專利名稱：鞭狀天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種 鞭狀天線，特別是涉及一種應(yīng)用于移動終端的鞭狀天線。
背景技術(shù)：
天線是通信系統(tǒng)里的一個重要器件，它能輻射和接收射頻信號。由于考慮到微波對人類的輻射影響、眾多電磁波信號的共存等因素，各種規(guī)范都限定了相應(yīng)通訊頻段信號的功率強度。在功率強度一定的情況下，提高天線的效率和改善天線方向圖的對稱性，是加大射頻信號作用距離的最有效的措施之一。尤其是由于目前美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)所定義的2. 4GHz頻段是免費開放的ISM Band (工業(yè)科學(xué)醫(yī)學(xué)頻段)之一，此頻段主要是開放給工業(yè)，科學(xué)、醫(yī)學(xué)等機構(gòu)使用。所以該頻段內(nèi)已經(jīng)有微波爐、藍牙、WIFI (wireless fidelity無線相容性認證)等許多微波器件和系統(tǒng)。因此簡易的高效率的天線是2. 4GHz各個系統(tǒng)所必須的器件之一，而且這樣的天線也能夠在很多應(yīng)用于工業(yè)，科學(xué)、醫(yī)學(xué)等機構(gòu)的系統(tǒng)和器件中獲得廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的移動終端中天線的效率和天線方向圖不對稱的缺陷，提供一種用于移動終端的鞭狀天線，從而得到了一種簡易的高效率的天線。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的本發(fā)明提供了一種鞭狀天線，其特點是所述鞭狀天線包括一鞭狀振子、一底板以及一饋線，其中所述鞭狀振子垂直設(shè)置于所述底板上并且所述鞭狀振子與所述底板絕緣，所述鞭狀振子還與所述饋線電連接，所述底板接地。較佳地，所述鞭狀天線還包括一匹配元件，所述匹配元件連接于所述鞭狀振子與所述饋線之間，其中該匹配元件用于匹配所述饋線與所述鞭狀振子之間的阻抗特性。較佳地，所述匹配元件包括一電感、一第一電容和一第二電容，其中所述電感連接于所述鞭狀振子與所述饋線之間，所述第一電容連接于所述鞭狀振子與地之間，所述第二電容連接于所述饋線與地之間。較佳地，所述饋線為同軸線或微帶線。采用微帶線形式的饋線可以減少了饋線體積，采用同軸線形式的饋線可以減少外部電磁波對饋線傳導(dǎo)的電磁信號的干擾。較佳地,所述鞭狀振子的長度為所述鞭狀振子發(fā)射的電磁波信號的波長的四分之一。從而天線可以在預(yù)期的工作頻率上發(fā)生諧振。 本發(fā)明的積極進步效果在于本發(fā)明的鞭狀天線，通過采用鞭狀天線的方式，簡化了天線的結(jié)構(gòu)，并且與此同時還使得天線方向圖對稱，從而避免了天線方向圖的差異導(dǎo)致的通信距離減少的問題。此外通過對該鞭狀天線的優(yōu)化還提高了天線的效率，從而擴展了通信的距離。


圖I為本發(fā)明的鞭狀天線的第一實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明的鞭狀天線的第二實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明的鞭狀天線的第二實施例的匹配元件的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。 第一實施例圖I所示為位于一 PCB板(印刷電路板)上的本發(fā)明的鞭狀天線的結(jié)構(gòu)圖，其中包括一鞭狀振子I、一底板2、一饋線3以及一 PCB板4。其中所述PCB板4可以用于手機等移動終端中。此外如圖I所示所述底板2設(shè)置于所述PCB板4的背面，所述鞭狀振子I垂直設(shè)置于該PCB板4的正面，而且位于所述鞭狀振子I與所述底板2之間的PCB板4使得所述鞭狀振子I與底板2絕緣。此外所述底板2接地。所述鞭狀振子I的長度為所述鞭狀振子I發(fā)射的電磁波信號的波長的四分之一，所以可以根據(jù)選取的工作頻率來選擇鞭狀振子I的長度。例如，當工作頻率為2. 5GHz時，所述鞭狀振子I的長度為30mm。與此同時，考慮到鞭狀振子I垂直設(shè)置于底板1，為了保證所述鞭狀振子I的結(jié)構(gòu)強度，所述鞭狀振子I的直徑至少為1mm。本實施例中所述饋線3為一微帶線，所述微帶線設(shè)置于所述PCB板4的正面并與所述鞭狀振子I電連接，并且所述微帶線也通過所述PCB板4與所述底板絕緣。所述饋線3還與移動終端的其他的模塊或單元，例如射頻芯片等電連接，從而實現(xiàn)天線信號的發(fā)射與接收。本實施例的工作原理如下當射頻信號等電磁信號通過饋線3發(fā)送至鞭狀振子1，此后所述電磁信號使得所述鞭狀振子I與底板2之間產(chǎn)生交變電場,從而向外部發(fā)射電磁波。若外部有匹配電磁波時，鞭狀振子I與底板2共同感應(yīng)所述電磁波，所述電磁波使得所述鞭狀振子I上產(chǎn)生的交變電場，因而生成電磁信號，并通過饋線3傳送至其他單元或模塊中。本實施例的鞭狀天線，通過采用鞭狀天線的方式，簡化了天線的結(jié)構(gòu)，并且與此同時還使得天線方向圖對稱，從而避免了天線方向圖的差異導(dǎo)致的通信距離減少的問題。此外通過對該鞭狀天線的優(yōu)化還提高了天線的效率，從而擴展了通信的距離。第二實施例圖2所示為本實施例的鞭狀天線的結(jié)構(gòu)圖，本實施例與第一實施例的區(qū)別在于，本實施例的鞭狀天線還包括一匹配元件5，所述匹配元件5連接于所述鞭狀振子I與饋線3之間。此外本實施例中所述饋線3采用一同軸線，所述同軸線位于所述PCB板4的背面，并且所述同軸線的中心導(dǎo)體與所述鞭狀振子I電連接，所述同軸線的屏蔽層通過底板2與地電連接。由于外界電磁波對作為饋線的微帶線的干擾很大，使得饋線3中的干擾信號很大，不利于后續(xù)的信號處理。所以本實施例中通過采用同軸線來屏蔽外界電磁波對饋線3上電磁信號的干擾。此外為了匹配鞭狀振子I的等效電容阻抗和等效電感阻抗，如圖3所示，本實施例中的匹配元件5包括一電感51以及電容52和53，其中所述電感51連接與所述鞭狀振子I與饋線3之間，所述電容52連接于所述鞭狀振子I與地之間，所述電容53連接于所述饋線3與地之間。針對于不同的鞭狀天線設(shè)計可以改變該電容52和53以及電感51的大小來使得饋線3與鞭狀振子I的等效電容阻抗和等效電感阻抗匹配。 本實施例的鞭狀天線通過采用匹配元件5，抑制了饋線3與鞭狀振子I之間阻抗失調(diào)，從而提高了功率的效率。此外還通過同軸線作為饋線3，減少了外部的電磁波對電磁信號傳輸?shù)母蓴_。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種鞭狀天線，其特征在于，所述鞭狀天線包括一鞭狀振子、一底板以及一饋線，其中所述鞭狀振子垂直設(shè)置于所述底板上并且所述鞭狀振子與所述底板絕緣，所述鞭狀振子還與所述饋線電連接，所述底板接地。
2.如權(quán)利要求I所述的鞭狀天線，其特征在于，所述鞭狀天線還包括一匹配元件，所述匹配元件連接于所述鞭狀振子與所述饋線之間，其中該匹配元件用于匹配所述饋線與所述鞭狀振子之間的阻抗特性。
3.如權(quán)利要求2所述的鞭狀天線，其特征在于，所述匹配元件包括一電感、一第一電容和一第二電容，其中所述電感連接于所述鞭狀振子與所述饋線之間，所述第一電容連接于所述鞭狀振子與地之間，所述第二電容連接于所述饋線與地之間。
4.如權(quán)利要求I所述的鞭狀天線，其特征在于，所述饋線為同軸線或微帶線。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的鞭狀天線，其特征在于，所述鞭狀振子的長度為所述鞭狀振子發(fā)射的電磁波信號的波長的四分之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鞭狀天線，其包括一鞭狀振子、一底板以及一饋線，其中所述鞭狀振子垂直設(shè)置于所述底板上并且所述鞭狀振子與所述底板絕緣，所述鞭狀振子還與所述饋線電連接，所述底板接地。本發(fā)明的鞭狀天線，通過采用鞭狀天線的方式，簡化了天線的結(jié)構(gòu)，并且與此同時還使得天線方向圖對稱，從而避免了天線方向圖的差異導(dǎo)致的通信距離減少的問題。此外通過對該鞭狀天線的優(yōu)化還提高了天線的效率，從而擴展了通信的距離。
文檔編號H01Q9/04GK102842750SQ20111017364
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者陳士國 申請人:希姆通信息技術(shù)(上海)有限公司