一種寬帶地輻射天線及有效改善其帶寬的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及地輻射天線領域，特別涉及一種寬帶地輻射天線及有效改善其帶寬的方法。
【背景技術】
[0002]移動互聯網的發展對天線的設計提出了更高的要求，要求天線具有多頻帶、小體積、高效率等性能。當前常規的天線形式如倒F型天線、倒L型天線、單極子天線、環狀天線等都對天線的體積或面積有一定的要求，采用傳統的天線技術，無疑會增大整個終端設備的體積。
[0003]申請號為:201080054466.X，名稱為:“使用地線輻射體的天線”的中國專利中提出了一種使用電容的地線輻射體技術，該技術在地板凈空區域加載電容，構成相應頻段的地輻射天線，具有體積小、成本低、方便和PCB板一體加工等優點，但是，受凈空面積的限制，其帶寬比較窄，限制了其應用。
【發明內容】
[0004]本發明針對上述現有技術中存在的問題，提出一種寬帶地輻射天線及有效改善其帶寬的方法，采用加載磁性材料拓寬天線帶寬的技術，通過改變電路部分周圍電流分布來拓寬其帶寬，克服了現有天線頻帶較窄的缺點。
[0005]為解決上述技術問題，本發明是通過如下技術方案實現的:
本發明提供一種寬帶地輻射天線，其包括:一地線，配置于一印刷電路板上；
一電路部分，包括:金屬導帶以及電容，所述金屬導帶以及所述電容形成一諧振電路，所述諧振電路的諧振電流驅動所述印刷電路板上的電流，以形成輻射；
一饋電部分，一端連接所述地線，另一端連接所述電路部分，以饋入一射頻信號；
一磁性材料，貼附于所述印刷電路板上，以擴展所述電路部分的諧振電流的分布范圍。
[0006]較佳地，所述印刷電路板上設置有凈空區，所述電路部分位于所述凈空區中。
[0007]較佳地，所述凈空區位于所述印刷電路板的側邊。
[0008]較佳地，所述磁性材料位于所述電路部分的正上方。
[0009]較佳地，所述磁性材料位于所述電路部分的周邊，所述磁性材料的邊緣與所述饋電單元的邊緣之間的距離小于3mm。
[0010]較佳地，所述地輻射天線為單頻地輻射天線或雙頻地輻射天線，磁性材料的設置既可改善單頻地福射天線的帶寬，也可改善雙頻地福射天線的帶寬。
[0011 ] 較佳地，所述電容為集總電容或分布式電容。
[0012]本發明還提供一種有效改善地輻射天線帶寬的方法，其包括以下步驟:
S11:在地輻射天線的印刷電路板上設置磁性材料，以增強地輻射天線的電路部分的諧振電流的分布范圍，從而增強所述電路部分的諧振電流與所述印刷電路板的輻射電流之間的耦合度。
[0013]較佳地，所述步驟SI 1之前包括:
S12:在印刷電路板上設置凈空區，將所述電路部分設置在所述凈空區中。
[0014]較佳地，所述步驟S11進一步為:在地輻射天線的印刷電路板上設置磁性材料，使所述磁性材料位于所述電路部分的上方。
[0015]相較于現有技術，本發明具有以下優點:
本發明提供的寬帶地輻射天線及有效改善其帶寬的方法，采用加載磁性材料拓寬天線帶寬的技術，通過改變電路部分周圍電流分布來拓寬其帶寬，克服了現有天線頻帶較窄的缺點。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明:
圖1為本發明的實施例1的地輻射天線的電路部分的結構示意圖；
圖2為本發明的實施例1的地輻射天線的等效電路圖；
圖3為本發明的實施例1的地輻射天線的磁性材料的設置位置圖；
圖4為加載磁性材料前的地輻射天線的電流分布圖；
圖5為加載磁性材料后的地輻射天線的電流分布圖；
圖6為加載磁性材料前后的回波損耗對比圖；
圖7為本發明的一實施例的地輻射天線的磁性材料的結構圖；
圖8為本發明的實施例2的地輻射天線的磁性材料的設置位置圖；
圖9為本發明的實施例3的地輻射天線的電路部分的結構示意圖。
[0017]標號說明:1-印刷電路板，4 -饋電部分，5-磁性材料；
21-第一金屬導帶，22-第二金屬導帶，23-第三金屬導帶，24-第四金屬導帶，25-第五金屬導帶；
31-第一電容，32-第二電容，33-第三電容，34-第四電容，35-第五電容。
【具體實施方式】
[0018]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0019]實施例1:
結合圖1-圖3，本實施例對本發明的寬帶地輻射天線進行詳細描述，地輻射天線是一種利用磁場耦合激發地板輻射的天線類型。本實施例以單頻輻射天線為例來對其進行詳細描述，如圖1所示為其電路部分結構示意圖，該地輻射天線是在印刷電路板1的側邊切開一定大小的凈空區，金屬導帶以及電容在凈空區中形成電路部分，金屬導帶以及電容的分布式電容形成一高Q諧振電路，在諧振頻率上，其諧振電流會驅動印刷電路板上的電流，從而形成福射。本實施例的電路部分包括:第一金屬導帶21、第一電容31、第二金屬導帶22以及第二電容32，其中:第一金屬導帶21、第一電容31與印刷電路板1形成諧振回路，通過調節第一金屬導帶21的長度以及第一電容31的值可以改變諧振頻率；第二金屬導帶22、第二電容32與饋電部4以及印刷電路板1形成匹配回路，通過改變第二金屬導帶22的長度以及第二電容32的值，可以調節諧振深度。其等效電路圖如圖2所示，由一個諧振回路和兩個親合器組成，其中:C1表征第二電容32，L1表征第二金屬導帶22，L2表征第一金屬導帶21，第一金屬導帶21與第二金屬導帶22之間存在互感效應，C2表征第一電容31，L3表征圖1中環繞凈空區的分布電感，其電流走向如圖1中的圓弧虛線所示，從凈空區的一端流向另外一端，L4表征與印刷電路板上與輻射模式對應的分布電感，其電流走向如圖1中的平直虛線所示，兩種電流形成的磁場之間存在耦合。R1表征印刷電路板的輻射電阻，C3表征印刷電路板的輻射模式下首尾兩端在空間中的分布電容。
[0020]為了提高激勵源“看到”的輸入阻抗帶寬，須降低激勵源“看到”的阻抗Q值，顯而易見，降低Q值最有效的方式就是提高L3與L4之間的耦合系數，一般地，變壓器設計中會利用高磁導率的磁芯來提高互耦線圈的耦合系數，同理，我們可以利用加載高頻