一种地辐耦合的五频段可穿戴天线制造技术

本发明专利技术提供了一种地辐耦合的五频段可穿戴天线。所述可穿戴天线包括第一辐射面，第二辐射面，基板，接地板。第一辐射面直接馈电，第二辐射面接地形成寄生短路带，可以拓宽天线频段。辐射贴片位于基板上表面，接地板位于基板下表面。本发明专利技术采用贴片式，以纽扣连接，增加可重构天线的可能性。基板采用latex材料提高了天线在穿戴时的稳定性。本发明专利技术尺寸小，覆盖五个频段，在一定程度上满足了可穿戴天线的稳定性，适用于当前的可穿戴天线。

A pair of five frequency band wearable antenna

The invention provides a five band wearable antenna with a radiation coupling. The wearable antenna comprises a first radiation surface, a second radiation surface, a substrate, a ground floor. The first radiating surface is directly fed, and the second radiation surface is grounded to form a parasitic short circuit band. The radiation patch is positioned on the surface of the substrate. The invention adopts the patch type and is connected with the button to increase the possibility of the reconfigurable antenna. The substrate adopts the latex material to improve the stability of the antenna when wearing. The invention has the advantages of small size, covering five frequency bands, and satisfying the stability of the wearable antenna to a certain extent.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线领域，具体设计涉及一种地辐耦合的五频段可穿戴天线。
技术介绍
随着无线通信技术的快速发展以及可穿戴设备市场的兴起，穿戴式的电子通讯系统已经成为当下的研究热点之一。可穿戴式无线通讯系统是第四代移动通信的重要组成部分，在体育锻炼、医疗检测、游戏体验和安防部署等领域发挥着重要的作用。所谓可穿戴设备，是以人体为中心的一种无线通信设备，其天线往往需要进行弯曲从而依附于人体或可穿戴设备上。因此，在现实应用中，提高可穿戴天线的稳定性是设计的一个重点。另一方面，具备多种功能的无线通信设备可能会带来竞争优势，这便要求在追求小尺寸的同时，天线还需要设计较大的带宽来覆盖更多的常用频段。
技术实现思路
本专利技术提供了一种地辐耦合的五频段可穿戴天线，它是一种小型化且能覆盖五个频段的天线结构，以latex材质为柔性基体，旨在解决现有技术中可穿戴性差和天线稳定性等问题。本专利技术基本方案如下：一种地辐耦合的五频段可穿戴天线，它包括第一辐射面，第二辐射面，基板，接地板，金属钮扣，馈电口；第一辐射面位于基板上表面，金属钮扣固定加持增加天线稳定性和与接地板产生耦合效果；第二辐射面位于基板上表面和基板侧面，与接地板有连接；馈电口依次贯穿第一辐射面、基板和接地板；基板以latex为材质，金属钮扣和馈电口均以铜为材质；第一辐射面由匚形金属片，第一矩形金属片，E形金属片连接而成；其中匚形金属片和第一矩形金属片连接后中间形成一个匚形凹槽；第一矩形金属片被金属钮扣固定穿透过至基板下表面；E形金属片部分挖空用于馈电口同轴馈电。第二辐射面由第二矩形金属片，第三矩形金属片，第四矩形金属片和第五矩形金属片连接而成；其中第二矩形金属片和第四矩形金属片位于基板上表面，同时嵌于E形金属片的凹陷处；第三矩形金属片和第五矩形金属片位于基板侧面，同时分别连接第二矩形金属片和第四矩形金属片以及接地板。所述的接地面是缺陷地构造，与E形金属片的宽度一致，同时通过第三矩形金属片与第二辐射面连接。所述的匚形金属片底边长32mm、宽3mm，两边长12mm、宽2mm，两个伸出端长1mm，宽1.5mm；所述E形金属片的底边长18mm，宽6.5mm，两边伸出端的长为2mm，宽4mm中间伸出端的长为2mm，宽1mm。所述的第二辐射面由第二矩形金属片的长2.5mm，宽1.5mm，第三矩形金属片的长2.5mm，宽1.5mm，第四矩形金属片的长2.5mm，宽1.5mm和第五矩形金属片的长2.5mm，宽1.5mm连接而成。所述的第二矩形金属片和第四矩形金属片位于基板上表面，同时嵌于E形金属片的凹陷处，其间有缝隙，缝隙大小范围为0.8mm~1.3mm。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用接地面与辐射面位于同一面且之间有缝隙的耦合结构拓宽天线频段，采用缺陷地构造，减小成本，通过钮扣加以固定以增加平稳性，覆盖了五个频段WLAN2.4/5.2、LTE2300/2500、ISM5.8。与此同时，本专利技术与传统导电织物可穿戴天线相比，在弯曲50度的情况下也能覆盖五个频段，有较好的稳定性，且体积小，频段宽，适用于当前可穿戴设备。附图说明图1是本专利技术地辐耦合的五频段可穿戴天线的立体图；图2是本专利技术地辐耦合的五频段可穿戴天线的金属钮扣示意图；图3是本专利技术地辐耦合的五频段可穿戴天线的俯视图；图4是本专利技术地辐耦合的五频段可穿戴天线的左侧视图；图5是本专利技术地辐耦合的五频段可穿戴天线的前侧视图；图6是本专利技术地辐耦合的五频段可穿戴天线的性能S11参数图；图7是本专利技术地辐耦合的五频段可穿戴天线的弯曲50度时的性能S11参 数图；图中标记说明：第一辐射面1，第二辐射面2，基板3，接地板4，金属钮扣5，馈电口6，匚形金属片11，第一矩形金属片12，E形金属片13，第二矩形金属片21，第三矩形金属片22，第四矩形金属片23和第五矩形金属片24。具体实施方式下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术作进一步的详细描述。实施例一种地辐耦合的五频段可穿戴天线，如图1、4所示它包括第一辐射面1，第二辐射面2，基板3（厚度1.5mm)，接地板4，金属钮扣5，馈电口6（半径为1mm，厚度1.5mm）；第一辐射面1位于基板3上表面，金属钮扣5固定加持增加天线稳定性和与接地板产生耦合效果；第二辐射面2位于基板3上表面和基板侧面，与接地板4有连接；馈电口6贯穿第一辐射面1、基板3和接地板4；基板3以latex为材质，金属钮扣5和馈电口6均以铜为材质。基板3大小为32mm*25mm，接地板4大小为32mm*8.5mm。辐射面金属片材质为普通铜片。如图2所示，金属钮扣5的尺寸为纽扣帽（上圆柱体）半径为3mm，厚度1mm，钮扣身（下圆柱体）半径1.2mm，钮扣身厚度1.5mm。如图3所示，第一辐射面1由匚形金属片11，第一矩形金属片12，E形金属片13依次连接而成；所述匚形金属片11底边长32mm、宽3mm，两边长12mm、宽2mm，两个伸出端长1mm，宽1.5mm；所述E形金属片13的底边长18mm，宽6.5mm，两边伸出端的长为2mm，宽4mm，中间伸出端的长为2mm，宽1mm；其中匚形金属片11和第一矩形金属片12连接后中间形成一个匚型凹槽；第一矩形金属片12被金属钮扣5固定穿透过至基板3下表面；所述第一矩形金属片12大小为26mm*7.5mm；E形金属片13部分挖空用于馈电口6同轴馈电。如图3和图5所示，第二辐射面2由第二矩形金属片21（长2.5mm，宽1.5mm），第三矩形金属片22（长2.5mm，宽1.5mm），第四矩形金属片23（长2.5mm，宽1.5mm）和第五矩形金属片24（长2.5mm，宽1.5mm）连接而成；其中第二矩形金属片21和第四矩形金属片23位于基板3上表面，同时嵌于E形金属片13的凹陷处，其间有缝隙，缝隙大小为1mm；第三矩形金属片22和第五矩形金属片24位于基板3侧面，同时分别连接第二矩形金属片21和第四矩形金属片23以及接地板4。如图6所示，该天线覆盖频段为2282MHz-2810MHz,5091MHz-6G+即覆盖了WLAN2.4/5.2、LTE2300/2500、ISM5.8共5个频段。如图7所示，在弯曲50度的情况下，该天线覆盖频段为2303MHz-2759MHz，4777MHz-6G+即覆盖了WLAN2.4/5.2、LTE2300/2500、ISM5.8共5个频段。本专利技术采用地辐耦合的结构，即接地面与辐射面位于同一面且之间有缝隙的耦合结构，拓宽了天线频段，同时采用latex材质为柔性基体以增强平稳性。覆盖了五个频段。与此同时，本专利技术与传统导电织物可穿戴天线相比，在弯曲50度的情况下也能覆盖五个频段，有较好的稳定性，且体积小，频段宽，适用于当前可穿戴设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地辐耦合的五频段可穿戴天线，其特征在于，它包括第一辐射面（1），第二辐射面（2），基板（3），接地板（4），金属钮扣（5），馈电口（6）；第一辐射面（1）位于基板（3）上表面，金属钮扣（5）固定加持增加天线稳定性和与接地板产生耦合效果；第二辐射面（2）位于基板（3）上表面和基板侧面，与接地板（4）有连接；馈电口（6）依次贯穿第一辐射面（1）、基板（3）和接地板（4）；基板（3）以latex为材质，金属钮扣（5）和馈电口（6）均以铜为材质；第一辐射面（1）由匚形金属片（11），第一矩形金属片（12），E形金属片（13）连接而成；其中匚形金属片（11）和第一矩形金属片（12）连接后中间形成一个匚形凹槽；第一矩形金属片（12）被金属钮扣（5）固定穿透过至基板（3）下表面；E形金属片（13）部分挖空用于馈电口（6）同轴馈电；第二辐射面（2）由第二矩形金属片（21），第三矩形金属片（22），第四矩形金属片（23）和第五矩形金属片（24）连接而成；其中第二矩形金属片（21）和第四矩形金属片（23）位于基板（3）上表面，同时嵌于E形金属片（13）的凹陷处；第三矩形金属片（22）和第五矩形金属片（24）位于基板（3）侧面，同时分别连接第二矩形金属片（21）和第四矩形金属片（23）以及接地板（4）。...

【技术特征摘要】
1.一种地辐耦合的五频段可穿戴天线，其特征在于，它包括第一辐射面（1），第二辐射面（2），基板（3），接地板（4），金属钮扣（5），馈电口（6）；第一辐射面（1）位于基板（3）上表面，金属钮扣（5）固定加持增加天线稳定性和与接地板产生耦合效果；第二辐射面（2）位于基板（3）上表面和基板侧面，与接地板（4）有连接；馈电口（6）依次贯穿第一辐射面（1）、基板（3）和接地板（4）；基板（3）以latex为材质，金属钮扣（5）和馈电口（6）均以铜为材质；第一辐射面（1）由匚形金属片（11），第一矩形金属片（12），E形金属片（13）连接而成；其中匚形金属片（11）和第一矩形金属片（12）连接后中间形成一个匚形凹槽；第一矩形金属片（12）被金属钮扣（5）固定穿透过至基板（3）下表面；E形金属片（13）部分挖空用于馈电口（6）同轴馈电；第二辐射面（2）由第二矩形金属片（21），第三矩形金属片（22），第四矩形金属片（23）和第五矩形金属片（24）连接而成；其中第二矩形金属片（21）和第四矩形金属片（23）位于基板（3）上表面，同时嵌于E形金属片（13）的凹陷处；第三矩形金属片（22）和第五矩形金属片（24）位于基板（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩淼，魏文娇，徐源，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33