CN101165966B - 耦合式馈入天线 - Google Patents

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Abstract

一种耦合式馈入天线，设置于基板上，该耦合式馈入天线包括辐射体、馈入部以及接地部。辐射体包括第一辐射段、连接段以及第二辐射段，所述第一辐射段、连接段以及第二辐射段首尾相连。该馈入部与该辐射体的连接段之间形成间隙，用于通过该间隙以耦合的方式向该辐射体馈入电磁波信号。接地部设置于馈入部的两侧。上述耦合式馈入天线通过耦合方式将电磁波信号馈入辐射体，可产生较电性连接馈入方式更多的馈入路径，从而拓展耦合式馈入天线的工作频带，以及减小耦合式馈入天线所占的面积。

Description

耦合式馈入天线
技术领域
本发明涉及一种天线，尤其涉及一种通过耦合方式馈入电磁波信号的天线。
背景技术
天线为无线通信设备的必备组件，其用于收发特定频段的电磁波信号。例如，通过IEEE 802.11b协议进行通信的无线局域网络装置安装有可收发2.45GHz频段的电磁波信号的天线。传统的天线通过将馈入部与天线辐射体直接连接来将电磁波信号馈入辐射体，然而，通过直接连接的方式所设计出的天线其工作频带通常较窄且所占面积较大。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种耦合式馈入天线，其具有较宽的工作频带且所占面积小。
一种耦合式馈入天线，设置于基板上，该耦合式馈入天线包括辐射体、馈入部以及接地部。辐射体包括第一辐射段、连接段以及第二辐射段，所述第一辐射段、连接段以及第二辐射段首尾相连。馈入部与辐射体的连接段形成间隙，用于通过该间隙以耦合的方式向辐射体馈入电磁波信号。接地部设置于馈入部的两侧。
上述耦合式馈入天线通过耦合方式将电磁波信号馈入辐射体，可产生较传统电性连接馈入方式更多的馈入路径，从而拓展耦合式馈入天线的工作频带，以及减小耦合式馈入天线所占的面积。
附图说明
图1为本发明实施方式中的耦合式馈入天线的示意图。
图2为本发明实施方式中的耦合式馈入天线的参数示意图。
图3为本发明实施方式中的耦合式馈入天线的回波损耗测试图。
图4至图9为本发明实施方式中的耦合式馈入天线的辐射场测试图。
图10为本发明另一个实施方式中的耦合式馈入天线的示意图。
图11为本发明实施方式中的耦合式馈入天线的参数示意图。
图12为本发明另一个实施方式中的耦合式馈入天线的回波损耗测试图。
图13至图15为本发明另一个实施方式中的耦合式馈入天线的辐射场测试图。
具体实施方式
请参阅图1，所示为本发明实施方式中的耦合式馈入天线10的示意图。
在本实施方式中，耦合式馈入天线10设置于基板30上，且为单极天线，其包括辐射体12、馈入部14以及接地部16。
辐射体12呈弯曲状，用于接收及发射电磁波信号。在本实施方式中，该弯曲状为方形螺旋。于其它实施方式中，辐射体12也可为圆形螺旋。
辐射体12包括第一辐射段120、第二辐射段122，以及连接段124。第一辐射段120、连接段124以及第二辐射段122首尾相连构成螺旋状。
馈入部14与辐射体12之间形成间隙18。馈入部14用于通过间隙18向辐射体12馈入电磁波信号，其包括耦合部140以及传输部142。
耦合部140与辐射体12平行设置，二者之间形成上述间隙18。在本实施方式中，耦合部140与辐射体12的连接段124平行设置，并且二者之间形成上述间隙18。当辐射体12为圆形螺旋时，耦合部140也相应为圆弧形。
传输部142与耦合部140电性连接，其包括第一传输线1420、第二传输线1422、第三传输线1424及第四传输线1426。第一传输线1420与耦合部140电性连接，第二传输线1422与耦合部140电性连接且平行于第一传输线1420。第三传输线1424与第一传输线1420以及第二传输线1422电性连接，第四传输线1426与第三传输线1424电性连接且设置于接地部16之间。即，接地部16设置于馈入部14的两侧。
在本发明的其他实施方式中，传输部142也可只利用第四传输线1426直接与耦合部140电性连接以传输电磁波信号。
请参阅图2，所示为本发明实施方式中的耦合式馈入天线10的参数示意图。
在本实施方式中，d1为12.5mm，d2为10mm，d3为7.5mm，d4为8.5mm，d5为6.0mm，d6为4.5mm，d7为8.0mm，d8为2.5mm，d9为2.5mm，d10为0.5mm，d11为1.0mm，d12为1.0mm。
请参阅图3，所示为本发明实施方式中的耦合式馈入天线10的回波损耗(Return Loss)测试图。图3中的横坐标轴表示频率，纵坐标轴表示回波损耗的幅度。
从图3中可知，当本发明实施方式中的耦合式馈入天线10工作于5.0GHz～10.0GHz频段时，其回波损耗均小于-10dB。
请参阅图4至图9，所示为本发明实施方式中的耦合式馈入天线10的辐射场测试图。
从图4至图9中可知，本发明实施方式中的耦合式馈入天线10工作于5.0GHz、6.0GHz、7.0GHz、8.0GHz、9.0GHz、10.0GHz频率时均为全向性。
在本实施方式中，电磁波信号从第四传输线1426传输到第三传输线1424后，可通过第三传输线1424将电磁波信号分成两条路径传输给第一传输线1420及第二传输线1422，接着再分别通过第一传输线1420及第二传输线1422将电磁波信号传输给耦合部140。所以，电磁波信号在从耦合部140以耦合方式馈入辐射体12时，可产生较传统电性连接馈入方式更多的馈入路径，从而拓展耦合式馈入天线10的工作频带。同时通过辐射体12的螺旋式设计，也可使耦合式馈入天线10所占的面积较小。
请参阅图10，所示为本发明另一个实施方式中的耦合式馈入天线20的示意图。
在本实施方式中，耦合式馈入天线20为平面倒F型天线，其包括辐射体22、馈入部24以及接地部26。
辐射体22，其包括第一辐射段220、第二辐射段222，以及连接段224。第一辐射段220电性连接接地部26，第二辐射段222电性连接第一辐射段220。第一辐射段220、连接段224以及第二辐射段222首尾相连并构成弯曲状。馈入部24与辐射体22之间形成间隙28。
在本实施方式中，第二辐射段222为梳状型、W型、S型或U型。馈入部24用于通过间隙28向辐射体22馈入电磁波信号，其包括耦合部240以及传输部242。耦合部240与辐射体22的连接段224平行设置，并且二者之间形成上述间隙28，传输部242电性连接耦合部240。于其它实施方式中，馈入部24也可包括多条传输线，以分流方式将电磁波信号馈入辐射体22。
请参阅图11，所示为本发明另一个实施方式中的耦合式馈入天线20的参数示意图。
在本实施方式中，L1为8.7mm，L2为9.5mm，L3为6.0mm，L4为3.5mm，L5为3.0mm，L6为1.5mm，L7为1.5mm，L8为0.2mm，L9为2.5mm，L10为2.0mm。
请参阅图12，所示为本发明另一个实施方式中的耦合式馈入天线20的回波损耗(Return Loss)测试图。图12中的横坐标轴表示频率，纵坐标轴表示回波损耗的幅度。
从图12中可知，当本发明另一个实施方式中的耦合式馈入天线20工作于2.4GHz～2.5GHz频段时，其回波损耗均小于-10dB。
请参阅图13至图15，所示为本发明另一个实施方式中的耦合式馈入天线20的辐射场测试图。
从图13至图15中可知，本发明实施方式中的耦合式馈入天线20工作于2.4GHz、2.45GHz、2.5GHz频率时均为全向性。
在本实施方式中，由于耦合式馈入天线20为平面倒F型天线，所以，第二辐射段222可增强第一辐射段220的水平极化效果。此外，电磁波信号在从耦合部240以耦合方式馈入辐射体22时，可产生较传统电性连接馈入方式更多的馈入路径，从而拓展耦合式馈入天线20的工作频带。同时通过第二辐射段222的弯曲式设计，也可使耦合式馈入天线20所占的面积较小。

Claims (6)

1.一种耦合式馈入天线，设置于基板上，所述耦合式馈入天线包括：
辐射体，呈弯曲状，用于接收及发射电磁波信号，所述辐射体包括第一辐射段、连接段以及第二辐射段，所述第一辐射段、连接段以及第二辐射段首尾相连；
馈入部，与所述辐射体的连接段之间形成间隙，并通过所述间隙以耦合的方式向所述辐射体馈入所述电磁波信号；以及
接地部，设置于所述馈入部的两侧。
2.如权利要求1所述的耦合式馈入天线，其特征在于，所述辐射体呈螺旋状。
3.如权利要求1所述的耦合式馈入天线，其特征在于，所述馈入部包括耦合部，与所述辐射体的连接段平行设置并与之形成所述间隙，以及传输部，电性连接所述耦合部。
4.如权利要求3所述的耦合式馈入天线，其特征在于，所述传输部包括第一传输线，与所述耦合部电性连接，以及第二传输线，与所述耦合部电性连接且平行于所述第一传输线。
5.如权利要求4所述的耦合式馈入天线，其特征在于，所述传输部还包括第三传输线，与所述第一传输线以及所述第二传输线电性连接，以及第四传输线，与所述第三传输线电性连接且设置于所述接地部之间。
6.如权利要求3所述的耦合式馈入天线，其特征在于，所述辐射体的第一辐射段电性连接所述接地部。
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