小型微带双频天线制造技术

一种小型微带双频天线，用于通信技术领域。包括：天线单元、馈电端口、介质板和接地单元，天线单元为根据逆散射方法计算出来的非均匀微带贴片，位于介质板的正面。馈电端口为一个，馈电端口和非均匀贴片天线单元相接。本发明专利技术能够有效地覆盖移动终端的频率要求即ＧＳＭ波段（０．８９ＧＨｚ－０．９６ＧＨｚ）和ＤＣＳ波段（１．７１ＧＨｚ－１．８８ＧＨｚ），并且是一种体积相对较小、结构简明、易共形的双频段天线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种用于无线通信
的双频天线，尤其是一种小型微带双频天线。
技术介绍
无线通信技术发展得很快，蜂窝电话、全球定位系统(GPS)、合成孔径雷达(SAR)、卫星通信、个人通信(GSM900/DCS1800)等领域，都需要轻重量、低轮廓、制造简单、易共形的双频段的天线。微带天线以其体积小，重量轻，低剖面，能与载体共形，易于制造，成本低，易于与有源器件和电路集成为单一的模件，便于实现圆极化、双极化和双频段等优点得到日益广泛的关注和应用。现有技术中，为了能够使微带天线双频工作，通常可以通过以下几种方法实现(一)采用多贴片技术；(二)采用缝隙加载技术；(三)采用集总元件加载技术。但是采用多贴片技术和集总元件加载技术都会使天线的结构变得复杂，缝隙加载作为另一种加载方式，虽然可以在单层微带天线上实现双频，但是该方法需要通过大量的仿真实验来确定缝隙的形状和尺寸，因此需要花费大量的时间和资源。经对现有技术的文献检索发现，2003年5月Zheng-weiDu等人在IEEETRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY(车载技术)，第52卷第3期发表了“ACompact Planar Inverted-F Antenna With a PBG-Type Ground Plane for MobileCommunications(一种用于移动通信中的以PBG为接地平面的倒F天线)”，在该文中提出了用PBG结构的接地平面代替传统的金属接地平面来设计倒F天线，通过改变介质的厚度来调节相应的工作频带，但是这种PBG结构的倒F天线结构比较复杂，同时它需要一个比较大的接地面，因此不利于天线的小型化设计。检索中还发现，中国专利申请号03104907.9，为平面式双L型双频天线，专利公开号CN1525597A，该双频天线包括印制于介电质基板一侧的第一L型的辐射体，以及印制于介电质基板另一侧由接地面向外延伸并呈倒L型的第二辐射体。在该专利中是通过微带线和共面波导方式以及接地面向外延伸分别形成辐射体，并且根据不同的工作频率分别以各自工作频率的四分之一波长的长度的L形微带线来实现不同的工作频率。但是，以这种方式实现的双频天线要求这两个辐射体之间要有一定的间隔，因此使得整个双频天线的尺寸受到一定的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种小型微带双频天线，使其能够实现利用单个微带贴片实现双频工作的要求，同时该双频天线具有体积相对较小、结构简明、制造简单、易共形的优点。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括天线单元、馈电端口、介质板和接地单元，天线单元为根据逆散射方法计算出来的非均匀微带贴片，位于介质板的正面，馈电端口的芯和天线单元相接，接地单元是位于介质板背面的部分。所述的天线单元位于介质板正面，天线单元的几何尺寸是根据Z-S逆散射方法计算出来的，呈非均匀分布。所述的天线单元，整体上是由电长度相等而宽度不等的非均匀微带贴片级联组成的，并且其总体的电长度是以1GHz为基准的波长的0.3倍。所述的天线单元和接地单元均为导体，接地单元和馈电端口的外导体相连接。所述的介质板为低介电常数物质。本专利技术和现有技术相对照，其效果是积极和明显的。利用逆散射法设计出来的非均匀微带贴片天线具有相对较小的尺寸，结构简明、易于共形，并且有效地覆盖了移动终端的频率要求即GSM波段(0.89GHz-0.96GHz)和DCS波段(1.71GHz-1.88GHz)。附图说明图1是本专利技术一种双频天线的正面结构示意2是本专利技术一种双频天线的侧视结构示意3是本专利技术一种双频天线的反面结构示意4是本专利技术一种双频天线仿真的频率特性图 具体实施例方式如图1、图2和图3所示，本专利技术包括天线单元1、馈电端口3、介质板2和接地单元4，天线单元1为根据逆散射方法计算出来的非均匀微带贴片，位于介质板2的正面，馈电端口3的芯和天线单元1相接，接地单元4是位于介质板2背面的部分。所述的天线单元1位于介质板2正面，整个天线的几何尺寸是根据已有改进后的Z-S逆散射方法计算出来的，呈非均匀分布，与传统的Z-S方法相比较本专利技术主要采用了一阶差分方程使得计算效率提高，并且提高了计算精度。所述的天线单元1，整体上是由电长度相等而宽度不等的非均匀微带贴片级联组成的，并且其总体的电长度是以1GHz为基准的波长的0.3倍。所述的天线单元1和接地单元4均为导体，接地单元4和馈电端口3的外导体相连接。本专利技术通过馈电端口3加上外部的信号源，使激励信号能够通过天线单元1向四周空间辐射出去。所述的介质板2为低介电常数物质。如图4所示，本专利技术的频率特性是回波损耗参数。其中横坐标代表频率变量，单位为GHz；纵坐标代表幅度变量，单位为dB。本专利技术微带双频天线的工作频带分别是GSM波段(0.89GHz-0.96GHz)和DCS波段(1.71GHz-1.88GHz)，回波损耗参数在这两个波段内的幅值小于-10dB。权利要求1.一种小型微带双频天线，包括天线单元(1)、馈电端口(3)、介质板(2)和接地单元(4)，其特征在于天线单元(1)为根据逆散射方法计算出来的非均匀微带贴片，位于介质板(2)的正面，馈电端口(3)的芯和天线单元(1)相接，接地单元(4)是位于介质板(2)背面的部分。2.如权利要求1所述的小型微带双频天线，其特征是，所述的天线单元(1)，其几何尺寸是根据Z-S逆散射方法计算出来的，呈非均匀分布。3.如权利要求1所述的小型微带双频天线，其特征是，所述的天线单元(1)整体上是由电长度相等而宽度不等的非均匀微带贴片级联组成的，并且其总体的电长度是以1GHz为基准的波长的0.3倍。4.如权利要求1所述的小型微带双频天线，其特征是，所述的天线单元(1)和接地单元(4)均为导体，接地单元(4)和馈电端口(3)的外导体相连接。全文摘要一种小型微带双频天线，用于通信
包括天线单元、馈电端口、介质板和接地单元，天线单元为根据逆散射方法计算出来的非均匀微带贴片，位于介质板的正面。馈电端口为一个，馈电端口和非均匀贴片天线单元相接。本专利技术能够有效地覆盖移动终端的频率要求即GSM波段(0.89GHz－0.96GHz)和DCS波段(1.71GHz－1.88GHz)，并且是一种体积相对较小、结构简明、易共形的双频段天线。文档编号H01Q1/38GK1901281SQ200610029388公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月27日 优先权日2006年7月27日专利技术者杨国敏, 金荣洪, 肖高标, 耿军平, 丁敏, 郭宪广 申请人:上海交通大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型微带双频天线，包括：天线单元（１）、馈电端口（３）、介质板（２）和接地单元（４），其特征在于：天线单元（１）为根据逆散射方法计算出来的非均匀微带贴片，位于介质板（２）的正面，馈电端口（３）的芯和天线单元（１）相接，接地单元（４）是位于介质板（２）背面的部分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国敏，金荣洪，肖高标，耿军平，丁敏，郭宪广，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]