偶極子天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線技術(shù)，特別是涉及一種偶極子天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對通信質(zhì)量和通信設(shè)備的集成要求不斷增強。作為通信設(shè)備子部件，天線也需要更高的性能以滿足通信系統(tǒng)的需要。各種移動終端設(shè)備在社會上的普及率提升速度非?？?，在這其中，最方便、最快捷的方式就是無線接入方式，因為無線的接入方式節(jié)約了大量的網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)費用，可以快速規(guī)劃、快速安裝、快速投入使用，維護也相對簡潔。如何設(shè)計一種小型化內(nèi)置天線成為移動通訊發(fā)展的難點和瓶頸，所以為了滿足這種產(chǎn)品的特點，相應(yīng)的內(nèi)置天線就需要同樣的輕、薄、小，而且天線自身的性能卻不能明顯降低。
[0003]目前，各種網(wǎng)絡(luò)通信終端產(chǎn)品的內(nèi)置式PCB印制天線向著小空間，高性能方向發(fā)展，但由于設(shè)計流程不規(guī)范，天線設(shè)計隨意性比較強，導(dǎo)致研發(fā)過程中會存在一些問題。包括與路由器內(nèi)空間矛盾日益突出，走線形式復(fù)雜，隨意性強，以至于在內(nèi)置天線設(shè)計時調(diào)整順序復(fù)雜，調(diào)整難度大。同時，不同項目差異大，天線設(shè)計的通用性差導(dǎo)致研發(fā)成本高，資源消耗大。如何使得天線設(shè)計有很強的延續(xù)性和通用性，從而降低成本，降低難度，降低周期成為難題之一。
[0004]由于產(chǎn)品的小型化，使天線周圍的環(huán)境較為復(fù)雜，這影響了天線輸入端的阻抗，傳統(tǒng)的調(diào)整輸入阻抗的方法為直接調(diào)整振子形狀或在振子上添加寄生輻射段，這些方法的缺點主要表現(xiàn)為天線振子電流的不對稱、不均勻分布，不僅影響方向圖，還會降低天線增益、效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種偶極子天線，旨在解決現(xiàn)有的天線振子電流的不對稱、不均勻分布，降低天線增益、效率的問題。
[0006]本發(fā)明提供了一種偶極子天線，設(shè)于基板上，包括至少兩個天線單元，每個所述天線單元包括具有阻抗匹配功能且具有一張角的主輻射體和藕接于該主輻射體的張角一側(cè)的信號饋入段，所述信號饋入段相對所述主輻射體呈勾狀設(shè)置，兩所述張角的角度在0°至90°的范圍內(nèi)；兩個所述天線單元中的一個相對另一個呈線性180°旋轉(zhuǎn)倒置，且兩個所述信號饋入段間隔相對設(shè)置；其中一個所述天線單元的信號饋入段上設(shè)有接地點，另一個所述天線單元的信號饋入段上設(shè)有信號饋入點，每個所述天線單元的主輻射體上與所述張角相對的另一端設(shè)有開路點。
[0007]與傳統(tǒng)方法相比，上述的偶極子天線的優(yōu)點為由于主輻射體中兩種電長度的這兩條電流路徑形成張角可以讓沿線各點的特性阻抗是漸變的，使其上擁有特殊的阻抗特性，并實現(xiàn)小型化超寬帶；調(diào)整主輻射體的尺寸和張角以調(diào)整天線性能，簡單并易于調(diào)節(jié)，可以應(yīng)用在各種所需的頻段；且主輻射體的理論損耗小，故可以實現(xiàn)高效率的目標(biāo)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明較佳實施例中偶極子天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0010]請參閱圖1，本發(fā)明較佳實施例中應(yīng)用于網(wǎng)通終端設(shè)備的偶極子天線，通過利用雙錐天線變形，結(jié)合雙錐天線的阻抗特性，而演變成的一種在復(fù)雜環(huán)境下的高效率、高帶寬性能的偶極子天線。通過結(jié)合雙錐天線的特殊阻抗特性，利用雙錐天線變形實現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下的高效率、高帶寬性能。
[0011]偶極子天線設(shè)于基板10上。天線主體印制在PCB板上，既可以單獨制作成PCB天線，也可以印制在系統(tǒng)主板上制作成板載天線。偶極子天線包括至少兩個天線單元20，每個所述天線單元20包括具有阻抗匹配功能且具有一張角Θ (即夾角)的主輻射體21和藕接于該主輻射體21的張角Θ —側(cè)的信號饋入段22，所述信號饋入段22相對所述主輻射體21呈勾狀設(shè)置，兩所述張角Θ的角度在0°至90°的范圍內(nèi)；兩個所述天線單元20中的一個相對另一個呈線性180°旋轉(zhuǎn)倒置，且兩個所述信號饋入段22間隔相對設(shè)置。如此，形成變形的雙錐形天線。兩個主輻射體21上形成輻射振子的兩種電長度，形成兩種電長度的這兩條電流路徑之間形成張角Θ，兩條電流路徑即張角Θ的兩條邊211、212。
[0012]而傳統(tǒng)傳輸線的特性阻抗越大，輸入阻抗隨電長度變化就越劇烈，天線的阻抗帶寬就越窄，振子的特性阻抗取決與長細(xì)比，在長度限制的情況下，僅僅加寬振子的寬度辦法來實現(xiàn)寬頻帶是不現(xiàn)實的。故，本發(fā)明的兩個主輻射體21讓兩條電流路徑211、212形成張角Θ可以讓沿線各點的特性阻抗是漸變的，故當(dāng)張角Θ足夠大時，其特性阻抗可以足夠小，同時阻抗帶寬可以實現(xiàn)無限大，雖然實際條件限制，但也是實現(xiàn)超帶寬的有效方式。并且此種傳輸線形態(tài)的理論損耗很小，能有效的利用功率資源，實現(xiàn)高效率的目標(biāo)。
[0013]天線主體中，其中一個所述天線單元20的信號饋入段22上設(shè)有接地點00，另一個所述天線單元20的信號饋入段22上設(shè)有信號饋入點01，每個所述天線單元20的主輻射體21上與所述張角Θ相對的另一端設(shè)有開路點213。優(yōu)選地，兩個所述信號饋入段22正對且間隔設(shè)置。每個所述信號饋入段22垂直于所在天線單元20的所述張角Θ的一邊。
[0014]所述主輻射體21在所述基板10上的投影為類三角形。如:在所述基板10上的投影為梯形、三角形或錐形。本實施例中，主輻射體21為直角三角形，而信號饋入段22則垂直于該張角Θ的直角邊211。參考圖1，主輻射體21的各個邊優(yōu)選是直線，而根據(jù)實際情況需要，也可以設(shè)置成曲線或折線，另外，每個所述天線單元20的主輻射體21和信號饋入段22的總長度對應(yīng)預(yù)設(shè)天線頻段的1/4波長。
[0015]所述偶極子天線的接地點00和信號饋入點01通過50歐姆同軸電纜50進行饋電。通過同軸電纜線50連接到網(wǎng)通終端設(shè)備的RF射頻系統(tǒng)上進行工作。可見，該偶極子天線高效率、高帶寬且結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
[0016]主輻射體21和信號饋入段22的總長度為規(guī)定頻率的1/4波長，其有效電場度的范圍可以由目標(biāo)的頻率范圍直接影響，且結(jié)構(gòu)簡單。在復(fù)雜的環(huán)境下，通過調(diào)整主輻射體21的尺寸和張角Θ，可以方便的調(diào)整天線性能，使之最優(yōu)。極大改善用戶在弱信號環(huán)境中的信號收發(fā)效果，可以避免為了提供增益而使用尺寸過大的天線，降低整個終端設(shè)備的便攜型和使用方便型。并且同時確保了天線的小型化，低輪廓尺寸的特點，節(jié)省了成本，維持了產(chǎn)品的整體外觀。
[0017]天線安裝方式為組裝，天線主體印制在PCB板上，既可以單獨制作成PCB天線，安裝在機殼的內(nèi)壁，也可以印制在系統(tǒng)主板上制作成板載天線，兩種安裝方式都可以通過50歐姆同軸電纜進行饋電，通過同軸電纜線連接到網(wǎng)通終端設(shè)備的RF射頻系統(tǒng)上進行工作。較傳統(tǒng)PCB印制偶極子天線，本天線由于主輻射體20中兩種電長度的這兩條電流路徑211、212形成張角Θ可以讓沿線各點的特性阻抗是漸變的，使其上擁有特殊的阻抗特性，并實現(xiàn)小型化超寬帶；調(diào)整主輻射體21的尺寸和張角Θ以調(diào)整天線性能，簡單并易于調(diào)節(jié)，可以應(yīng)用在各種所需的頻段；且主輻射體21的理論損耗小，故可以實現(xiàn)高效率的目標(biāo)?？稍跈C殼較小空間內(nèi)使用，保證效率和增益。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種偶極子天線，設(shè)于基板上，其特征在于，包括至少兩個天線單元，每個所述天線單元包括具有阻抗匹配功能且具有一張角的主輻射體和藕接于該主輻射體的張角一側(cè)的信號饋入段，所述信號饋入段相對所述主輻射體呈勾狀設(shè)置，兩所述張角的角度在O。至90°的范圍內(nèi)；兩個所述天線單元中的一個相對另一個呈線性180°旋轉(zhuǎn)倒置，且兩個所述信號饋入段間隔相對設(shè)置；其中一個所述天線單元的信號饋入段上設(shè)有接地點，另一個所述天線單元的信號饋入段上設(shè)有信號饋入點，每個所述天線單元的主輻射體上與所述張角相對的另一端設(shè)有開路點。2.如權(quán)利要求1所述的偶極子天線，其特征在于，所述主輻射體在所述基板上的投影為類三角形。3.如權(quán)利要求1或2所述的偶極子天線，其特征在于，所述主輻射體在所述基板上的投影為梯形、三角形或錐形。4.如權(quán)利要求1所述的偶極子天線，其特征在于，每個所述天線單元的主輻射體和信號饋入段的總長度對應(yīng)預(yù)設(shè)天線頻段的1/4波長。5.如權(quán)利要求1所述的偶極子天線，其特征在于，所述偶極子天線的接地點和信號饋入點通過同軸電纜進行饋電。6.如權(quán)利要求1所述的偶極子天線，其特征在于，兩個所述信號饋入段正對且間隔設(shè)置。7.如權(quán)利要求1或6所述的偶極子天線，其特征在于，每個所述信號饋入段垂直于所在天線單元的所述張角的一邊。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種偶極子天線，設(shè)于基板上，包括至少兩個天線單元，每個所述天線單元包括具有阻抗匹配功能且具有一張角的主輻射體和藕接于該主輻射體的張角一側(cè)的信號饋入段，所述信號饋入段相對所述主輻射體呈勾狀設(shè)置；兩個所述天線單元中的一個相對另一個呈線性180°旋轉(zhuǎn)倒置，其中一個所述天線單元的信號饋入段上設(shè)有接地點，另一個所述天線單元的信號饋入段上設(shè)有信號饋入點，每個所述天線單元的主輻射體上與所述張角相對的另一端設(shè)有開路點。由于主輻射體中兩種電長度的這兩條電流路徑形成張角使其上擁有特殊的阻抗特性，并實現(xiàn)小型化超寬帶，簡單并易于調(diào)節(jié)天線性能，且主輻射體的理論損耗小。
【IPC分類】H01Q1/38, H01Q9/16, H01Q1/50
【公開號】CN105048085
【申請?zhí)枴緾N201510473754
【發(fā)明人】鄒丹, 鄧文
【申請人】深圳市共進電子股份有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月5日