專利名稱：高阻抗型高頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高阻抗型高頻天線；尤其涉及一種改進(jìn)的高阻抗型高頻天線，當(dāng)人體或類似物體接近天線時(shí)，由于減小電抗分量和增加電阻分量而實(shí)現(xiàn)一種高阻抗，這種高阻抗使這種外部因素不影響天線，從而有可能制作一種小尺寸的產(chǎn)品。
移動(dòng)電話-無線電話、PCS(個(gè)人通信系統(tǒng))或類似系統(tǒng)的常規(guī)天線是長的，從而帶來不方便。因此，需要制作一種系統(tǒng)的較短天線。
為了克服上述問題，在阻抗(R±JX)中，電阻最好為250Ω，電抗X最好為-350～-450。然而，當(dāng)實(shí)際采用上述值時(shí)，天線在人體或類似物體接近它時(shí)由于電阻R和電抗X而容易受到影響，使SWR(駐波波)和天線特征退化，從而高頻寬帶無線儀器的天線長度成約16-18厘米。


圖1至4是示意圖，說明常規(guī)天線。如圖所示，已知四種其中使用1/2λ和1/4λ的加載式天線。
即，通常使用1/4λ的螺旋天線和1/2λ的單極天線。一般說來，天線容量被表示成R和jX，并且在1/2λ的單極天線中，R值為200-300Ω，X值為-300～-400Ω。
然而，在常規(guī)天線方面，在1/4λ天線中，有可能減小天線長度。但由于電感分量高，故效率由于熱損失而提高。
此外，因?yàn)閱螛O天線具有較低的電阻(R200～300Ω)和電抗分量(X-300～-400Ω)，故當(dāng)人體或類似物體接近天線時(shí)影響天線。當(dāng)天線不受人體或類似物體的影響時(shí)，50Ω的匹配狀態(tài)由于較低的電阻分量和電抗分量而變成電氣上不穩(wěn)定，使SWR(駐波比)退化，從而降低天線效率。
因此，本發(fā)明之一個(gè)目的在于提供一種克服上述常規(guī)技術(shù)中所遇到問題的高阻抗型高頻天線。
本發(fā)明之另一目的在于提供一種改進(jìn)的高阻抗型高頻天線，當(dāng)人體或類似物體接近天線時(shí)，由于減小電抗分量和增加電阻分量而實(shí)現(xiàn)一種高阻抗，這種高阻抗使這種外部因素不影響天線，從而有可能制作一種小尺寸的產(chǎn)品。
本發(fā)明之又一目的在于提供一種能通過使用史密斯圓圖而減小天線長度的改進(jìn)的高阻抗型高頻天線。
本發(fā)明之又一目的在于提供一種能提供具有最高純電阻的改進(jìn)天線的改進(jìn)高抗型高頻天線。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種高阻抗型高頻天線，它包括一個(gè)RF模塊，具有50Ω的輸入和輸出容量；和一個(gè)匹配電路，連接于天線與RF模塊之間，用于輸出50Ω的阻抗，并且在一個(gè)1/4λ的螺旋部位具有史密斯圓圖，使1/2λ單極天線匹配于50ΩRF模塊。其中匹配電路包括一個(gè)有1PF容量的電容器和一個(gè)有18mH容量的電感器，并且1/2λ入極天線的阻抗為400～500Ω，和其電抗為O。
本發(fā)明的附加優(yōu)點(diǎn)、目的和其它特點(diǎn)會(huì)在下面的描述中部分地提出來，并且會(huì)在下面的審查中為本專業(yè)普通技術(shù)人員所部分地了解，或者可在本發(fā)明的實(shí)踐中獲悉。象所附權(quán)利要求書中特別提出的一樣，可以實(shí)現(xiàn)和得到本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。
可從下面給出的詳細(xì)描述中和只為說明而給出的、從而不是限制本發(fā)明的附圖中，比較充分地了解本發(fā)明，在附圖中圖1至4是示意圖，說明常規(guī)天線的結(jié)構(gòu)；圖5是示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明的高阻抗型高頻天線的結(jié)構(gòu)；圖6是詳細(xì)電路圖，說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)匹配電路；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的史密斯圓圖的圖；圖8A至8C是正面圖，說明根據(jù)本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)，其中圖8A是說明根據(jù)本發(fā)明的天線的正面圖；圖8B是說明根據(jù)本發(fā)明的電感器的正面圖；和圖8C是說明根據(jù)本發(fā)明的電容器的正面圖。
圖5根據(jù)本發(fā)明說明高阻抗型高頻天線的結(jié)構(gòu)。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的高阻抗型高頻天線包括一個(gè)RF模塊10，具有50Ω的輸入和輸出容量；一個(gè)天線20，用于接收和發(fā)射信號(hào)；和一個(gè)匹配電路30，連接于天線20與RF模塊10之間，用于輸出50Ω的天線阻抗，使來自天線20的信號(hào)等同于RF模塊10的阻抗。
圖6根據(jù)本發(fā)明說明匹配電路。
如圖6所示，連接1PF的電容器C10的18mH的電感器L10。
圖7根據(jù)本發(fā)明說明一個(gè)史密斯圓圖，圖8A至8C根據(jù)本發(fā)明說明天線的結(jié)構(gòu)，其中圖8A是根據(jù)本發(fā)明說明天線的正面圖，圖8B是根據(jù)本發(fā)明說明電感器的正面圖，和圖8C是根據(jù)本發(fā)明說明電容器的正面圖。
參看圖7，點(diǎn)A至C表示阻抗流動(dòng)路徑。即，這些點(diǎn)是一些阻抗區(qū)域，其中沒有電抗分量，并且電阻分量為450Ω～500Ω，已知該值是高的。此外，在點(diǎn)A至C，沒有來自人體或類似物體的任何影響。
因?yàn)閬碜阅K10的輸出是50Ω，故該輸出與史密斯圓圖中的點(diǎn)B有關(guān)。為了基于匹配原理把點(diǎn)A移動(dòng)到點(diǎn)B，還需要導(dǎo)納圖的并聯(lián)電容器和阻抗圖的串聯(lián)電感器。
因此，在圖6所示的匹配電路30中，需要有1PF容量的電容器C10和有18mH容量的電感器L10。其整數(shù)值可以隨著實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)期間的各種環(huán)境而變化。
天線的高阻抗與匹配電路30的RF模塊輸出阻抗相匹配。
此外，1/4λ和1/2λ的單極天線作得較短，并且該天線不受人體或類似物體的影響，因?yàn)槭褂昧烁咦杩沟奶炀€。
即，當(dāng)拉伸1/2λ的單極天線時(shí)，1/2λ的單極段由于使用1/4λ螺旋天一段的LC匹配電路而變成高阻抗，并且1/4λ螺旋天線變成匹配電路。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的高阻抗型高頻天線中，天線由于減小電抗分量和增加電阻分量而不受人體或類似物體的影響，因?yàn)橐讶绱诵纬梢环N高阻抗?fàn)顟B(tài)，并且有可能制作一種有約8-10厘米長度的天線，從而有可能制作一種小尺寸的產(chǎn)品。
雖然已為說明目的而公開本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例，但本專業(yè)的技術(shù)人員會(huì)了解在不脫離所附權(quán)利要求書中列舉的本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以作出各種修正、添加和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于無線儀器或類似儀器的高阻抗型高頻天線，包括一個(gè)RF模塊，具有50Ω的輸入和輸出容量；和一個(gè)匹配電路，連接于天線與RF模塊之間，用于輸出50Ω的阻抗，并且在1/4λ螺旋段具有史密斯圓圖，從而1/2λ單極天線與50ΩRF模塊匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的天線，其中所述的匹配電路包括一個(gè)有1PF容量的電容器，和一個(gè)有18mH容量的電感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的天線，其中1/2λ單極天線的阻抗是400～500Ω，它的電抗是0。
全文摘要
提供一種高阻抗型高頻天線,由于通過降低電抗成分和增加電阻成分而實(shí)現(xiàn)高阻抗,故當(dāng)人體或類似物體接近天線時(shí),外部因素不影響天線,從而有可能制作一種小尺寸的產(chǎn)品。天線包括一個(gè)有50Ω輸入和輸出容量的RF模塊;和一個(gè)連接于天線與RF模塊之間的匹配電路,用于輸出50Ω的阻抗,并且在1/4λ螺旋段具有史密斯圓圖,從而1/2λ的單極天線50Ω的RF模塊匹配。
文檔編號(hào)H01Q9/04GK1249071SQ97181995
公開日2000年3月29日 申請(qǐng)日期1997年5月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月21日
發(fā)明者張應(yīng)淳 申請(qǐng)人:張應(yīng)淳