一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，由底面、介质衬底、半个矩形谐振腔、1个开口、馈电探针组成。底面为矩形结构，位于介质衬底底端，具有良好的导电性能。半个矩形谐振腔是由位于介质衬底顶壁的矩形、对应的底面、3个侧壁等5个面组成的谐振腔。当半模衬底集成空腔天线翻折180°，辐射开口未发生翻折，等效磁偶极子并未受到弯折，因此半模衬底集成空腔天线阻抗匹配情况均保持良好。翻折后的天线尺寸50mm*39.5mm*4mm，具有小型化的特点；该天线在5GHz处于谐振状态，‑10dB带宽约为254MHz，最大增益为5.4dB，辐射效率为70％，辐射方向具有较宽的主瓣和较低的背向辐射，是一款应用前景良好的天线。

A wearable flip chip half mode substrate integrated cavity antenna

The utility model discloses a wearable inverted structure half mould substrate integrated cavity antenna, which is composed of a bottom surface, a dielectric substrate, a half rectangular resonant cavity, 1 openings and a feeding probe. The bottom surface is rectangular structure, which is located at the bottom of the dielectric substrate, and has good electrical conductivity. The half rectangular resonator is a resonant cavity composed of 5 surfaces, such as the rectangle, the corresponding bottom and the 3 side walls. When the half cavity substrate integrated cavity antenna is folded 180 degrees and the radiation opening does not turn over, the equivalent magnetic dipole is not bent, so the impedance matching of the half cavity substrate integrated cavity antenna is well maintained. Turn the antenna size after 50mm*39.5mm*4mm fold, has the characteristics of miniaturization of the antenna in 5GHz; in resonant state, 10dB bandwidth is about 254MHz, the biggest gain is 5.4dB, the radiation efficiency is 70%, the radiation has wider mainlobe and lower back radiation, the antenna is a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线
本技术涉及通信领域，特别是涉及一种天线。
技术介绍
近年来，可穿戴天线越来越多地应用于医疗监控、运动、安全和军事等领域。随着无线传感网络技术的广泛应用，各种功能都可通过随身携带的传感器实现。可穿戴天线能将传感器获取的各项数据实时传输给地面基站，方便数据的及时存储和处理。相较于传统硬质天线，可穿戴天线一般为柔性天线，面对弯折具有较高的鲁棒性，可集成在衣物中，且具有极高的便携性，对佩戴者的肢体活动影响很小，非常适合井下人员佩戴。为了保证佩戴人员在不同位置和姿态下都能够获得良好的接收信号，一般需要可穿戴天线具有较宽的主瓣。而为了避免天线与人体之间的相互影响，则需要天线具有较低的背向辐射，一般通过较大的导电地面尺寸来提高天线与人体之间的电磁隔离。传统背腔缝隙天线体积大、质量较重、结构较为复杂，不能满足人们对天线性能和尺寸的要求，极大的限制了天线的应用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线。本技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，由底面、介质衬底、半个矩形谐振腔、1个开口、馈电探针组成。所述介质衬底为长方体结构，材质为皮革材料。底面为矩形结构，位于介衬底底端，具有良好的导电性能。半个矩形谐振腔由位于介质衬底上表面的矩形、对应的底面、3个侧壁等5个面组成的谐振腔，位于介衬底上表面的矩形、3个侧壁均具有良好的导电性能。1个开口位于半个矩形谐振腔的一侧，靠近介质衬底中心。所述的一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，其特征在于：1个开口为矩形结构，位于介质衬底的上表面，其中一边位于介质衬底的中心线上，相对应的另一边在半个矩形谐振腔上表面上。所述的一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，其特征在于：半个矩形谐振腔上表面与下表面关于介质衬底对称，3个侧壁高度与介质衬底高度一致。所述的一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，其特征在于：当半模衬底集成空腔天线翻折180°，天线上下两部分之间的空隙为0，天线由上层衬底和下层衬底构成，中层和翻折外侧的间距为2mm。所述的一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，其特征在于：沿着与空腔开口平行方向对天线进行翻折，当翻折位置和馈电探针重合时，天线的阻抗匹配不受影响，而且馈电探针呈水平方向放置，位于翻折外侧的中心。本技术的效果在于：翻折后的天线尺寸50mm*39.5mm*4mm，具有小型化的特点；该天线在5GHz处于谐振状态，-10dB带宽约为254MHz，最大增益为5.4dB，辐射效率为70％，辐射方向具有较宽的主瓣和较低的背向辐射，是一款应用前景良好的天线。附图说明图1(a)、(b)为本技术实例的结构示意图。图2为本技术实例的S11特性曲线。图3为本技术实例的5GHz(E面)特性曲线。图4为本技术实例的5GHz(H面)特性曲线。具体实施方式下面结合附图及实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1(a)所示，一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，由底面、介质衬底、半个矩形谐振腔、1个开口、馈电探针组成。所述介质衬底为长方体结构，材质为皮革材料。底面为矩形结构，位于介衬底底端，具有良好的导电性能。半个矩形谐振腔由位于介质衬底上表面的矩形、对应的底面、3个侧壁等5个面组成的谐振腔，位于介质衬底上表面的矩形、3个侧壁均具有良好的导电性能。1个开口位于半个矩形谐振腔的一侧，靠近介质衬底中心。其中，1个开口为矩形结构，位于介质衬底的上表面，其中一边位于介质衬底的中心线上，相对应的另一边在半个矩形谐振腔上表面上。半个矩形谐振腔上表面与下表面关于介质衬底对称，3个侧壁高度与介质衬底高度一致。如图1(b)所示，当半模衬底集成空腔天线翻折180°，天线上下两部分之间的空隙为0，天线由上层衬底和下层衬底构成，中层和翻折外侧的间距为2mm。沿着与空腔开口平行方向对天线进行翻折，当翻折位置和馈电探针重合时，天线的阻抗匹配不受影响，而且馈电探针呈水平方向放置，位于翻折外侧的中心。使用电磁仿真软件AnsoftHFSS进行仿真分析，得出天线尺寸结构：a1＝12.5mm,a2＝4.5mm,b＝34mm,Lg＝50mm,Wg＝39.5mm,h1＝h2＝2mm,h＝2mm,d＝2mm。如图1所示。图2为本技术实例的S11特性曲线，-10dB频带宽度约为254MHz，频带深度为-40dB。图3为本技术实例的5GHz(E面)特性曲线，能实现定向辐射，最高增益达到5.4dB。图4为本技术实例的5GHz(H面)特性曲线，最高增益达到5.4dB。以上所述仅为本技术的最佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则以内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，由底面、介质衬底、半个矩形谐振腔、1个开口、馈电探针组成；所述介质衬底为长方体结构，材质为皮革材料；底面为矩形结构，位于介衬底底端，具有良好的导电性能；半个矩形谐振腔是由位于介质衬底顶壁的矩形、对应的底面、3个侧壁5个面组成的谐振腔，位于介质衬底上表面的矩形、3个侧壁均具有良好的导电性能；1个开口位于半个矩形谐振腔的一侧，靠近介质衬底中心。

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，由底面、介质衬底、半个矩形谐振腔、1个开口、馈电探针组成；所述介质衬底为长方体结构，材质为皮革材料；底面为矩形结构，位于介衬底底端，具有良好的导电性能；半个矩形谐振腔是由位于介质衬底顶壁的矩形、对应的底面、3个侧壁5个面组成的谐振腔，位于介质衬底上表面的矩形、3个侧壁均具有良好的导电性能；1个开口位于半个矩形谐振腔的一侧，靠近介质衬底中心。2.根据权利要求1所述的一种可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线，其特征在于：1个开口为矩形结构，位于介质衬底的上表面，其中一边位于介质衬底的中心线上，相对应的另一边在半个矩形谐振腔上表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洁，
申请(专利权)人：江苏建筑职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32