng)的其天線也是雙頻或者多頻的。現(xiàn)有技術(shù)中的雙頻天線多采用雙振子結(jié)構(gòu)的雙頻天線，多用于手機(jī)天線的設(shè)計(jì) 中，設(shè)計(jì)思路是在饋點(diǎn)處引出兩個(gè)不同長(zhǎng)度輻射振子，分別產(chǎn)生不同頻率的諧振?，F(xiàn)有技術(shù)還通常采用部分諧振結(jié)構(gòu)的雙頻天線，部分諧振結(jié)構(gòu)一般是將較高的頻 段以不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)來設(shè)計(jì)，如圖1所示，整個(gè)天線振子產(chǎn)生一種頻率，高頻諧振則是以參 數(shù)不同的那部分螺旋來產(chǎn)生，如早期的手機(jī)天線，一般是將DCS頻段放在線圈的底部來處 理。目前的外置雙頻天線大多采用部分諧振的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，采用螺旋結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)之， 即雙節(jié)距螺旋天線，將高頻諧振部分放在線圈的底部，它和另一部分共同構(gòu)成較低頻率的 諧振。但是，針對(duì)于對(duì)講機(jī)的外置雙頻天線，其為UHF+GPS頻段的工作模式，現(xiàn)有技術(shù)中將 GPS諧振部分放在螺旋的底部，形成諧振，參見圖2所示，該設(shè)計(jì)對(duì)于GPS頻段來說，天線的 性能更多的集中于下半球面，在GPS所需要的上半球面(指向天空的部分)，性能比較差，并 不適合于專業(yè)的GPS性能和專業(yè)終端設(shè)備的功能定位，且這種設(shè)計(jì)對(duì)于UHF頻段來說，其帶 寬受到GPS頻段的影響而比較窄?，F(xiàn)有UHF+GPS外置雙頻天線為解決天線GPS頻段的性能，將GPS諧振部分放置于 天線線圈的頂部，如圖3所示，使之形成向上集中的GPS接收性能，當(dāng)UHF的頻率約為GPS的 特殊整數(shù)倍時(shí)，GPS的性能會(huì)達(dá)到一個(gè)相對(duì)比較差的狀態(tài)，這是由特殊的頻段關(guān)系決定的， 無(wú)法避免。對(duì)于這種天線來講，UHF是處于本振模式的，即線圈的總長(zhǎng)度約為諧振波長(zhǎng)的一 半左右，頂部GPS的長(zhǎng)度也是一半波長(zhǎng)左右，因此，GPS的性能受到UHF頻段的影響很大。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種鞭狀雙 頻天線，使雙頻天線在GPS頻段時(shí)的天線性能更好的集中于上半球面，實(shí)現(xiàn)更好的GPS性 能，而且不影響UHF性能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種鞭狀雙頻天線，包括通過主機(jī)的饋電點(diǎn)與主機(jī)相連接的輻射體，其中，所述輻射體包括用于產(chǎn)生第一諧振的直 線狀的第一輻射體，所述第一輻射體的頂部反串設(shè)置有用于產(chǎn)生比所述第一輻射體諧振頻 率更高的第二諧振的螺旋結(jié)構(gòu)的第二輻射體。本實(shí)用新型所述的鞭狀雙頻天線，其中，所述第二輻射體的總長(zhǎng)度為該第二輻射體第二諧振波長(zhǎng)的·^ 4。 4 2本實(shí)用新型所述的鞭狀雙頻天線，其中，所述第二輻射體與所述第一輻射體的上 部電流同向，所述第二輻射體的工作長(zhǎng)度為兩個(gè)半波振子相疊加。本實(shí)用新型所述的鞭狀雙頻天線，其中，所述第一輻射體的總長(zhǎng)度為第一諧振波長(zhǎng)的|。本實(shí)用新型所述的鞭狀雙頻天線，其中，所述第一輻射體采用鞭狀天線。本實(shí)用新型所述的鞭狀雙頻天線，其中，所述第二輻射體采用GPS諧振線圈。實(shí)施本實(shí)用新型的鞭狀雙頻天線，具有以下有益效果通過在第一輻射體頂部加 入諧振頻率更高的第二輻射體，將第二諧振頻率模型長(zhǎng)度提高，使得受到UHF頻段變化的 影響就會(huì)變小，使雙頻天線在GPS頻段時(shí)的天線性能更好的集中于上半球面，實(shí)現(xiàn)更好的 GPS增益性能，并且不影響UHF的效果。
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的采用部分諧振結(jié)構(gòu)雙頻天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的將GPS諧振部分放在螺旋的底部的外置雙頻天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的將GPS諧振部分放在螺旋的頂部的外置雙頻天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的雙節(jié)距螺旋天線GPS頻段增益方向圖；圖5是本實(shí)用新型的鞭狀雙頻天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的鞭狀雙頻天線UHF頻段仿真結(jié)果之頻帶指標(biāo)；圖7是本實(shí)用新型的鞭狀雙頻天線UHF頻段仿真結(jié)果之UHF方向圖指標(biāo)；圖8是本實(shí)用新型的鞭狀雙頻天線UHF頻段仿真結(jié)果之頻帶參數(shù)；圖9是本實(shí)用新型的鞭狀雙頻天線UHF頻段仿真結(jié)果之方向圖參數(shù)；圖10是本實(shí)用新型調(diào)試好的鞭狀雙頻天線樣品測(cè)試的頻帶參數(shù)；圖11是本實(shí)用新型的加載鞭狀天線增益方向圖一；圖12是本實(shí)用新型的加載鞭狀天線增益方向圖二。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖示，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)介紹。本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的鞭狀雙頻天線結(jié)構(gòu)如圖5所示，其包括通過主機(jī)的饋電 點(diǎn)與主機(jī)相連接的輻射體。其中輻射體包括兩部分，一部分是用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀 的第一輻射體11，例如采用鞭狀天線；第二部分是反串設(shè)置在第一輻射體11頂部的第二輻 射體12，用于產(chǎn)生比第一輻射體11諧振頻率更高的第二諧振的螺旋結(jié)構(gòu)，例如采用GPS諧 振線圈。第一輻射體11主要在UHF頻段(300-800MHZ)發(fā)生第一諧振，第二輻射體12的長(zhǎng)度為鞭狀雙頻天線在GPS工作頻段的一個(gè)諧振長(zhǎng)度，第一輻射體11及第二輻射體12通過 耦合作用，可以進(jìn)行調(diào)節(jié)線圈的節(jié)距，來調(diào)諧不同的UHF頻段上的GPS諧振。通過將第二輻射體12反串于第一輻射體11的頂部，使得第二輻射體12與第一輻 射體11的上部電流同向，使第二輻射體12的實(shí)際工作長(zhǎng)度為兩個(gè)半波振子相疊加，將第二 輻射體12的第二諧振頻率模型長(zhǎng)度實(shí)際提高，從而使其受到UHF頻段變化的影響變小，使 天線在上半球面有較好的方向性，而且要優(yōu)于一個(gè)半波振子工作時(shí)的情況。優(yōu)選地，第二輻射體12的總長(zhǎng)度為該第二輻射體諧振波長(zhǎng)的i #，第一輻射體4 211的總長(zhǎng)度為第一諧振波長(zhǎng)的I，使UHF頻段和GPS頻段互不影響，這樣可以使鞭狀雙頻天線有更好的方向性，實(shí)現(xiàn)在UHF的全部頻段(300-800MHZ)實(shí)現(xiàn)雙頻調(diào)諧，以實(shí)現(xiàn)鞭狀雙頻 天線工作于更多的頻段。本實(shí)用新型的鞭狀雙頻天線加載鞭狀UHF仿真結(jié)果之頻帶指標(biāo)如圖6所示，加載 鞭狀天線UHF的仿真結(jié)果之UHF方向圖指標(biāo)如圖7所示，為清晰起見，仿真軟件只設(shè)置了顯 示天線結(jié)構(gòu)，而將主機(jī)部分設(shè)置為隱藏，圖6和圖7中的仿真指標(biāo)為不加天線外套和主機(jī)外 殼，不計(jì)PCB損耗的理想值。本實(shí)施例中，以UHF (470-520MHz) +GPS為仿真模型，鞭狀雙頻天線的UHF頻段的仿 真數(shù)據(jù)之頻帶參數(shù)如圖8所示，UHF頻段仿真結(jié)果之方向圖參數(shù)如圖9所示，圖8和圖9中 的仿真增益數(shù)據(jù)為不加天線外套和主機(jī)外殼，不計(jì)PCB損耗的理想值。從圖8和圖9中可以看出，在第一輻射體(鞭狀天線)加入了頂部的第二輻射體 (GPS諧振線圈)之后，GPS的增益方向圖比較理想，與圖4中所示的雙節(jié)距螺旋天線的GPS 頻段方向圖相比，有更多的能量朝向天空的方向，沒有圖4中所示的在中心位置的凹陷、增 益方向性減弱的情況出現(xiàn)，雙頻天線在GPS頻段時(shí)的天線性能更好的集中于上半球面，優(yōu) 于雙節(jié)距螺旋天線。而且結(jié)合GPS頻段的方向圖和圖6和圖7中UHF頻段方針結(jié)果可以看 出，UHF頻段的性能幾乎不受影響，能更好的實(shí)現(xiàn)在UHF的全部頻段(300-800MHZ)實(shí)現(xiàn)雙 頻調(diào)諧。按照以上設(shè)計(jì)所做出的鞭狀雙頻天線樣品經(jīng)過微波暗室的測(cè)試，仿真頻率范圍為 300MHZ-2000MHZ，得出頻帶參數(shù)如圖10所示，增益方向如圖11和圖12所示。圖10中標(biāo)號(hào) 1、2、3分別代表第一諧振、第二諧振和第三諧振，其中可以看出鞭狀雙頻天線的第三諧振并 不在1575MHz，而是高于1575MHz，可用變節(jié)距的GPS諧振線圈來調(diào)整，但并不影響天線GPS 增益方向圖。本實(shí)用新型的鞭狀雙頻天線通過在第一輻射體頂部再加入諧振頻率更高的第二 輻射體，將第二諧振頻率模型長(zhǎng)度實(shí)際提高，使得受到UHF頻段變化的影響就會(huì)變小，使雙 頻天線在GPS頻段時(shí)的天線性能更好的集中于上半球面，實(shí)現(xiàn)更好的GPS增益性能，并且不 影響UHF頻段的效果。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種鞭狀雙頻天線，包括通過主機(jī)的饋電點(diǎn)與主機(jī)相連接的輻射體，其特征在于，所 述輻射體包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一輻射體，所述第一輻射體的頂部反串設(shè)置 有螺旋結(jié)構(gòu)的第二輻射體，所述第二輻射體產(chǎn)生比所述第一輻射體諧振頻率更高的第二諧 振。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞭狀雙頻天線，其特征在于，所述第二輻射體的總長(zhǎng)度為該第二諧振頻率波長(zhǎng)的1/4 1/2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞭狀雙頻天線，其特征在于，所述第二輻射體與所述第一輻 射體的上部電流同向，所述第二輻射體的工作模型為兩個(gè)半波振子相疊加。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞭狀雙頻天線，其特征在于，所述第一輻射體的長(zhǎng)度為第一諧振頻率波長(zhǎng)的1/2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞭狀雙頻天線，其特征在于，所述第一輻射體采用鞭狀天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞭狀雙頻天線，其特征在于，所述第二輻射體采用GPS諧振線圈。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鞭狀雙頻天線，包括通過主機(jī)的饋電點(diǎn)與主機(jī)相連接的輻射體，其中，所述輻射體包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一輻射體，所述第一輻射體的頂部反串設(shè)置有螺旋結(jié)構(gòu)的第二輻射體，所述第二輻射體產(chǎn)生比所述第一輻射體諧振頻率更高的第二諧振。本實(shí)用新型通過在第一輻射體頂部巧妙的再加入諧振頻率更高的第二輻射體，將第二諧振頻率模型長(zhǎng)度提高，并且使得受到UHF頻段變化的影響變小，雙頻天線在GPS頻段時(shí)的天線性能更好的集中于上半球面，實(shí)現(xiàn)更好的GPS增益性能，并且不影響UHF的效果。
文檔編號(hào)H01Q5/01GK201829614SQ20102014843
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者劉朋, 郭羲祥 申請(qǐng)人:海能達(dá)通信股份有限公司