一种小型化宽带可调谐环天线制造技术

本发明专利技术公开了一种小型化宽带可调谐环天线，包括：介质基板、耦合外环、激励内环、馈电位置和孔径调谐电路；所述耦合外环、激励内环、馈电位置和孔径调谐电路设置于介质基板上；所述激励内环放置于耦合外环内；所述馈电位置设置于激励内环上；所述孔径调谐电路设置于耦合外环上；本发明专利技术解决了现有天线存在小型化和高性能难以兼顾的问题。能难以兼顾的问题。能难以兼顾的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种小型化宽带可调谐环天线


[0001]本专利技术涉及天线
，具体涉及一种小型化宽带可调谐环天线。

技术介绍

[0002]对天线的进行小型化的目的是降低其谐振工作时的尺寸大小，使得天线可以利用更小的物理尺寸工作在更低的频段。现代便携式电子设备对小型化天线有着巨大的需求，例如手机、笔记本电脑、平板电脑和RTK导航仪等，小型化天线是此类可手持设备的重要组成部分。虽然人们一直都在追求利用更小的天线实现更高的效率和更多样化的功能，但天线的性能却直接与天线物理尺寸挂钩，天线小型化后通常其带宽和增益耗都会恶化。以天线的输入阻抗为例，小型化后通常其电阻分量很小，电抗分量非常大，能量会被更多的储存在天线近场，辐射效率很低，同时也难以与后端收发信机匹配，导致阻抗带宽非常的狭窄。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种小型化宽带可调谐环天线解决了现有天线存在小型化和高性能难以兼顾的问题。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种小型化宽带可调谐环天线，包括：介质基板、耦合外环、激励内环、馈电位置和孔径调谐电路；
[0005]所述耦合外环、激励内环、馈电位置和孔径调谐电路设置于介质基板上；所述激励内环放置于耦合外环内；所述馈电位置设置于激励内环上；所述孔径调谐电路设置于耦合外环上。
[0006]进一步地，所述耦合外环包括：第一水平微带线、第二水平微带线、内侧环微带线和外侧环微带线；
[0007]所述第一水平微带线的一端分别与内侧环微带线的一端和外侧环微带线的一端连接；所述第二水平微带线的一端分别与内侧环微带线的另一端和外侧环微带线的另一端连接；所述第一水平微带线的另一端与二水平微带线的另一端不接触，存在缺口。
[0008]上述进一步方案的有益效果为：
[0009]1、通过在天线底部的谐振主模特征电流最强位置处开槽(即缺口)的方式，有效缩减了耦合环天线结构的电尺寸大小，并进一步将开槽处作为了后续孔径调谐电路的加载点。
[0010]2、缺口为天线提供一定容性补偿，基于特征模式分析法，通过在天线特定位置处开槽的方式，实现对天线的某特定始终呈感性的特征模式的容性补偿，实现天线在更低频率的谐振工作，即实现了天线的小型化。
[0011]进一步地，所述内侧环微带线包括：第一段内侧微带线、第二段内侧微带线、第三段内侧微带线、第四段内侧微带线和第五段内侧微带线；
[0012]所述第一段内侧微带线的一端与第一水平微带线连接，且与第一水平微带线垂直；所述第一段内侧微带线的另一端与第二段内侧微带线的一端连接；所述第二段内侧微
带线的另一端与第三段内侧微带线的一端连接；所述第四段内侧微带线的一端与第三段内侧微带线的另一端连接，其另一端与第五段内侧微带线的一端连接；所述第五段内侧微带线的另一端与第二水平微带线连接，并与第二水平微带线垂直；所述第三段内侧微带线与第一水平微带线或第二水平微带线平行。
[0013]上述进一步方案的有益效果为：内侧环微带线位于天线的内侧，用于同外侧环微带线“耦合”工作，有利于提高天线的辐射效率。
[0014]进一步地，所述外侧环微带线包括：第一段外侧微带线、第二段外侧微带线、第三段外侧微带线、第四段外侧微带线和第五段外侧微带线；
[0015]所述第一段外侧微带线的一端与第一水平微带线连接，且与第一水平微带线垂直；所述第一段外侧微带线的另一端与第二段外侧微带线的一端连接；所述第二段外侧微带线的另一端与第三段外侧微带线的一端连接；所述第四段外侧微带线的一端与第三段外侧微带线的另一端连接，其另一端与第五段外侧微带线的一端连接；所述第五段外侧微带线的另一端与第二水平微带线连接，并与第二水平微带线垂直；所述第三段外侧微带线与第一水平微带线或第二水平微带线平行。
[0016]上述进一步方案的有益效果为：外侧环微带线位于天线最外侧，其主要的辐射作用。
[0017]进一步地，所述激励内环包括4段微带线，所述4段微带线构成矩形，所述馈电位置设置在远离孔径调谐电路的激励内环微带线上。
[0018]上述进一步方案的有益效果为：馈电位置远离下方孔径调谐电路，避免了馈电位置与天线底部孔径调谐电路的寄生参数效应对天线的影响。
[0019]进一步地，所述孔径调谐电路包括：第一电容、第二电容、第一电感、第二电感、第一电容和第二电容；
[0020]所述第一电容的一端与第一水平微带线连接，其另一端通过导线分别与第一变容二极管的一端、第二变容二极管的一端和第二电感的一端连接；所述第二电容的一端与第二水平微带线连接，其另一端通过导线分别与第一变容二极管的另一端、第二变容二极管的另一端和第一电感的一端连接。
[0021]上述进一步方案的有益效果为：
[0022]1、本专利技术的孔径调谐电路用以分离交直流电流，保证孔径调谐电路(直流)与天线(射频交流)的正常工作。
[0023]2、变容二极管的并联可以有效提高其变容比，拓宽天线的调谐带宽。
[0024]进一步地，还包括：变压器T1和变压器T2；
[0025]所述变压器T1的内侧线圈的一端与变压器T2的内侧线圈的一端连接；所述变压器T1的内侧线圈的另一端与变压器T2的外侧线圈的一端连接，并作为信号的负输入端；所述变压器T2的内侧线圈的另一端与变压器T1的外侧线圈的一端连接，并作为信号的正输入端；所述变压器T1的外侧线圈的另一端和变压器T2的外侧线圈的另一端分别与馈电位置连接。
[0026]上述进一步方案的有益效果为：变压器T1和变压器T2分别与馈电位置连接，用以实现天线的输入阻抗变换，变换比为1:4即抬升天线输入阻抗。
[0027]综上，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在耦合外环的底部开槽并设置孔径调谐
电路，扩宽天线的调谐带宽，使得天线尺寸小型化的同时还能提高天线的性能。
附图说明
[0028]图1为一种小型化宽带可调谐环天线的结构示意图；
[0029]图2为耦合外环的结构示意图；
[0030]图3为内侧环微带线和外侧环微带线的结构示意图；
[0031]图4为孔径调谐电路的结构示意图；
[0032]图5为变压器T1和变压器T2的连接关系图；
[0033]其中，1、介质基板；2、耦合外环；3、激励内环；4、馈电位置；5、孔径调谐电路；21、第一水平微带线；22、第二水平微带线；23、内侧环微带线；24、外侧环微带线；25、缺口；231、第一段内侧微带线；232、第二段内侧微带线；233、第三段内侧微带线；234、第四段内侧微带线；235、第五段内侧微带线；241、第一段外侧微带线；242、第二段外侧微带线；243、第三段外侧微带线；244、第四段外侧微带线；245、第五段外侧微带线；51、第一电容；52、第二电容；53、第一电感；54、第二电感；55、第一变容二极管；56、第二变容二极管。
具体实施方式
[0034]下面对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型化宽带可调谐环天线，其特征在于，包括：介质基板(1)、耦合外环(2)、激励内环(3)、馈电位置(4)和孔径调谐电路(5)；所述耦合外环(2)、激励内环(3)、馈电位置(4)和孔径调谐电路(5)设置于介质基板(1)上；所述激励内环(3)放置于耦合外环(2)内；所述馈电位置(4)设置于激励内环(3)上；所述孔径调谐电路(5)设置于耦合外环(2)上。2.根据权利要求1所述的小型化宽带可调谐环天线，其特征在于，所述耦合外环(2)包括：第一水平微带线(21)、第二水平微带线(22)、内侧环微带线(23)和外侧环微带线(24)；所述第一水平微带线(21)的一端分别与内侧环微带线(23)的一端和外侧环微带线(24)的一端连接；所述第二水平微带线(22)的一端分别与内侧环微带线(23)的另一端和外侧环微带线(24)的另一端连接；所述第一水平微带线(21)的另一端与二水平微带线(22)的另一端不接触，存在缺口(25)。3.根据权利要求2所述的小型化宽带可调谐环天线，其特征在于，所述内侧环微带线(23)包括：第一段内侧微带线(231)、第二段内侧微带线(232)、第三段内侧微带线(233)、第四段内侧微带线(234)和第五段内侧微带线(235)；所述第一段内侧微带线(231)的一端与第一水平微带线(21)连接，且与第一水平微带线(21)垂直；所述第一段内侧微带线(231)的另一端与第二段内侧微带线(232)的一端连接；所述第二段内侧微带线(232)的另一端与第三段内侧微带线(233)的一端连接；所述第四段内侧微带线(234)的一端与第三段内侧微带线(233)的另一端连接，其另一端与第五段内侧微带线(235)的一端连接；所述第五段内侧微带线(235)的另一端与第二水平微带线(22)连接，并与第二水平微带线(22)垂直；所述第三段内侧微带线(233)与第一水平微带线(21)或第二水平微带线(22)平行。4.根据权利要求2所述的小型化宽带可调谐环天线，其特征在于，所述外侧环微带线(24)包括：第一段外侧微带线(241)、第二段外侧微带线(242)、第三段外侧微带线(243)、第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈星，黄卡玛，王策，吴丽，陈倩，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：