CN100347905C - 小型全方向性平面双天线 - Google Patents

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Abstract

一种小型全方向性平面双天线，用于通信技术领域。包括：天线单元、馈电端口、寄生单元、介质板和接地单元。所述天线单元两个，均位于介质板的同一面，且对称分布，所述馈电端口有两个，馈电端口和天线单元相接，所述寄生单元两个，与天线单元共面，并位于天线单元和接地单元之间，所述接地单元由位于介质板正面的接地部分、位于介质板反面的接地部分和位于介质板底部的接地部分构成，并连成一个连通的整体，本发明用于发射和接收电磁波，其结构简单，天线单元间距离小，互耦小，双天线单元合并时天线增益高，而且在水平面360度范围内分布较均匀。

Description

小型全方向性平面双天线
技术领域
本发明涉及的是一种用于通信技术领域天线，尤其是一种小型全方向性平面双天线。
背景技术
现有技术中，在通信终端普遍采用单天线，增益低，抗干扰能力差。有少数采用多天线，但是为了消除互耦的影响，使天线单元间距很大。从而使天线总体积很大，不便于携带。
经文献检索发现，专利申请号02126816.9，专利名称为：一种折叠型移动通讯终端中的能控制辐射特性的双天线，专利公开号1399368，该双天线包括安装在移动通讯终端的折叠部分上的第一定向天线，以及安装在移动通讯终端的主体上的第二定向天线。这种双天线实际上只是第二定向天线一直处于工作状态，而第一定向天线只是在通话时辅助调整移动通讯终端的辐射场，两个天线无法作为独立的两个天线单元使用，这也使得非通话状态时天线的增益很低。另一方面，由于采用定向天线，即使两个天线同时工作，也无法实现全向信号接收。
检索中还发现，2003年11月Tayeb A.Denidni等人在IEEE TRANSACTIONSON VEHICULAR TECHNOLOGY(车载技术)，52卷第6期发表了“ExperimentalInvestigations of a New Adaptive Dual-Antenna Array for HandsetApplications(一种新的用于手机的自适应双天线阵实验研究)”，在移动终端采用双天线和自适应算法实现智能天线，两个天线单元间距为半波长，可以实现两个独立的天线单元。但是，在工作频率为1000MHz左右时，天线单元间距太大，天线在移动终端很难放置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种小型全方向性平面双天线，使其解决通讯终端采用单天线，增益低、抗干扰能力差，移动终端采用多天线，由于单元近距离而引起的互耦的仍较高，而且对天线阻抗的调整也很不方便的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：天线单元、馈电端口、寄生单元、介质板和接地单元。所述天线单元两个，均位于介质板的同一面，且对称分布。所述馈电端口有两个，馈电端口和天线单元相接。所述寄生单元两个，位于天线单元和接地单元之间，且与天线单元位于介质板的同一面，并把该面称为介质板的正面，与其所对应的介质板的另一面称为介质板的反面。所述接地单元由位于介质板上与天线单元同一面的第一接地部分、位于介质板上与天线单元所在面对应的另一面的第二接地部分和位于第一接地部分与第二接地部分紧邻的介质板的侧边上的第三接地部分构成，并且第一接地部分、第二接地部分和第三接地部分连成一个连通的整体，本发明增大了接地单元，改善单极子天线的辐射特性。
两个天线单元并列位于介质板正面，天线单元折成90度，用以减小天线所占空间；折弯处可以有倒角，用以增加天线的谐振长度。天线单元上带有若干个分支，这些分支都作为并联支路，这样天线入射端口的阻抗由天线单元自身和这些分支共同决定，通过改变各分支的尺寸就可改变天线单元阻抗，达到阻抗匹配。各分支形状和尺寸可以不一样，各分支的形状可以为任意形状。每个天线单元优选采用3个分支。
所述寄生单元位于天线单元和接地单元之间，寄生单元可以从天线单元耦合得到电磁信号，使天线对外辐射均匀，从而改善天线辐射特性。所述寄生单元的形状和尺寸可以不一样，各寄生单元的形状可以为任意形状。
所述接地单元位于介质板正面的第一接地部分为左、中、右三部分，中间部分为中间带凸台的形状，阻挡两个天线单元在天线单元间距最小的区域的信号耦合，增大两个天线单元间的隔离度；左、中部分之间有缝隙，一个天线单元穿过这个缝隙；中、右部分之间有缝隙，另一个天线单元穿过这个缝隙。这两个缝隙处于天线单元上电流幅值最强的部分，也属于天线单元间距最小的区域，但天线穿过缝隙，一方面使每个天线在所穿过的缝隙处的辐射减弱，另一方面，缝隙间的接地单元部分也阻挡两个天线单元在天线单元间距最小的区域的信号耦合。
所述接地单元和馈电端口的外导体相连接。
所述的介质板为高介电常数物质。
本发明和现有技术相对照，其效果是积极和明显的，在两个天线单元之间设置了带凸台的公共地，在天线单元上添加若干个分支，在天线单元和接地单元之间放置了寄生单元，而且把天线单元弯成90度，并增加外倒角，使天线单元间距更小，互耦更小，辐射更好，成为两个独立的天线单元。进一步把两个天线单元合并为一个天线使用时，由于结构合理的天线单元间距减小、互耦小，使天线增益高，而且在水平面360度范围内分布均匀。
附图说明
图1是本发明的正面结构示意图
图2是本发明的仰视结构示意图
图3是本发明的反面结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：第一天线单元1、介质板2、第二天线单元3、第一寄生单元4、接地单元5、第一馈电端口6、第二馈电端口7、第二寄生单元8。所述第一天线单元1、第二天线单元3均位于介质板2的正面，且对称分布，第一馈电端口6的芯和第一天线单元1相接，第二馈电端口7的芯和第二天线单元3相接，第一寄生单元4位于第一天线单元1和接地单元5之间，第二寄生单元8位于第二天线单元3和接地单元5之间，两个寄生单元4、8位于介质板2的正面。
第一天线单元1、第二天线单元3，均是折成90度的单极子，而且天线单元1和3均位于介质板2的同一面即正面，两个天线单元1、3折弯处有倒角。
第一天线单元1、第二天线单元3上都带有若干个分支。
接地单元5由位于介质板2与第一天线单元1、第二天线单元3同一面的第一接地部分、位于介质板2上与第一天线单元1、第二天线单元3所在面对应的另一面上的第二接地部分和位于介质板2一个侧边并与第一接地部分和第二接地部分紧邻的第三接地部分构成，并且三个接地部分连成一个连通的整体。第一寄生单元4位于第一天线单元1和接地单元5的第一接地部分之间，第二寄生单元8位于第二天线单元3和接地单元5的第一接地部分之间。
接地单元5位于介质板2与第一天线单元1、第二天线单元3同一面的第一接地部分为左、中、右三部分，中间部分为中间带凸台的形状，左、中部分之间有缝隙，第一天线单元1穿过这个缝隙；中、右部分之间有缝隙，第二天线单元3穿过这个缝隙。
第一天线单元1、第二天线单元3和接地单元5均为导体。接地单元5和第一馈电端口6、第二馈电端口7的外导体相连接。介质板2为高介电常数物质。
结合本发明技术方案的内容，提供以下实施例：
天线最大尺寸为138.88mm×40mm×1mm，天线单元间隔42.8mm，相关性能参数的分布结果为：两天线的S参数在频域的曲线，在900MHz～1040MHz内，S参数都小于-10dB；在950MHz～1016MHz内，S参数都小于-15dB，S11、S22最小为-36.14dB，S21、S12为-21.2dB。频率968MHz时第一天线单元1在水平面上的方向图，几乎是在360度均匀分布。频率968MHz时第二天线单元3在水平面上的方向图，几乎是在360度均匀分布。两天线端口同相馈电，频率968MHz时在水平面上的总方向图，几乎是在360度均匀分布。

Claims (6)

1、一种小型全方向性平面双天线，包括：第一天线单元(1)、介质板(2)、第二天线单元(3)、接地单元(5)第一馈电端口(6)、第二馈电端口(7)，其特征在于，还包括：第一寄生单元(4)、第二寄生单元(8)，所述第一天线单元(1)、第二天线单元(3)均位于介质板(2)的同一面，且对称分布，第一馈电端口(6)的芯和第一天线单元(1)相接，第二馈电端口(7)的芯和第二天线单元(3)相接，第一寄生单元(4)、第二寄生单元(8)位于介质板(2)上并与第一天线单元(1)、第二天线单元(3)在同一面；所述接地单元(5)由位于介质板(2)与第一天线单元(1)、第二天线单元(3)同一面的第一接地部分、位于介质板(2)上与第一天线单元(1)、第二天线单元(3)所在面对应的另一面上的第二接地部分和位于介质板(2)一个侧边并与第一接地部分和第二接地部分紧邻的第三接地部分构成，并且三个接地部分连成一个连通的整体；第一寄生单元(4)位于第一天线单元(1)和接地单元(5)的第一接地部分之间，第二寄生单元(8)位于第二天线单元(3)和接地单元(5)的第一接地部分之间。
2、根据权利要求1所述的小型全方向性平面双天线，其特征是，第一天线单元(1)和第二天线单元(3)均是折成90度的单极子，第一天线单元(1)和第二天线单元(3)折弯处有倒角。
3、根据权利要求1所述的小型全方向性平面双天线，其特征是，第一天线单元(1)和第二天线单元(3)上都带有若干个分支。
4、根据权利要求1所述的小型全方向性平面双天线，其特征是，接地单元(5)位于介质板(2)与第一天线单元(1)、第二天线单元(3)同一面的第一接地部分为左、中、右三部分，中间部分为中间带凸台的形状，左、中部分之间有缝隙，第一天线单元(1)穿过这个缝隙，中、右部分之间有缝隙，第二天线单元(3)穿过这个缝隙。
5、根据权利要求1所述的小型全方向性平面双天线，其特征是，第一天线单元(1)、第二天线单元(3)和接地单元(5)均为导体。
6、根据权利要求1所述的小型全方向性平面双天线，其特征是，接地单元(5)和第一馈电端口(6)、第二馈电端口(7)的外导体相连接。
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