一种紧耦合强谐振小天线制造技术

本发明专利技术公开了一种紧耦合强谐振小天线，曲折迂回的金属辐射体、U型短路支节和馈电带线均通过电路板印制技术印制于绝缘介质板的正面，矩形耦合辐射面通过电路板印制技术印制于与曲折迂回的金属辐射体相对的绝缘介质板的背面，曲折迂回的金属辐射体的起始端分别与U型短路支节和馈电带线连接，U型短路支节的末端与绝缘介质板上的敷铜层相连，用于匹配天线端口阻抗，曲折迂回的金属辐射体的末端通过金属化过孔与矩形耦合辐射面相导通。本发明专利技术主要用于蓝牙和物联网等高集成度小型化产品中，实现无线局域网的宽覆盖效果，其占用面积和整体尺寸均较小且馈电方式紧凑，能够很好地满足天线带宽内的阻抗匹配和多天线的高集成度下的全向覆盖要求。

【技术实现步骤摘要】
一种紧耦合强谐振小天线
本专利技术属于无线通信及智联网天线
，具体涉及一种紧耦合强谐振小天线。
技术介绍
多功能集成的小型化无线接入设备对于天线尺寸的限制越来越多，如何在极致的小空间里设计小尺寸低成本天线是商业应用中一个非常关键的技术手段，也是考验工程设计人员能力高低的主要挑战。随着物联网以及家庭智能云联网技术的快速普及，如何在满足整机集成度要求的同时，设计输出诸如多频带、高性能、智能化、小体积、轻重量、低剖面、易集成与共形、低成本等特点的天线，具有较高的经济价值，又具有十分重要的科学意义。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种占地面积和整体尺寸均较小且馈电方式紧凑的紧耦合强谐振小天线。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种紧耦合强谐振小天线，其特征在于包括曲折迂回的金属辐射体、U型短路支节、馈电带线、绝缘介质板和矩形耦合辐射面，其中曲折迂回的金属辐射体、U型短路支节和馈电带线均通过电路板印制技术印制于绝缘介质板的正面，矩形耦合辐射面通过电路板印制技术印制于与曲折迂回的金属辐射体相对的绝缘介质板的背面，曲折迂回的金属辐射体的起始端分别与U型短路支节和馈电带线连接，U型短路支节的末端与绝缘介质板上的敷铜层相连，用于匹配天线端口阻抗，曲折迂回的金属辐射体的末端通过金属化过孔与矩形耦合辐射面相导通，共同形成一个强谐振等效电路，实现良好的天线辐射特性。进一步优选，所述曲折迂回的金属辐射体由等间隔分布和等高度以及等宽度来回弯折的带线组成，其采用直角弯折形式的走线方式，或者所述曲折迂回的金属辐射体由不等间隔分布和高度不等的带线组成，其采用正弦、三角或锯齿形式的走线方式。进一步优选，所述U型短路支节位于馈电点另一侧，该U型短路支节的长度不超过中心频率对应的1/4波长，宽度为0.15mm。进一步优选，所述馈电带线的宽度与曲折迂回的金属辐射体带线的宽度一致。进一步优选，所述绝缘介质板为环氧树脂玻璃纤维布层压板，其介电常数为4.4，厚度为1.6mm，天线设计位于绝缘介质板的一个角区域，占用面积为5mm×9mm。进一步优选，所述金属化过孔的直径为0.2mm。本专利技术主要用于蓝牙和物联网等高集成度小型化产品中，实现无线局域网的宽覆盖效果，其占用面积和整体尺寸均较小且馈电方式紧凑，能够很好地满足天线带宽内的阻抗匹配和多天线的高集成度下的全向覆盖要求。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的局部剖面结构示意图；图3是本专利技术的回波损耗曲线；图4是本专利技术的辐射方向图。图中：1-矩形耦合辐射面，2-曲线迂回的金属辐射体，3-馈电带线，4-U型短路支节，5-金属化过孔，6-电路板敷铜层，7-绝缘介质板。具体实施方式结合附图详细描述本专利技术的具体内容。如图1-2所示，一种紧耦合强谐振小天线，包括曲折迂回的金属辐射体2、U型短路支节4、馈电带线3、绝缘介质板7和矩形耦合辐射面1，其中曲折迂回的金属辐射体2、U型短路支节4和馈电带线3均通过电路板印制技术印制于绝缘介质板7的正面，矩形耦合辐射面1通过电路板印制技术印制于与曲折迂回的金属辐射体2相对的绝缘介质板7的背面，形成类似微带线的耦合结构，曲折迂回的金属辐射体2的起始端分别与U型短路支节4和馈电带线3连接，U型短路支节4的末端与绝缘介质板7上的敷铜层6相连，用于匹配天线端口阻抗，曲折迂回的金属辐射体2的末端通过金属化过孔5与矩形耦合辐射面1相导通，共同形成一个强谐振等效电路，实现良好的天线辐射特性。本专利技术所述曲折迂回的金属辐射体2由等间隔分布和等高度以及等宽度来回弯折的带线组成，其采用直角弯折形式的走线方式，或者所述曲折迂回的金属辐射体2由不等间隔分布和高度不等的带线组成，其采用正弦、三角或锯齿形式的走线方式；所述U型短路支节4位于馈电点另一侧，该U型短路支节4的长度不超过中心频率对应的1/4波长，宽度为0.15mm；所述馈电带线3的宽度与曲折迂回的金属辐射体2带线的宽度一致；所述绝缘介质板7为环氧树脂玻璃纤维布层压板，其介电常数为4.4，厚度为1.6mm，天线设计位于绝缘介质板7的一个角区域，占用面积约为5mm×9mm；所述金属化过孔5的直径为0.2mm。如图3所示，为紧耦合强谐振天线的回波曲线，从图中可以看出在整个频带范围内天线呈现2.5G谐振特性，谐振深度非常好。如图4所示，为紧耦合强谐振天线在中心频率点对应的天线辐射方向图，从图中可以看到，天线具有良好的水平面覆盖能力。综上所述，本专利技术提供的紧耦合强谐振低成本小天线具有良好的水平面全向特性，占用的PCB面积非常小，馈电方式简单，能够实现在内置型无线产品中的自由应用，具有很好的应用前景和推广价值。以上显示和描述了本专利技术的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还有各种变化和改进，这些变化和改进都要求落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧耦合强谐振小天线，其特征在于包括曲折迂回的金属辐射体、U型短路支节、馈电带线、绝缘介质板和矩形耦合辐射面，其中曲折迂回的金属辐射体、U型短路支节和馈电带线均通过电路板印制技术印制于绝缘介质板的正面，矩形耦合辐射面通过电路板印制技术印制于与曲折迂回的金属辐射体相对的绝缘介质板的背面，曲折迂回的金属辐射体的起始端分别与U型短路支节和馈电带线连接，U型短路支节的末端与绝缘介质板上的敷铜层相连，用于匹配天线端口阻抗，曲折迂回的金属辐射体的末端通过金属化过孔与矩形耦合辐射面相导通，共同形成一个强谐振等效电路，实现良好的天线辐射特性。

【技术特征摘要】
1.一种紧耦合强谐振小天线，其特征在于包括曲折迂回的金属辐射体、U型短路支节、馈电带线、绝缘介质板和矩形耦合辐射面，其中曲折迂回的金属辐射体、U型短路支节和馈电带线均通过电路板印制技术印制于绝缘介质板的正面，矩形耦合辐射面通过电路板印制技术印制于与曲折迂回的金属辐射体相对的绝缘介质板的背面，曲折迂回的金属辐射体的起始端分别与U型短路支节和馈电带线连接，U型短路支节的末端与绝缘介质板上的敷铜层相连，用于匹配天线端口阻抗，曲折迂回的金属辐射体的末端通过金属化过孔与矩形耦合辐射面相导通，共同形成一个强谐振等效电路，实现良好的天线辐射特性。2.根据权利要求1所述的紧耦合强谐振小天线，其特征在于：所述曲折迂回的金属辐射体由等间隔分布和等高度以及等宽度来回弯折的带线组成，其采用直角弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪萍，李小娟，徐世周，李迎迎，宋孝辉，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41