基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，在新型WLAN平面倒F双频天线的基础上加上光伏太阳能电池板，属于新能源与电子信息两大技术领域的融合。该天线由一个辐射元件和一个接地板组成，再将太阳能电池板与天线集成节省空间，并用太阳能电池给其他通信设备中的有源器件供电。本发明专利技术采用50Ω同轴电缆直接馈送到辐射贴片，通过调节短路针的位置和辐射贴片开路端的长度可得到带宽、阻抗匹配良好的天线。本发明专利技术具有体积小、节能化、重量轻等特点，可以很容易地放置在笔记本电脑等各种利用无线局域网设备的显示面板角落。

New WLAN Planar Inverted F Dual-band Antenna Based on Photovoltaic Solar Energy

【技术实现步骤摘要】
基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线
本专利技术涉及一种基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，属于新能源与电子信息两大
的融合。
技术介绍
随着IEEE802.11a(5.15～5.35GHz,5.725～5.825GHz)和IEEE802.11b(2.4～2.48GHz)标准的提出,无线局域网(WLAN)通信技术得到了迅猛的发展。与此同时,对WLAN天线的需求也逐步增多。无论是手机、微型计算机、个人电脑的无线网卡还是各种各样的远程感应设备,都需要体积小、重量轻的小型化天线。同时,为了适应各种复杂的环境,还要求天线具备良好的全向性能。平面倒F天线(PIFA)是一种具有水平和垂直两种极化特性的天线,具有小型化、结构紧凑便于内置、加工，制作简单、成本低且后向辐射小、比吸收率(SAR)值低等特点,因而在目前的移动通信系统,尤其是移动终端中被广泛采用。与此同时PIFA天线功能也日益多样化，其中应用于WLAN的PIFA天线已成为研究热点。本专利技术将提出一种基于太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线。
技术实现思路
本专利技术的所要解决的技术问题在于针对PIFA天线在蓝牙频段和WLAN频段的阻抗带宽增大问题，且整个设备打破传统的电网或电池供电采用光伏太阳能供电。提出一种基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，该天线具有体积小，带宽宽，重量轻，结构简单便于制作实现以及绿色环保等特点。本专利技术采用以上技术方案，具有以下技术效果：基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，包括一个接地板，设置在接地板上的辐射贴片，以及与接地板集为一体的太阳能电池板，所述辐射贴片与接地板之间不存在除空气以外的其他介质，所述辐射贴片由同轴电缆及短路针共同支撑，所述太阳能电池板作为一个寄生单元融入在接地板中成为同一个电路单元。作为本专利技术基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线的进一步优选方案，所述接地板为矩形，所述辐射贴片为倒F型，由同轴电缆与短路针共同支撑于接地板上，使辐射贴片与接地板保持平行且二者之间不存在除空气以外的其他介质。作为本专利技术基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线的进一步优选方案，所述光伏太阳能电池板铺设在接地板正上部，与天线成为一个电路单元，利用太阳能为其他通信设备中的有源器件供电。作为本专利技术基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线的进一步优选方案，所述同轴电缆采用50Ω同轴电缆直接馈电。作为本专利技术基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线的进一步优选方案，所述接地板和辐射贴片均为厚度0.2mm的铜片制成。作为本专利技术基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线的进一步优选方案，所述辐射贴片开一个F型槽。作为本专利技术基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线的进一步优选方案，所述的接地板与辐射贴片之间的高度H为7mm，即同轴电缆与短路针的长度为7mm。作为本专利技术基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线的进一步优选方案，所述辐射贴片被短路针分为两个辐射单元，短路针的位置位于距辐射贴片左边沿12mm处及辐射贴片开路端长度为16mm。作为本专利技术基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线的进一步优选方案，所述接地板为矩形，其长度a为200mm，宽度b为200mm；所述辐射贴片的长度c为27.5mm,宽度d为11mm。作为本专利技术基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线的进一步优选方案，所述辐射贴片开一个F型槽的尺寸为：c＝27.5mm,d＝11mm,e＝5mm,f＝6mm,g＝12.5mm,h＝5mm,i＝16mm。本专利技术通过调节短路贴片位置和辐射贴片开路端长度的方法，得到天线的两个谐振频率点分别为2.4GHz和5GHz；本专利技术采用50Ω同轴电缆直接馈电的方式；通过调节短路贴片位置和辐射单元开路端长度并采取了开一个“F”型槽的方法来得到带宽、阻抗匹配良好的天线，并具有经济、绿色环保、结构简单、体积小巧、制作成本低廉且易于加工等优点，适用于目前的无线通信系统且具有广阔的应用前景。附图说明图1是天线的立体结构与参考坐标示意图；图2是天线的正面结构与参考坐标示意图；图3是仿真的天线输入阻抗；图4是仿真的天线回波损耗特性曲线；图5是仿真的天线方向图；其中：1-接地板,2-辐射贴片，3-太阳能电池板，4-同轴电缆，5-短路针。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。本专利技术涉及一种基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，包括接地板1以及设置在接地板1上方的辐射单元2和正面的光伏太阳能电池板3，其特征在于：所述辐射单元包括短路针及馈电单元，所述的辐射贴片被短路针分为两个辐射单元；所述的馈电单元为同轴电缆；所述基于光伏太阳能的新型WLAN倒F双频天线采用50Ω同轴电缆直接馈电。所述的接地板1为矩形，所述辐射单元2位于接地板1上方，由2mm厚的铜片制成，馈电单元和短路针连接并支撑接地板和辐射单元，使二者保持平行。所述的太阳能电池板3铺设在接地板1正表面，为通信设备中的有源器件供电。所述短路针5的长度为7mm的金属片，短路针位置可调节。所述的接地板由厚度为0.2mm的铜片制成。所述接地板1与辐射贴片2之间不存在除空气以外的其他介质。短路针5与同轴电缆4均为7mm长，支撑辐射贴片与接地板之上保持二者平行。采用在辐射贴片上开一个“F”型槽来增大天线的电长度，从而满足小型化要求又能增大天线阻抗带宽。所述短路针位置以及辐射贴片开路端的长度可被调节来改变电流路径A和电流路径B的长度，从而改变谐振频率点，最终选取短路针位置为12mm处，辐射贴片开路端长度为16mm。所述接地板1的长度a为200mm,宽度b为200mm；所述辐射贴片的长度c为27.5mm，宽度d为11mm。实施例一如图1、图2所示，本专利技术的结构是：天线制作在200mm×200mm的接地板1上，辐射单元由27.5mm×11mm的铜质辐射贴片完成，光伏太阳能电池板铺设在接地板的正表面，为通信设备中的有源器件供电；辐射单元与接地板之间只有空气作为介质；短路针与同轴电缆连接了辐射贴片与接地板，并支撑着辐射贴片使其与接地板保持平行，长度均为7mm。接地板长度a为200mm，宽度b为200mm，辐射贴片长度c为27.5mm，宽度d为11mm，二者之间的距离为7mm，此外在辐射贴片上开一个“F”型槽来实现天线阻抗带宽增大。附图3是天线输入阻抗结果图。根据图3的结果可见，天线工作于2.4GHz和5GHz两个频段，在电压驻波比VWSR<2时实现带宽满足标准(2.4GHz频段：2.3-2.4GHz；5GHz频段：5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，包括一个接地板(1)，设置在接地板上的辐射贴片(2)，以及与接地板集为一体的太阳能电池板(3)，其特征在于：所述辐射贴片(2)与接地板(1)之间不存在除空气以外的其他介质，所述辐射贴片由同轴电缆(4)及短路针(5)共同支撑，所述太阳能电池板(3)作为一个寄生单元融入在接地板中成为同一个电路单元。

【技术特征摘要】
1.基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，包括一个接地板(1)，设置在接地板上的辐射贴片(2)，以及与接地板集为一体的太阳能电池板(3)，其特征在于：所述辐射贴片(2)与接地板(1)之间不存在除空气以外的其他介质，所述辐射贴片由同轴电缆(4)及短路针(5)共同支撑，所述太阳能电池板(3)作为一个寄生单元融入在接地板中成为同一个电路单元。2.根据权利要求1所述的基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，其特征在于：所述接地板(1)为矩形，所述辐射贴片(2)为倒F型，由同轴电缆(4)与短路针(5)共同支撑于接地板(1)上，使辐射贴片(2)与接地板(1)保持平行且二者之间不存在除空气以外的其他介质。3.根据权利要求1所述的基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，其特征在于：所述光伏太阳能电池板(3)铺设在接地板(1)正上部，与天线成为一个电路单元，利用太阳能为其他通信设备中的有源器件供电。4.根据权利要求1所述的基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，其特征在于：所述同轴电缆(4)采用50Ω同轴电缆直接馈电。5.根据权利要求2所述的基于光伏太阳能的新型WLAN平面倒F双频天线，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：程勇，朱媛，解优，杨佳昕，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32