一種多頻段指環(huán)天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種多頻段指環(huán)天線，該天線上半部分采用折疊L形結(jié)構(gòu)，可以提高天線輻射性能以及調(diào)整覆蓋頻段，下半部分采用了空心圓柱結(jié)構(gòu)，以滿足可穿戴指環(huán)結(jié)構(gòu)；本實(shí)用新型可以覆蓋WLAN 2.45GHz頻段(2.28?2.53GHz)、3.5GHz WiMAX以及LTE Band42/43頻段(3.4GHz?3.8GHz)、WLAN 5.8GHz、WiMAX 5.8GHz頻段(4.03?6.76GHz)；另外，本實(shí)用新型成本低，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】
一種多頻段指環(huán)天線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及了一種天線結(jié)構(gòu)，特別涉及了一種多分枝多頻段單極子天線。
【背景技術(shù)】
[0002]天線是無(wú)線通信、廣播電視、衛(wèi)星通信、導(dǎo)航、無(wú)繩電話等系統(tǒng)中輻射和接收電磁波能量的元件，是導(dǎo)波和輻射波的變換裝置能量轉(zhuǎn)換器，天線的性能在整個(gè)系統(tǒng)中占有至關(guān)重要的作用。隨著現(xiàn)代無(wú)線通信的快速發(fā)展，特別是無(wú)線局域網(wǎng)WLAN(WireleSS LocalArea Network)和全球微波互聯(lián)接入網(wǎng)絡(luò)WiMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)天線的性能要求越來(lái)越高。
[0003]單極子天線具有駐波系數(shù)小、全向性能好、且尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、成本低的特點(diǎn)在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中很受歡迎。單極天線不僅具有上述特點(diǎn)，同時(shí)具有頻帶寬、剖面輪廓低、易與微帶饋電網(wǎng)絡(luò)連接等優(yōu)點(diǎn)，滿足現(xiàn)代通信中移動(dòng)終端對(duì)天線小尺寸、寬頻帶的要求。
[0004]目前WLAN設(shè)備主要使用2.4GHz頻段(2.4-2.4835 GHz )，但該頻段僅有3個(gè)WLAN可用信道，不僅各種WLAN設(shè)備需要共享該頻段，而且還要與藍(lán)牙、ZigBee、無(wú)繩電話、微波爐等設(shè)備共享。我國(guó)在5GHz頻段已開(kāi)放了5.725-5.85GHz頻段(共125MHz可用頻率)，當(dāng)前正在考慮開(kāi)放5.15-5.25GHz、5.25-5.35GHz和5.47-5.725GHz三段新頻譜(共計(jì)455MHz)。WiMAX主要工作在2.5GHz頻段(2.5-2.69GHz)、3.5GHz頻段(3.4-3.69GHz)、以及5.5GHz頻段(5.25-5.85GHz)
[0005]LTE是基于OFDMA技術(shù)、由3GPP組織制定的全球通用標(biāo)準(zhǔn)，包括FDD和TDD兩種模式。TD-LTE, BP Time Divis1n Long Term Evolut1n(時(shí)分長(zhǎng)期演進(jìn))，由3GPP組織涵蓋的全球各大企業(yè)及運(yùn)營(yíng)商共同制定，其中Band42/43覆蓋3.4-3.8GHz。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷和不足，提供了一種多頻段指環(huán)天線，該天線為一種可穿戴在手指上的低輪廓指環(huán)天線，可以覆蓋多個(gè)頻段。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種多頻段指環(huán)天線，包括折疊L形結(jié)構(gòu)的輻射單元和指環(huán)結(jié)構(gòu)的接地面，所述輻射單元包括段一、段二、段三、段四、段五、段六、段七、段八、段九和段十;其中，段一、段二和段三首尾垂直相連構(gòu)成枝節(jié)一，所述段一與所述段三平行且與所述接地面的側(cè)面相切，所述段二與所述段一、段三垂直，所述段一的自由端設(shè)有饋電端口；所述段四、段五、段六、段七和段八首尾垂直相連構(gòu)成枝節(jié)二，所述段四與所述段一垂直相連，所述段四、段六和段八相互平行，所述段五和所述段七平行;所述段四、段五、段六、段九和段十首尾垂直相連構(gòu)成枝節(jié)三，所述段四、段六和段十相互平行，所述段五和所述段九平行。
[0008]進(jìn)一步，所述段七和段九不相連，且所述段九的長(zhǎng)度小于所述段七的長(zhǎng)度。
[0009]進(jìn)一步，所述段八的長(zhǎng)度大于所述段十的長(zhǎng)度。
[0010]進(jìn)一步，所述段九的寬度小于所述段七的寬度。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述天線的尺寸為1mm X 18.4mm X 32.2mm。
[0012]進(jìn)一步，所述接地面為空心圓柱體。
[0013]進(jìn)一步，所述空心圓柱體材質(zhì)為導(dǎo)電性金屬。
[OOM]進(jìn)一步，所述空心圓柱體材質(zhì)為銅。
[0015]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益技術(shù)效果:本實(shí)用新型上半部分采用折疊L形結(jié)構(gòu)，可以提高天線輻射性能以及調(diào)整覆蓋頻段，下半部分采用了空心圓柱結(jié)構(gòu)，以滿足可穿戴指環(huán)結(jié)構(gòu);本實(shí)用新型可以覆蓋WLAN 2.45GHz頻段(2.28-2.53GHz)、3.5GHz WiMAX以及LTEBand42/43頻段(3.4GHz_3.8GHz)、WLAN 5.8GHz、WiMAX 5.8GHz頻段(4.03-6.76GHz);另外，本實(shí)用新型成本低，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2本實(shí)用新型Sll參數(shù)曲線圖；
[0018]圖3本實(shí)用新型在2.45GHz、3.5GHz以及5.8GHz頻段處增益曲線圖；
[0019]圖4本實(shí)用新型在2.45GHz頻段處XOZ平面和yoz平面輻射方向圖；
[0020]圖5本實(shí)用新型在3.5GHz頻段處XOZ平面和yoz平面輻射方向圖；
[0021]圖6本實(shí)用新型在5.8GHz頻段處xoz平面和yoz平面福射方向圖；
[0022]其中:I段一；2段二;3段三;4段四；5段五;6段六;7段七;8段八;9段九；10段十；11饋電端口； 12接地面。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種多頻段指環(huán)天線，包括折疊L形結(jié)構(gòu)的輻射單元和指環(huán)結(jié)構(gòu)的接地面12，所述輻射單元包括段一 1、段二 2、段三3、段四4、段五5、段六6、段七
7、段八8、段九9和段十10;其中，段一 1、段二2和段三3首尾垂直相連構(gòu)成枝節(jié)一，所述段一I與所述段三3平行且與所述接地面的側(cè)面相切，所述段二 2與所述段一 1、段三3垂直，所述段一I的自由端設(shè)有饋電端口 11;所述段四4、段五5、段六6、段七7和段八8首尾垂直相連構(gòu)成枝節(jié)二，所述段四4與所述段一 I垂直相連，所述段四4、段六6和段八8相互平行，所述段五5和所述段七7平行;所述段四4、段五5、段六6、段九9和段十10首尾垂直相連構(gòu)成枝節(jié)三，所述段四4、段六6和段十10相互平行，所述段五5和所述段九9平行。所述段七7和段九9不相連，且所述段九9的長(zhǎng)度小于所述段七7的長(zhǎng)度。所述段八8的長(zhǎng)度大于所述段十10的長(zhǎng)度。所述段九9的寬度小于所述段七7的寬度。
[0025]本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)覆蓋WLAN 2.45GHz頻段(2.28-2.53GHz)、3.5GHz WiMAX以及LTE 8已11(142/43頻段(3.46!^-3.86抱)、機(jī)^^ 5.8GHz、WiMAX 5.8GHz頻段(4.03-6.76GHz)。圖2為本實(shí)用新型Sll參數(shù)曲線圖，即回波損耗參數(shù)曲線圖，從圖中可以看出，該天線在-1OdB以下的帶寬為2.45GHz頻段(2.28-2.53GHz)、3.5GHz WiMAX以及LTE Band42/43頻段(3.4GHz-3.8GHz)、WLAN 5.8GHz、WiMAX 5.8GHz頻段(4.03-6.76GHz)，在該帶寬內(nèi)，天線具有良好的阻抗匹配和輻射特性。圖3為本實(shí)用新型在2.45GHz、3.5GHz、5.8GHz處的增益曲線圖。圖4-圖6為本實(shí)用新型分別在2.45GHz,3.5GHz、5.8GHz處的xoz平面和yoz平面的輻射方向圖。
[0026]本實(shí)用新型尺寸較小，但卻可以覆蓋多個(gè)頻段，所述天線的尺寸為1mmX18.4mmX 32.2mm，其中，段一的尺寸為9mm X 4mm、段二的尺寸為12mmX 4mm、段三的尺寸為17mm X2mm、段四的尺寸為2mm X 4mm、段五的尺寸為5mm X 4mm、段六的尺寸為2mm X 4mm、段七的尺寸為13mm X 2mm、段八的尺寸為7mm X 2mm、段九的尺寸為12mm X 0.8mm、段十的尺寸為6mm X0.8mm;指環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑為18mm、外徑為18.4mm、高為10mm。
[0027]本實(shí)用新型所述接地面為空心圓柱體，所述空心圓柱體材質(zhì)為導(dǎo)電性金屬，優(yōu)選為銅，成本較低，可以大規(guī)模應(yīng)用。
[0028]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多頻段指環(huán)天線，其特征在于:包括折疊L形結(jié)構(gòu)的輻射單元和指環(huán)結(jié)構(gòu)的接地面，所述輻射單元包括段一、段二、段三、段四、段五、段六、段七、段八、段九和段十;其中，段一、段二和段三首尾垂直相連構(gòu)成枝節(jié)一，所述段一與所述段三平行且與所述接地面的側(cè)面相切，所述段二與所述段一、段三垂直，所述段一的自由端設(shè)有饋電端口；所述段四、段五、段六、段七和段八首尾垂直相連構(gòu)成枝節(jié)二，所述段四與所述段一垂直相連，所述段四、段六和段八相互平行，所述段五和所述段七平行;所述段四、段五、段六、段九和段十首尾垂直相連構(gòu)成枝節(jié)三，所述段四、段六和段十相互平行，所述段五和所述段九平行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段指環(huán)天線，其特征在于:所述段七和段九不相連，且所述段九的長(zhǎng)度小于所述段七的長(zhǎng)度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段指環(huán)天線，其特征在于:所述段八的長(zhǎng)度大于所述段十的長(zhǎng)度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段指環(huán)天線，其特征在于:所述段九的寬度小于所述段七的寬度。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的多頻段指環(huán)天線，其特征在于:所述天線的尺寸為1 Omm X 18.4mmX32.2mm06.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的多頻段指環(huán)天線，其特征在于:所述接地面為空心圓柱體。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多頻段指環(huán)天線，其特征在于:所述空心圓柱體材質(zhì)為導(dǎo)電性金屬。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多頻段指環(huán)天線，其特征在于:所述空心圓柱體材質(zhì)為銅。
【文檔編號(hào)】H01Q5/20GK205488561SQ201620227486
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】楊凌升, 程鉍峪, 李春
【申請(qǐng)人】南京信息工程大學(xué)