一种双工天线制造技术

本发明专利技术涉及无线通信技术领域，尤其是指一种双工天线。本发明专利技术所述的双工天线，为单一集成的双工天线，特定的信号需要在特定的端口进行收发，且不能泄露到另一个端口，其中，第一端口与单极子天线连接，用于接收能量基波信号，第二端口与缝隙天线连接，用于发射谐波信号，通过谐振电流模式的不同形成端口间的隔离而无需额外的双工滤波器或是功分器以实现天线的双工工作，其中，单极子天线和缝隙天线的馈电线为曲折状，增加了端口间的隔离；本发明专利技术提供一副可以自带端口隔离的双工天线可以更进一步地、有效地减少节点面积从而实现无线传感器网络接收节点的小型化。器网络接收节点的小型化。器网络接收节点的小型化。

【技术实现步骤摘要】
一种双工天线


[0001]本专利技术涉及无线通信
，尤其是指一种双工天线。

技术介绍

[0002]现有的技术中，5G时代中，基于传感器的万物互联场景越来越多。而在一些特殊的应用场景中，需要通过无线能量传递的技术对传感器进行供电。无线能量传输的研究越来越火热，传统的研究更多地关注无线能量信号的聚焦特性。而最新的研究开始关注能量发射端(TX)聚焦路径与能量接收端(RX)聚焦路径之间的对准问题。常用的方法为从RX端反馈信号给TX端进行位置感应，调整TX端的辐射性能，从而保证无线能量传输效率的稳定性。反馈信号的选择有多种方法，采用与能量信号不同频率的信号来反馈RX端能量接收状况是比较理想的方案。有的方案采用双音输入信号产生的交调信号作为反馈信号，其缺点是交调信号由于离主频信号太近，会分掉太多的能量会使得最后的供电能量减少。有的方案采用单音信号经过整流器件产生的谐波信号作为反馈信号，谐波频率离主频较远，一般不会太影响最终的直流输出能量。采用该方案带来的挑战是天线的设计，由于谐波信号和主频信号相差较远，会采用两幅单独的天线来实现无线能量的传递和接收，这样天线的使用率不高，且天线面积偏大。采用双频天线可以有效地减少天线数及天线面积，但是其后需要接双工滤波电路来分离基波信号和谐波信号，使得无线传感器网络接收节点仍然较大。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中双频天线需要接双工滤波电路来分离基波信号和谐波信号的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种双工天线，包括：
[0005]介质基板；
[0006]贴片振子，位于所述介质基板顶面，开设有多边形窗口；
[0007]曲折单极子天线，位于所述介质基板底面，其一端与多边形窗口第一边沿在所述介质基板底面的映射连接，并与第一微带馈电线连接，用于接收基波功率信号；
[0008]曲折馈电线，位于所述介质基板底面，其一端与多边形窗口第二边沿在所述介质基板底面的映射连接，并与第二微带馈电线连接，所述曲折馈电线与所述贴片振子构成缝隙天线，用于反射谐波信号；
[0009]第一端口，与所述第一微带馈电线连接；
[0010]第二端口，与所述第二微带馈电线连接。
[0011]优选地，所述曲折单极子天线的工作频率为0.915GHz，缝隙天线的工作频率为1.83GHz。
[0012]优选地，所述多边形窗口为平行六边形窗口，且上下两条平行边的长度小于其他边长。
[0013]优选地，所述曲折单极子天线的一端与平行六边形窗口左顶点在所述介质基板底
面的映射连接；
[0014]所述曲折馈电线的一端与平行六边形窗口右顶点在所述介质基板底面的映射连接。
[0015]优选地，所述曲折馈电线的第一折线段平行于平行六边形窗口左顶点和右顶点连接线，第二折线段向上弯折，垂直于第一折线段，第三折线段向右弯折，平行于第一折线段。
[0016]优选地，所述曲折单极子天线的第一折线段平行于平行六边形窗口左顶点和右顶点连接线，第二折线段向下弯折，垂直于第一折线段，第三折线段向左弯折，平行于第一折线段。
[0017]优选地，所述第一微带馈电线和所述第二微带馈电线均垂直于平行六边形窗口左顶点和右顶点连接线。
[0018]优选地，所述第一端口和第二端口位于介质基板的同一边。
[0019]优选地，所述曲折单极子天线的宽度小于第一微带馈电线的宽度，所述曲折馈电线的宽度小于第二微带馈电线的宽度。
[0020]优选地，所述介质基板为FR4基板，其介电常数为4.4，正切损耗为0.02。
[0021]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0022]本专利技术所述的双工天线，为单一集成的双工天线，特定的信号需要在特定的端口进行收发，且不能泄露到另一个端口，其中，第一端口与单极子天线连接，用于接收能量基波信号，第二端口与缝隙天线连接，用于发射谐波信号，通过谐振电流模式的不同形成端口间的隔离而无需额外的双工滤波器或是功分器以实现天线的双工工作，其中，单极子天线和缝隙天线的馈电线为曲折状，增加了端口间的隔离；本专利技术提供一副可以自带端口隔离的双工天线可以更进一步地、有效地减少节点面积从而实现无线传感器网络接收节点的小型化。
附图说明
[0023]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中：
[0024]图1是本专利技术一种实施例提供的一种双工天线示意图；
[0025]图2是本专利技术一种实施例提供的一种双工天线侧视图；
[0026]图3是特征模分析结果示意图；
[0027]图4是双工天线在0.915GHz的电流分布示意图；
[0028]图5是双工天线在1.83GHz的电流分布示意图；
[0029]图6是天线共面和交叉极化图；
[0030]图7是天线阻抗仿真图；
[0031]图8是天线仿真反射系数与端口隔离示意图。
[0032]附图说明：1
‑
介质基板；2
‑
贴片振子；3
‑
曲折馈电线；4
‑
曲折单极子天线；5
‑
第一微带馈电线；6
‑
第二微带馈电线；7
‑
第一端口；8
‑
第二端口。
具体实施方式
[0033]本专利技术的核心是提供一种双工天线，自带端口隔离的双工天线可以更进一步地、
有效地减少节点面积从而实现无线传感器网络接收节点的小型化。
[0034]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]本专利技术所提供的一种双工天线，包括：
[0036]介质基板，所述介质基板为FR4基板，其介电常数为4.4，正切损耗为0.02；
[0037]贴片振子，位于所述介质基板顶面，开设有多边形窗口；
[0038]曲折单极子天线，位于所述介质基板底面，其一端与多边形窗口第一边沿在所述介质基板底面的映射连接，并与第一微带馈电线连接，用于接收基波功率信号；
[0039]曲折馈电线，位于所述介质基板底面，其一端与多边形窗口二边沿在所述介质基板底面的映射连接，并与第二微带馈电线连接，所述曲折馈电线与所述贴片振子构成缝隙天线，用于反射谐波信号，工作频率为1.83GHz；
[0040]第一端口，与所述第一微带馈电线连接；
[0041]第二端口，与所述第二微带馈电线连接。
[0042]本专利技术所述的双工天线，为单一集成的双工天线，特定的信号需要在特定的端口进行收发，且不能泄露到另一个端口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双工天线，其特征在于，包括：介质基板；贴片振子，位于所述介质基板顶面，开设有多边形窗口；曲折单极子天线，位于所述介质基板底面，其一端与多边形窗口第一边沿在所述介质基板底面的映射连接，并与第一微带馈电线连接，用于接收基波功率信号；曲折馈电线，位于所述介质基板底面，其一端与多边形窗口第二边沿在所述介质基板底面的映射连接，并与第二微带馈电线连接，所述曲折馈电线与所述贴片振子构成缝隙天线，用于反射谐波信号；第一端口，与所述第一微带馈电线连接；第二端口，与所述第二微带馈电线连接。2.根据权利要求1所述的双工天线，其特征在于，所述曲折单极子天线的工作频率为0.915GHz，缝隙天线的工作频率为1.83GHz。3.根据权利要求1所述的双工天线，其特征在于，所述多边形窗口为平行六边形窗口，且上下两条平行边的长度小于其他边长。4.根据权利要求3所述的双工天线，其特征在于，所述曲折单极子天线的一端与平行六边形窗口左顶点在所述介质基板底面的映射连接；所述曲折馈电线的一端与平行六边形窗口右顶点在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方二喜，沈军，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：