超寬帶天線的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于無線通信領域，涉及到一種超寬帶天線，具體是一種平面印制超寬帶 單極子天線。
【背景技術】
[0002] 平面印制單極子天線憑借其獨特的低剖面、超寬帶、設計制作簡單、成本低廉、易 于與射頻電路集成等性質，已經被廣泛作為此類天線應用于各種無線通信場合，例如精確 定位系統等。
[0003] 大部分已有的平面印制單極子天線，僅僅只圍繞小型化、低剖面、超寬帶進行，沒 有做到與射頻電路和供電設備等的協同仿真設計。因此，使得所設計天線形式與電子設備 的兼容性大打折扣，輻射效率極低，嚴重影響無線通信系統信號接收和傳輸性能。
[0004] 針對以上需求，本發明設計了一種用于可穿戴胸牌卡的超寬帶天線，該發明集成 了預留的射頻電路部分以及電能供給設備。其具有結構簡單、制作方便、成本低廉等優點， 為實現精確定位、寬帶高速通信等電子設備提供了一種可行的天線設計方案。
【發明內容】
[0005] 依據本發明的一個方面，提出了一種超寬帶天線，包括：介質基片（7)、天線地板 (1)、主輻射單元（5)和曲折微帶饋線（3)。介質基片（7)具有上表面和下表面。天線地板 (1)印制于介質基片（7)的下表面上，沿縱向呈兩側對稱，天線地板（1)具有上邊和下邊，其 中，從上邊向下延伸有開槽結構（4)。主福射單元（5)，印制在介質基片（7)的上表面上，包 括橢圓環和調諧枝節。橢圓環的內環上具有上頂點和下頂點，且上頂點和下頂點均位于橢 圓環的內長軸上，其中，橢圓環的內長軸位于縱向上。調諧枝節（6)位于橢圓環中間且連通 上下頂點。曲折微帶饋線（3)，印制在介質基片（7)的上表面上，具有兩端，一端連接至主輻 射單元（5)且位于開槽結構（4)的上方，另一端作為饋電點位于天線地板（1)的下邊上方。
【附圖說明】
[0006] 圖1為依據本發明一個實施例的天線結構的俯視圖；
[0007] 圖2為圖1中所示天線結構的主輻射單元與地板的局部示意圖；
[0008] 圖3為圖1中所示天線結構的側視圖；
[0009] 圖4為對圖1中天線結構仿真所得的天線駐波特性曲線圖。
[0010] 其中各圖標記名稱為：1表示天線地板，2表示饋電點，3表示曲折微帶饋線，4表示 地板上的矩形槽，5表示主輻射橢圓環，6表示環中間調諧枝節，7表示PCB介質基片，8表示 預留射頻電路地板，9表示金屬包裹供電電池，10為封裝塑料卡片，11為模擬的人體組織； Ι+lg為基片整體的長度，W為天線地板下邊寬度，WS為上邊寬度，Is為其高度，Ib為金屬包 裹電池長度，wb為金屬包裹電池寬度，11為橢圓環外短軸長，12為橢圓環外長軸長，13為 橢圓環內短軸長，14為橢圓環內長軸長，wt為中間調諧枝節寬度，dh和dl分別為矩形槽寬 度和長度，Wf為曲折微帶饋線寬度，dl為第一節微帶線長度，d2為第二節微帶線長度，d3 為第三節微帶線長度，hi為介質基片厚度，h2為金屬包裹電池厚度，h3為仿真所設基片上 方輻射體與人體組織之間的距離，h4為仿真模擬的人體組織厚度。
【具體實施方式】
[0011] 下面將詳細描述本發明的具體實施例，應當注意，這里描述的實施例只用于舉例 說明，并不用于限制本發明。在以下描述中，為了提供對本發明的透徹理解，闡述了大量特 定細節。然而，對于本領域普通技術人員顯而易見的是：不必采用這些特定細節來實行本發 明。在其他實例中，為了避免混淆本發明，未具體描述公知的電路、材料或方法。
[0012] 在整個說明書中，對" 一個實施例"、"實施例"、" 一個示例"或"示例"的提及意味 著：結合該實施例或示例描述的特定特征、結構或特性被包含在本發明至少一個實施例中。 因此，在整個說明書的各個地方出現的短語"在一個實施例中"、"在實施例中"、"一個示例" 或"示例"不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當的組合和、或子組合將特 定的特征、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當 理解，在此提供的示圖都是為了說明的目的，并且示圖不一定是按比例繪制的。應當理解， 當稱"元件""連接到"或"耦接"到另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者 可以存在中間元件。相反，當稱元件"直接連接到"或"直接耦接到"另一元件時，不存在中 間元件。相同的附圖標記指示相同的元件。這里使用的術語"和/或"包括一個或多個相 關列出的項目的任何和所有組合。
[0013] 為使本發明設計原理，技術特點更加清晰明了，下面結合附圖對實施例進行進一 步的具體說明。
[0014] 【實施例1】
[0015] 如圖1所示，本發明所涉及的一種超寬帶天線包括：介質基片（7)、主輻射單元 (5)、曲折微帶饋線（3)、天線地板（1)、預留射頻電路地板（8)以及供電電池金屬結構（9); 所述主福射單元（5)和曲折微帶饋線（3)印制于介質基片（7)的一側，天線地板（1)和預 留射頻電路地板（8)印制在介質基片（7)的另外一側；信號經過饋電點（2)饋入，再經過曲 折微帶線⑶把高頻電流信號傳送到主輻射單元（5)，由此輻射到自由空間向外傳播；各種 所需的射頻模塊可制作在預留的射頻電路板（8)上，不會對天線性能造成較大的影響。圖 2為本發明所涉及的一種實施例的局部示意圖，所述主輻射單元（5)示例性地包括橢圓環 結構和調諧枝節。其中，橢圓環外短軸長為11，外長軸長為12,內短軸長為13,內長軸長為 14。在一個實施例中，橢圓環結構可以包括導電性能良好的金屬薄膜。調諧枝節位于橢圓 環結構中間，具有寬度wt，它可以有效地調節天線在高頻波段的阻抗匹配。在一個實施例 中，調諧枝節連接在橢圓環的環形結構上。更進一步地，調諧枝節還可以位于橢圓環結構的 長軸上。
[0016] 所述曲折微帶饋線（3)印制在介質基片（7)上，用于連接主福射單元（5)和射頻 電路，其具有寬度為wf。在圖2所示的局部示意圖中，曲折微帶饋線（3)示例性地包括三段 長度分別為dl、d2、d3的微帶線，其一端連接至主輻射單元（5)，其另一端為饋電點以使得 信號可由此饋入，可以為位于預留射頻地板（8)與天線地板（1)連接處的任何一點處。在 一個實施例中，曲折微帶饋線（3)可以是導電性能良好的金屬薄膜。在另一實施例中，曲折