基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线制造技术

本发明专利技术属于天线技术领域，公开了一种基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线，包括由上向下依次排列的辐射单元、介质层、接地平面，以及短路壁和同轴馈线；短路壁一端与辐射单元连接，另一端穿过介质层和接地平面连接；同轴馈线一端与辐射单元连接，另一端穿过介质层和接地平面后与馈源连接进行馈电；辐射单元、接地平面平行设置，辐射单元中心处刻蚀有缝隙加载结构，接地平面上刻蚀有缺陷地结构。本发明专利技术用于实现PIFA天线的多频及小型化，具有结构简单，加工方便，易于集成的优势。易于集成的优势。易于集成的优势。

【技术实现步骤摘要】
基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线


[0001]本专利技术属于天线
，涉及一种基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线。

技术介绍

[0002]移动通信技术的迅速发展，对手机天线的性能要求越来越高，小型化、内置化、多频带、宽频带、智能化成为对现代手机天线的要求。PIFA天线是目前手机内置天线应用最广的一类天线，具有质量轻、体积小、易于制作等优点。PIFA 天线主要包括四个部分：辐射单元、接地平面、短路壁和同轴馈线。其中，接地平面是天线的反射面，辐射单元与接地面平行，辐射单元和接地平面用短路壁相连，信号的传输利用同轴馈线。普通的PIFA天线一般尺寸较大、频率单一、频带较窄，这可能会阻碍PIFA天线在移动通信技术中的应用，因此对PIFA天线在增加天线带宽和減小尺寸等方面进行改进尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，是要提供一种基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线，通过在辐射单元上刻蚀缝隙加载结构，接地平面上刻蚀缺陷地结构，拓宽了PIFA天线的带宽，实现了PIFA天线的多频及小型化。
[0004]本专利技术为实现上述目的，所采用的技术方案如下：一种基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线，它包括由上向下依次排列的辐射单元、介质层、接地平面，以及短路壁和同轴馈线；其特征在于，所述短路壁一端与辐射单元连接，另一端穿过介质层和接地平面连接；同轴馈线一端与辐射单元连接，另一端穿过介质层和接地平面后与馈源连接进行馈电；所述辐射单元、接地平面平行设置，辐射单元中心处刻蚀有缝隙加载结构，接地平面上刻蚀有缺陷地结构。
[0005]作为限定，所述辐射单元与接地平面均为矩形，短路壁一端与辐射单元宽边边缘连接，另一端穿过介质层和接地平面连接。
[0006]作为进一步限定，所述辐射单元长Lp=32~50 mm，宽Wp=26~32 mm；接地平面长Lg=100~130 mm，宽Wg=45~55mm；辐射单元和接地平面的间隔H=7~11mm。
[0007]作为再进一步限定，所述缝隙加载结构包括若干个U型缝隙，缺陷地结构包括若干个U型槽。
[0008]作为第二种限定，所述缝隙加载结构包括第一U型缝隙，缺陷地结构包括第一U型槽，第一U型缝隙和第一U型槽沿辐射单元长边方向有5~10cm位置偏移量。
[0009]作为进一步限定，所述第一U型缝隙长L1=25~30 mm，宽W1=22~30 mm；第一U型槽长L2=26~32 mm，宽W2=30~35 mm。
[0010]作为再进一步限定，所述缺陷地结构还包括第二U型槽，第二U型槽套设在第一U型槽内。
[0011]作为更进一步限定，所述第二U型槽长L3=18~21 mm，宽W3=15~25 mm。
[0012]作为第三种限定，所述介质层采用空气层或泡沫层。
[0013]作为第四种限定，所述同轴馈线的阻抗是 50欧姆。
[0014]本专利技术由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：（1）本专利技术通过在接地平面上刻蚀缺陷地结构，增加了电流的有效路径，并有效减小了天线的尺寸，实现PIFA天线的小型化；（2）本专利技术通过在接地平面上刻蚀缺陷地结构，有效改善了PIFA天线的带宽，破坏了电磁带隙的完整性，增加了PIFA天线的谐振点达到天线的多频化；（3）本专利技术中辐射单元与接地平面均为矩形，在使用时可以容易确定同轴馈线以及缝隙加载结构、缺陷地结构开槽的位置；（4）本专利技术通过设置第一U型缝隙，第一U型槽，可以改善PIFA天线带宽较窄的缺点，通过进一步设置第二U型槽，可以在保证带宽的基础上实现多频；（5）本专利技术结构简单，加工方便，易于集成。
[0015]本专利技术属于天线
，用于实现PIFA天线的多频及小型化。
附图说明
[0016]图1所示为本专利技术实施例1的结构示意图；图2所示为本专利技术实施例1的侧视图；图3所示为本专利技术实施例1中辐射单元的结构示意图；图4所示为本专利技术实施例1中接地平面的结构示意图；图5所示为本专利技术实施例1基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线与未加缺陷地结构的相对带宽的对比图；图6所示为本专利技术实施例2的结构示意图；图7所示为本专利技术实施例2中接地平面的结构示意图；图8所示为本专利技术实施例2基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线的相对带宽图。
[0017]图中：1、辐射单元；2、介质层；3、接地平面；4、短路壁；5、同轴馈线；6、第一U型缝隙；7、第一U型槽；8、第二U型槽。
具体实施方式
[0018]为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。
[0019]实施例1 基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线如图1及图2所示，本实施例包括辐射单元1、介质层2、接地平面3、短路壁4和同轴馈线5。辐射单元1、介质层2、接地平面3由上向下依次排列；辐射单元1与接地平面3均设置为矩形，短路壁4一端与辐射单元1短边边缘的一角连接，另一端穿过介质层2和接地平面3连接；同轴馈线5一端与辐射单元1连接，另一端穿过介质层2和接地平面3后与馈源连接进行馈电；其中介质层2采用空气层，同轴馈线5的阻抗是 50欧姆，同轴馈线5由两个同轴的圆柱导体构成，两个圆柱导体之间填充媒介为空气。
[0020]如图3及图4所示，辐射单元1、接地平面3平行设置，辐射单元1中心处对称刻蚀有缝隙加载结构，接地平面3上刻蚀有缺陷地结构，缺陷地结构靠近同轴馈线5。其中，缝隙加
载结构包括第一U型缝隙6，缺陷地结构包括第一U型槽7，第一U型缝隙6与第一U型槽7沿辐射单元1长边方向有5cm位置偏移量，宽边方向位置一致。
[0021]本实施例中，辐射单元1长Lp=32~50 mm，宽Wp=26~32 mm；接地平面3长Lg=100~130 mm，宽Wg=45~55 mm；辐射单元1和接地平面3的间隔H=7~11 mm。第一U型缝隙6长L1=25~30 mm，宽W1=22~30 mm；第一U型槽7长L2=26~32 mm，宽W2=30~35 mm。
[0022]图中，该天线的具体尺寸为：辐射单元1长Lp=32 mm，宽Wp=30 mm；接地平面3长Lg=110 mm，宽Wg=45 mm；辐射单元1和接地平面3的间隔H=7 mm。第一U型缝隙6长L1=28 mm，宽W1=23 mm；第一U型槽7长L2=32 mm，宽W2=30 mm。
[0023]将本实施例提供的缺陷地的多频宽带化PIFA天线与接地平面3上未加载缺陷地结构，其余条件相同的PIFA天线相比，得到结果如图5所示。由图5可知，在0.9GHz处，相对带宽由原来的13%提升到27%，1.8GHz处，相对带宽由原来的4%提升到10%，同时辐射单元1的尺寸所减了15%，说明将缺陷地结构应用到PIFA天线的接地平面3中，极大的改善了PIFA天线窄带宽的缺点，同时实现的PIFA天线多频化及小型化。
[0024]本实施例中，介质层2还可以采用泡沫层。第一U型缝隙6与第一U型槽7沿辐射单元1长边方向的位置偏移量可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线，它包括由上向下依次排列的辐射单元、介质层、接地平面，以及短路壁和同轴馈线；其特征在于，所述短路壁一端与辐射单元连接，另一端穿过介质层和接地平面连接；同轴馈线一端与辐射单元连接，另一端穿过介质层和接地平面后与馈源连接进行馈电；所述辐射单元、接地平面平行设置，辐射单元中心处刻蚀有缝隙加载结构，接地平面上刻蚀有缺陷地结构。2.根据权利要求1所述的基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线，其特征在于，所述辐射单元与接地平面均为矩形，短路壁一端与辐射单元宽边边缘连接，另一端穿过介质层和接地平面连接。3.根据权利要求2所述的基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线，其特征在于，所述辐射单元长Lp=32~50 mm，宽Wp=26~32 mm；接地平面长Lg=100~130 mm，宽Wg=45~55mm；辐射单元和接地平面的间隔H=7~11mm。4.根据权利要求3所述的基于缺陷地的多频宽带化PIFA天线，其特征在于，所述缝隙加载结构包括若干个U型缝隙，缺陷地结构包括若干个U...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶毅恒，王思远，王浩，马国坤，万厚钊，
申请(专利权)人：湖北江城实验室，
类型：发明
国别省市：