CN101719598B - 缝隙天线及其参数调节方法和终端 - Google Patents

缝隙天线及其参数调节方法和终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种缝隙天线及其参数调节方法和终端，属于天线领域。所述缝隙天线包括：地板、耦合片和馈电点；所述地板的一侧形成一个半封闭开槽区域；所述耦合片位于所述半封闭开槽区域内，并且与所述半封闭开槽区域的底壁和侧壁之间形成缝隙；所述馈电点位于所述耦合片与所述侧壁之间形成的缝隙中。所述方法包括调节所述缝隙的大小、所述半封闭开槽区域的大小、所述耦合片的大小和所述耦合片的层数中的至少一个，以获得相应的谐振频率和带宽。所述终端包括所述缝隙天线。本发明能够使电流均匀分布在地板上，具有更好的全向辐射特性，并且天线尺寸较小，占用基板的面积也较小，可以留出更多区域布置其他组件。

Description

缝隙天线及其参数调节方法和终端
技术领域
本发明涉及天线领域，特别涉及一种缝隙天线及其参数调节方法和终端。
背景技术
无线终端，特别是固定放置的WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)AP(Access Point，接入点)、WIMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，微波存取全球互通)终端、无线固定台等，需要一种全向辐射、小体积天线。
目前有一种在地板中部开缝形成的天线，称为缝隙天线。参见图1，典型的缝隙形状是长条形的，长度约为半个波长，并且缝隙一般位于地板中部，其周围均为地板。缝隙上激励有射频电磁场，并且向空间辐射电磁波，经过测量其水平面方向图大致如图1虚线所示。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：目前缝隙天线辐射的全向特性较差，并且缝隙天线尺寸较大，占用基板的面积较大。
发明内容
为了提高天线的全向辐射特性，减小天线尺寸，本发明实施例提供了一种缝隙天线及其参数调节方法和终端。所述技术方案如下：
一种缝隙天线，所述缝隙天线包括：地板、耦合片和馈电点；
所述地板的一侧形成一个半封闭开槽区域；
所述耦合片位于所述半封闭开槽区域内，并且与所述半封闭开槽区域的底壁和侧壁之间形成缝隙，所述耦合片为一层或多层，当为多层时，各层耦合片的形状相同或不同；
所述馈电点位于所述耦合片与所述侧壁之间形成的缝隙中，并在所述馈电点处用跨在缝隙上的传输线馈电。
一种终端，所述终端包括缝隙天线，所述缝隙天线包括：地板、耦合片和馈电点；
所述地板的一侧形成一个半封闭开槽区域；
所述耦合片位于所述半封闭开槽区域内，并且与所述半封闭开槽区域的底壁和侧壁之间形成缝隙，所述耦合片为一层或多层，当为多层时，各层耦合片的形状相同或不同；
所述馈电点位于所述耦合片与所述侧壁之间形成的缝隙中，并在所述馈电点处用跨在缝隙上的传输线馈电。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在地板开一个半封闭开槽区域，其中置一耦合片，该耦合片周围边缘与地板之间形成缝隙，能够使电流均匀分布在地板上，具有更好的全向辐射特性；并且半封闭开槽区域位于地板边缘，因此天线尺寸较小；另外，现有的缝隙天线在获得较低谐振频率时，只能通过增大缝隙即增加天线尺寸实现，本实施例可以在半封闭开槽区域大小不变或变小的情况下，通过增大耦合片、增加耦合片层数、和/或减小缝隙方法降低谐振频率，既能获得较低的谐振频率，也能减小天线尺寸，因而占用基板的面积也较小，可以留出更多区域布置其他组件。
附图说明
图1是现有技术提供的缝隙天线的结构示意图和方向图；
图2是本发明实施例提供的缝隙天线的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的多层耦合片的缝隙天线的分体结构示意图；
图4是本发明实施例提供的缝隙天线的方向图；
图5是本发明实施例提供的缝隙天线的参数调节方法流程图。
附图中，各标号所代表的组件列表如下：
101地板；
102耦合片、1021第一层耦合片、1022第二层耦合片；
103馈电点；
104半封闭开槽区域、104a底壁、104b侧壁。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图2，本实施例提供了一种缝隙天线，该缝隙天线包括：地板101、耦合片102和馈电点103；
地板101的一侧形成一个半封闭开槽区域104；
耦合片102位于半封闭开槽区域104内，并且与半封闭开槽区域的底壁104a和侧壁104b之间形成缝隙；
其中，将半封闭开槽区域104的开口相对的半封闭开槽区域104的边缘称为底壁104a，底壁104a向两侧翼延伸的半封闭开槽区域104的边缘称为侧壁104b；
馈电点103位于耦合片102与侧壁104b之间形成的缝隙中。
本实施例提供的缝隙天线，通过在地板开一个半封闭开槽区域，其中置一耦合片，该耦合片周围边缘与地板之间形成缝隙，能够使电流均匀分布在地板上，具有更好的全向辐射特性；并且半封闭开槽区域位于地板边缘，因此天线尺寸较小，因而占用基板的面积也较小，可以留出更多区域布置其他组件。
其中，耦合片102的形状可以包括矩形、六边形等，还可以是其他形状，本实施例并不限定；耦合片102可以为一层或多层，当为多层时，各层耦合片的形状可以相同或不同。图3所示为多层结构的耦合片分体结构示意图，组合时，第一层耦合片1021和第二层耦合片1022重叠，垂直方向有一定间隙。当耦合片形状不同时，缝隙天线的辐射特性更好。
其中，馈电点103到半封闭开槽区域104的开口边沿的距离小于耦合片102从开口边沿向底壁104a延伸方向一侧长度的3/5，此结构有利于增强天线的辐射特性。另外，缝隙天线通过馈电点103进行馈电的方式包括但不限于：馈电点103分别与耦合片102和馈线连接，或者在馈电点103处用跨在缝隙上的传输线馈电。
其中，半封闭开槽区域104的形状可以包括矩形、半圆形、U型、V型等，还可以是其他形状，本实施例并不限定。
作为另一实施例，缝隙天线还可以包括：匹配元件，匹配元件可以分别与馈电点103和馈线连接，和/或，分别与耦合片102和地板101连接。
作为另一实施例，缝隙天线可以设置于一基板上，该基板具体可以是PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)。
本实施例提供的缝隙天线，通过在地板开一个半封闭开槽区域，其中置一耦合片，该耦合片周围边缘与地板之间形成缝隙，能够使电流均匀分布在地板上，图4所示为测量或仿真的方向图，相对于图1所示现有技术，具有更好的全向辐射特性；现有的缝隙天线在获得较低谐振频率时，只能通过增大缝隙即增加天线尺寸实现，本实施例可以在半封闭开槽区域大小不变或变小的情况下，通过增大耦合片、增加耦合片层数、和/或减小缝隙方法降低谐振频率，既能获得较低的谐振频率，也能减小天线尺寸，同时，本实施例将缝隙被置于地板的边缘处，天线尺寸被减小，则天线占用基板的面积更小，可以留出更多区域布置其他组件。另外，本实施例提供的缝隙天线，可以将缝隙设置的很宽，通过缝隙耦合形成多种谐振模式，有超宽带特性，因此对于地板的加工精度、厚度等要求也相应较低，一致性较好，便于调试。
作为另一实施例，本实施例还提供了一种终端，包括本实施例提供的缝隙天线，关于缝隙天线及其技术效果，前面已经详细描述，这里不再赘述。另外，该终端可以包括无线网关、固定台或网卡等。
参见图5，基于本实施例提供的缝隙天线，本实施例还提供了一种缝隙天线的参数调节方法，包括：
201：获取缝隙天线的参数，参数包括谐振频率和/或带宽；
202：根据谐振频率，调节缝隙的大小、半封闭开槽区域的大小、耦合片的大小和耦合片的层数中的至少一个；根据带宽，调节缝隙的大小、耦合片的层数中的至少一个。
其中，如果要求缝隙天线的谐振频率越低，则可以将半封闭开槽区域104的面积设置的越大，此时，如果保持耦合片大小不变的情况下，缝隙变大，会使谐振频率相对较高，但由于半封闭开槽区域的面积对天线的谐振频率影响更大，因此，整体谐振频率仍是降低的，相应的，如果要求缝隙天线的谐振频率越高，可以将半封闭开槽区域104的面积设置的越小。
其中，如果要求缝隙天线的谐振频率越低，则可以将耦合片102的面积设置的越大，相应的，如果要求缝隙天线的谐振频率越高，则可以将耦合片102的面积设置的越小；
其中，如果要求缝隙天线的谐振频率越低，带宽越宽，则可以将耦合片102的层数设置的越多，如果要求缝隙天线的谐振频率越高，带宽越窄，则可以将耦合片102的层数设置的越少；
其中，如果要求缝隙天线的谐振特性越高，带宽越大，则可以将缝隙设置的越大，相应的，如果要求缝隙天线的谐振频率越低，带宽越小，则可以将缝隙设置的越小。
相对于现有缝隙天线在获得较低谐振频率时，只能通过增大缝隙即增加天线尺寸实现，本实施例提供的方法，可以在半封闭开槽区域大小不变或变小的情况下，通过增大耦合片、增加耦合片层数、和/或减小缝隙方法降低谐振频率，既能获得较低的谐振频率，也能减小天线尺寸，则天线占用基板的面积更小，可以留出更多区域布置其他组件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种缝隙天线，其特征在于，所述缝隙天线包括：地板、耦合片和馈电点；
所述地板的一侧形成一个半封闭开槽区域；
所述耦合片位于所述半封闭开槽区域内，并且与所述半封闭开槽区域的底壁和侧壁之间形成缝隙，所述耦合片为一层或多层，当为多层时，各层耦合片的形状相同或不同，如果要求所述缝隙天线的谐振频率越低，带宽越宽，则将所述耦合片的层数设置的越多，如果要求所述缝隙天线的谐振频率越高，带宽越窄，则将所述耦合片的层数设置的越少；
所述馈电点位于所述耦合片与所述侧壁之间形成的缝隙中，并在所述馈电点处用跨在缝隙上的传输线馈电。
2.如权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述馈电点到所述半封闭开槽区域的开口边沿的距离小于所述耦合片从所述开口边沿向所述底壁延伸方向一侧长度的3／5。
3.如权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述缝隙天线还包括：匹配元件；
所述匹配元件分别与所述馈电点和馈线连接，和／或，所述匹配元件分别与所述耦合片和所述地板连接。
4.一种终端，其特征在于，所述终端包括缝隙天线，所述缝隙天线包括：地板、耦合片和馈电点；
所述地板的一侧形成一个半封闭开槽区域；
所述耦合片位于所述半封闭开槽区域内，并且与所述半封闭开槽区域的底壁和侧壁之间形成缝隙，所述耦合片为一层或多层，当为多层时，各层耦合片的形状相同或不同，如果要求所述缝隙天线的谐振频率越低，带宽越宽，则将所述耦合片的层数设置的越多，如果要求所述缝隙天线的谐振频率越高，带宽越窄，则将所述耦合片的层数设置的越少；
所述馈电点位于所述耦合片与所述侧壁之间形成的缝隙中，并在所述馈电点处用跨在缝隙上的传输线馈电。
5.如权利要求4所述的终端，其特征在于，所述馈电点到所述半封闭开槽区域的开口边沿的距离小于所述耦合片从所述开口边沿向所述底壁延伸方向一侧长度的3／5。
6.如权利要求4所述的终端，其特征在于，所述缝隙天线还包括：匹配元件；
所述匹配元件分别与所述馈电点和馈线连接，和／或，所述匹配元件分别与所述耦合片和所述地板连接。
7.如权利要求4所述的终端，其特征在于，所述终端包括无线网关、固定台或网卡。
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