【技术实现步骤摘要】
本技术属于微带天线,具体涉及一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线。
技术介绍
1、随着社会的发展,现如今对过去一些复杂的、大型的电子装置提出了更为小型化和便携化的要求,于是可穿戴设备应运而生。可穿戴设备主要是指,可以集成到衣物上或者直接穿戴在人体上,甚至于安装在人体内部组织结构上的各种小型化便携智能设备,它们被广泛应用于医疗、健康、军事、安全、娱乐等多个领域。可穿戴设备作为一种硬件设备其独特之处是需要通过软件支持以及数据、云端交互来实现其强大的功能。要实现天线的可穿戴,那么这一可穿戴天线的便携性是首先要考虑的问题,于是各种电小天线被应用到了可穿戴领域。
2、传统的微带天线要满足可穿戴环境的特殊需求则基本上只能设计为窄带的可穿戴天线,在需要较宽的带宽的可穿戴天线时,这一设计的微带可穿戴天线就不能适用了。所以,还需要设计具有宽带特性的电小天线来满足宽带可穿戴环境,而且宽带的可穿戴天线即使在弯曲情形或者其它会引起天线性能恶化的情况下具有更好的抗弯曲性能等。就目前已有的多种天线设计而言,能够满足高方向性及低剖面的电小天线中,漏波天线具有比较鲜明的特点,尤其是基于复合左右手传输线的漏波天线从理论上来说非常适合于可穿戴天线。
3、如图1所示的8单元复合左右手传输线漏波可穿戴天线,这种crlh传输线尽管具有非常优异的15mm×1mm的宽度和厚度,但需要多个单元串联从而使得总长度达到了125mm,这对可穿戴设备来说还是比较长的,导致直接穿戴在人体时比较容易损坏。考虑到即使经过大量的全波仿真优化所得到的性能较好的crlh
技术实现思路
1、针对上述问题,本申请提出了一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,将交指电容由传输线开多边形缝隙替代,一般的短截线电感由螺旋接地细线替代,这样能够将交指电容的大量细小缝隙、短指结构简化到了微带线上的多边形细缝上,而螺旋的接地细线则能够产生更大的左手电感值且不增加天线宽度。
2、本技术采用的技术方案是:
3、一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,包括介质板,介质板的背面设置有接地层,其正面设置有周期性电路,周期性电路由多个电路单元串联形成,每个电路单元由多边形细缝与螺旋接地细线组成,在螺旋接地细线的末端设置金属过孔,金属过孔贯穿介质板和接地层导通。
4、作为本技术方案的一种优选方式,在周期性电路的左端匹配50ω端口,其右端接50ω负载。
5、作为本技术方案的另一种优选方式,周期性电路由四个电路单元串联形成,每个电路单元中的多边形细缝为刻蚀在介质板正面上的金属层上的“王”字型细缝,螺旋接地细线从在“王”字型细缝底部引出。
6、进一步地,“王”字型细缝的竖缝隙长a=8mm,隙宽1mm;“王”字型细缝的横缝隙长b=4mm,隙宽0.3mm,相邻两个“王”字型细缝的横缝之间的间距c=1.4mm。
7、进一步地,螺旋接地细线的窄线长e=4.3mm,宽0.3mm;宽线长f=3mm,宽0.5mm;短窄线长g=2.2mm,宽0.3mm;短宽线长h=1.6mm,宽0.5mm,金属过孔设置在短宽线的末端。
8、更进一步地,金属过孔的直径为d=1mm。
9、作为本技术方案的另一种优选方式,介质板采用rogers 5880板材,其介电常数为2.2,损耗角正切0.0009,厚度为1mm。
10、本技术的有益效果:本技术设计的新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线简化了左右手传输线漏波天线的结构,优化了全波仿真的网格密度,使得计算精度大大提高而计算时间大幅缩短,经过仿真和实验测试还可以获得更好的带宽,并且天线实物与全波仿真结果吻合得很好,尺寸仅为26mm×18mm×1mm,总的来说是远小于传统交指电容结构的左/右手传输线漏波天线的,更有利于可穿戴环境。
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1.一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,包括介质板,介质板的背面设置有接地层,其正面设置有周期性电路,周期性电路由多个电路单元串联形成,每个电路单元由多边形细缝与螺旋接地细线组成,在螺旋接地细线的末端设置金属过孔,金属过孔贯穿介质板和接地层导通。
2.根据权利要求1所述的一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,在周期性电路的左端匹配50Ω端口,其右端接50Ω负载。
3.根据权利要求1所述的一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,周期性电路由四个电路单元串联形成,每个电路单元中的多边形细缝为刻蚀在介质板正面上的金属层上的“王”字型细缝,螺旋接地细线从在“王”字型细缝底部引出。
4.根据权利要求3所述的一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,“王”字型细缝的竖缝隙长a=8mm,隙宽1mm;“王”字型细缝的横缝隙长b=4mm,隙宽0.3mm,相邻两个“王”字型细缝的横缝之间的间距c=1.4mm。
5.根据权利要求3所述的一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,螺旋接地细线的窄
6.根据权利要求5所述的一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,金属过孔的直径为d=1mm。
7.根据权利要求1所述的一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,介质板采用Rogers 5880板材,其介电常数为2.2,损耗角正切0.0009,厚度为1mm。
...【技术特征摘要】
1.一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,包括介质板,介质板的背面设置有接地层,其正面设置有周期性电路,周期性电路由多个电路单元串联形成,每个电路单元由多边形细缝与螺旋接地细线组成,在螺旋接地细线的末端设置金属过孔,金属过孔贯穿介质板和接地层导通。
2.根据权利要求1所述的一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,在周期性电路的左端匹配50ω端口,其右端接50ω负载。
3.根据权利要求1所述的一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,周期性电路由四个电路单元串联形成,每个电路单元中的多边形细缝为刻蚀在介质板正面上的金属层上的“王”字型细缝,螺旋接地细线从在“王”字型细缝底部引出。
4.根据权利要求3所述的一种新型复合左右手传输线漏波可穿戴天线,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:段中航,孙雁君,林浩冬,姚皓瀚,古博,
申请(专利权)人:中国民用航空飞行学院,
类型:新型
国别省市:
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