一种多频段指环天线制造技术

本发明专利技术提供一种多频段指环天线，该天线上半部分采用折叠L形结构，可以提高天线辐射性能以及调整覆盖频段，下半部分采用了空心圆柱结构，以满足可穿戴指环结构；本发明专利技术可以覆盖WLAN 2.45GHz频段(2.28-2.53GHz)、3.5GHz WiMAX以及LTE Band42/43频段(3.4GHz-3.8GHz)、WLAN 5.8GHz、WiMAX 5.8GHz频段(4.03-6.76GHz)；另外，本发明专利技术成本低，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种天线结构，特别涉及了一种多分枝多频段单极子天线。
技术介绍
天线是无线通信、广播电视、卫星通信、导航、无绳电话等系统中辐射和接收电磁波能量的元件，是导波和辐射波的变换装置能量转换器，天线的性能在整个系统中占有至关重要的作用。随着现代无线通信的快速发展，特别是无线局域网WLAN（WirelessLocalAreaNetwork）和全球微波互联接入网络WiMAX（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess）的广泛应用，人们对天线的性能要求越来越高。单极子天线具有驻波系数小、全向性能好、且尺寸小、结构简单、重量轻、成本低的特点在现代通信系统中很受欢迎。单极天线不仅具有上述特点,同时具有频带宽、剖面轮廓低、易与微带馈电网络连接等优点,满足现代通信中移动终端对天线小尺寸、宽频带的要求。目前WLAN设备主要使用2.4GHz频段(2.4-2.4835GHz)，但该频段仅有3个WLAN可用信道，不仅各种WLAN设备需要共享该频段，而且还要与蓝牙、ZigBee、无绳电话、微波炉等设备共享。我国在5GHz频段已开放了5.725-5.85GHz频段(共125MHz可用频率)，当前正在考虑开放5.15-5.25GHz、5.25-5.35GHz和5.47-5.725GHz三段新频谱(共计455MHz)。WiMAX主要工作在2.5GHz频段(2.5-2.69GHz)、3.5GHz频段(3.4-3.69GHz)、以及5.5GHz频段(5.25-5.85GHz)LTE是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括FDD和TDD两种模式。TD-LTE，即TimeDivisionLongTermEvolution(时分长期演进)，由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定，其中Band42/43覆盖3.4-3.8GHz。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种多频段指环天线，该天线为一种可穿戴在手指上的低轮廓指环天线，可以覆盖多个频段。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种多频段指环天线，包括折叠L形结构的辐射单元和指环结构的接地面，所述辐射单元包括段一、段二、段三、段四、段五、段六、段七、段八、段九和段十；其中，段一、段二和段三首尾垂直相连构成枝节一，所述段一与所述段三平行且与所述接地面的侧面相切，所述段二与所述段一、段三垂直，所述段一的自由端设有馈电端口；所述段四、段五、段六、段七和段八首尾垂直相连构成枝节二，所述段四与所述段一垂直相连，所述段四、段六和段八相互平行，所述段五和所述段七平行；所述段四、段五、段六、段九和段十首尾垂直相连构成枝节三，所述段四、段六和段十相互平行，所述段五和所述段九平行。进一步，所述段七和段九不相连，且所述段九的长度小于所述段七的长度。进一步，所述段八的长度大于所述段十的长度。进一步，所述段九的宽度小于所述段七的宽度。进一步，所述天线的尺寸为10mm×18.4mm×32.2mm。进一步，所述接地面为空心圆柱体。进一步，所述空心圆柱体材质为导电性金属。进一步，所述空心圆柱体材质为铜。本专利技术所达到的有益技术效果：本专利技术上半部分采用折叠L形结构，可以提高天线辐射性能以及调整覆盖频段，下半部分采用了空心圆柱结构，以满足可穿戴指环结构；本专利技术可以覆盖WLAN2.45GHz频段(2.28-2.53GHz)、3.5GHzWiMAX以及LTEBand42/43频段(3.4GHz-3.8GHz)、WLAN5.8GHz、WiMAX5.8GHz频段(4.03-6.76GHz)；另外，本专利技术成本低，具有广阔的应用前景。附图说明图1本专利技术结构示意图；图2本专利技术S11参数曲线图；图3本专利技术在2.45GHz、3.5GHz以及5.8GHz频段处增益曲线图；图4本专利技术在2.45GHz频段处xoz平面和yoz平面辐射方向图；图5本专利技术在3.5GHz频段处xoz平面和yoz平面辐射方向图；图6本专利技术在5.8GHz频段处xoz平面和yoz平面辐射方向图；其中：1段一；2段二；3段三；4段四；5段五；6段六；7段七；8段八；9段九；10段十；11馈电端口；12接地面。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术提供一种多频段指环天线，包括折叠L形结构的辐射单元和指环结构的接地面12，所述辐射单元包括段一1、段二2、段三3、段四4、段五5、段六6、段七7、段八8、段九9和段十10；其中，段一1、段二2和段三3首尾垂直相连构成枝节一，所述段一1与所述段三3平行且与所述接地面的侧面相切，所述段二2与所述段一1、段三3垂直，所述段一1的自由端设有馈电端口11；所述段四4、段五5、段六6、段七7和段八8首尾垂直相连构成枝节二，所述段四4与所述段一1垂直相连，所述段四4、段六6和段八8相互平行，所述段五5和所述段七7平行；所述段四4、段五5、段六6、段九9和段十10首尾垂直相连构成枝节三，所述段四4、段六6和段十10相互平行，所述段五5和所述段九9平行。所述段七7和段九9不相连，且所述段九9的长度小于所述段七7的长度。所述段八8的长度大于所述段十10的长度。所述段九9的宽度小于所述段七7的宽度。本专利技术可以实现覆盖WLAN2.45GHz频段(2.28-2.53GHz)、3.5GHzWiMAX以及LTEBand42/43频段(3.4GHz-3.8GHz)、WLAN5.8GHz、WiMAX5.8GHz频段(4.03-6.76GHz)。图2为本专利技术S11参数曲线图，即回波损耗参数曲线图，从图中可以看出，该天线在-10dB以下的带宽为2.45GHz频段(2.28-2.53GHz)、3.5GHzWiMAX以及LTEBand42/43频段(3.4GHz-3.8GHz)、WLAN5.8GHz、WiMAX5.8GHz频段(4.03-6.76GHz)，在该带宽内，天线具有良好的阻抗匹配和辐射特性。图3为本专利技术在2.45GHz、3.5GHz、5.8GHz处的增益曲线图。图4-图6为本专利技术分别在2.45GHz、3.5GHz、5.8GHz处的xoz平面和yoz平面的辐射方向图。本专利技术尺寸较小，但却可以覆盖多个频段，所述天线的尺寸为10mm×18.4mm×32.2mm，其中，段一的尺寸为9mm×4mm、段二的尺寸为12mm×4mm、段三的尺寸为17mm×2mm、段四的尺寸为2mm×4mm、段五的尺寸为5mm×4mm、段六的尺寸为2mm×4mm、段七的尺寸为13mm×2mm、段八的尺寸为7mm×2mm、段九的尺寸为12mm×0.8mm、段十的尺寸为6mm×0.8mm；指环结构的内径为18mm、外径为18.4mm、高为10mm。本专利技术所述接地面为空心圆柱体，所述空心圆柱体材质为导电性金属，优选为铜，成本较低，可以大规模应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多频段指环天线，其特征在于：包括折叠L形结构的辐射单元和指环结构的接地面，所述辐射单元包括段一、段二、段三、段四、段五、段六、段七、段八、段九和段十；其中，段一、段二和段三首尾垂直相连构成枝节一，所述段一与所述段三平行且与所述接地面的侧面相切，所述段二与所述段一、段三垂直，所述段一的自由端设有馈电端口；所述段四、段五、段六、段七和段八首尾垂直相连构成枝节二，所述段四与所述段一垂直相连，所述段四、段六和段八相互平行，所述段五和所述段七平行；所述段四、段五、段六、段九和段十首尾垂直相连构成枝节三，所述段四、段六和段十相互平行，所述段五和所述段九平行。

【技术特征摘要】
1.一种多频段指环天线，其特征在于：包括折叠L形结构的辐射单元和指环结构的接地面，所述辐射单元包括段一、段二、段三、段四、段五、段六、段七、段八、段九和段十；其中，段一、段二和段三首尾垂直相连构成枝节一，所述段一与所述段三平行且与所述接地面的侧面相切，所述段二与所述段一、段三垂直，所述段一的自由端设有馈电端口；所述段四、段五、段六、段七和段八首尾垂直相连构成枝节二，所述段四与所述段一垂直相连，所述段四、段六和段八相互平行，所述段五和所述段七平行；所述段四、段五、段六、段九和段十首尾垂直相连构成枝节三，所述段四、段六和段十相互平行，所述段五和所述段九平行。
2.根据权利要求1所述的多频段指环天线，其特征在于：所述段七和段九不相...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凌升，程铋峪，李春，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32