CN103219580A - 一种pifa天线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于公开一种PIFA天线系统，它包括天线辐射接收体和主板，所述天线辐射接收体上设置有接地点和馈电点，所述天线辐射接收体与所述主板互相垂直设置；与现有技术相比，综合了传统PIFA天线形式与传统LOOP天线形式，集合了两款传统天线的设计优点，来达到WIFI的双频性能，具有高效率、高增益、高带宽、穿透力强、吞吐量大、受周围元器件的干扰较小和有较强的硬度等特点，实现本发明的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线系统，特别涉及一种具有2.4-2.5GHz和4.9-5.9GHz双频段特性，满足802.11a/b/g/j/n等无线传输标准协议的PIFA天线系统。
背景技术
天线是无线电发射或接收系统中辐射或接收无线电波的部分。天线一般分为内置天线与外置天线，外置天线主要使用螺旋天线或者PCB天线，螺旋天线一般带宽比较好也比较常用，但是外置天线在安装与运输过程中比较不方便.造成天线本体易断裂，PCB天线比较容易调频率易于设计；内置天线主要是PIFA天线与MONOPOLE天线。
PIFA天线的结构有slot antenna和Gantenna等，一般常用G天线；PIFA天线具有体积大和性能好的特点。
如图1所示，现有的PIFA天线主要包括天线辐射接收体10和主板20，天线辐射接收体10上设置有接地点11和馈电点12。
在上述现有的PIFA天线结构中，接地点11和馈电点12之间的间距很小，限制了现有的PIFA天线的频宽。
同时，在上述现有的PIFA天线结构中，天线辐射接收体10与主板20互相平行设置，影响了天线的全向性性能，并且电磁波在天线辐射接收体10与主板20之间具有一定的损耗，减弱了天线的辐射效率、穿透力和吞吐量。
另外，在上述现有的PIFA天线结构中，天线辐射接收体10受材质、走线形式和环境等因素的影响并不能更好的提升天线的效率、穿透力、吞吐量等性能且易受周围环境的影响导致频偏问题。
因此，特别需要一种PIFA天线系统，便于安装和运输，同时还有全极方向性等问题，解决作业不便等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PIFA天线系统，针对现有技术的不足，综合了传统PIFA天线形式与传统LOOP天线形式，集合了两款传统天线的设计优点，具有高效率、高增益、高带宽、穿透力强、吞吐量大、受周围元器件的干扰较小和有较强的硬度等特点。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种PIFA天线系统，它包括天线辐射接收体和主板，所述天线辐射接收体上设置有接地点和馈电点，其特征在于，所述天线辐射接收体与所述主板互相垂直设置。
在本发明的一个实施例中，所述天线辐射接收体包括一具有频宽为2.4-2.5GHz频段的第一辐射区域及一与所述第一辐射区域互相耦合具有频宽为4.9-5.9GHz频段的第二辐射区域。
进一步，所述第一辐射区域的长度为28.6±0.05mm，所述第一辐射区域的面积为86mm2，可有效的、可控的来调整天线的双频性能，达到最佳状态。
进一步，所述第二辐射区域的长度为20.6±0.05mm，所述第二辐射区域的面积为70mm2，可有效的、可控的来调整天线的双频性能，达到最佳状态。
在本发明的一个实施例中，所述馈电点与接地点之间的间距为20.6±0.05mm，以此来增加天线系统的频宽，从而达到满足双频的效果，并且馈电点与接地点的位置有了更多的选择性。
在本发明的一个实施例中，所述天线辐射接收体掺杂了如下重量百分比的稀土合金：铈0.2-0.38％、镨0.31-0.47％、镝0.14-0.29％、钕0.29-0.38％、钪0.15-0.39％，减小外界对天线的频偏影响，达到锁定频点的作用。
在本发明的一个实施例中，所述PIFA天线系统的峰值增益为3.85～4.47dbi，平均增益为-1.18～-0.86，平均效率为70～80％，最大回波损耗为-15～-13db，最大电压驻波比为1.4～1.6∶1。
本发明的PIFA天线系统，与现有技术相比，综合了传统PIFA天线形式与传统LOOP天线形式，集合了两款传统天线的设计优点，来达到WIFI的双频性能，具有高效率、高增益、高带宽、穿透力强、吞吐量大、受周围元器件的干扰较小和有较强的硬度等特点，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为现有的PIFA天线的结构示意图；
图2为本发明的PIFA天线系统的结构示意图；
图3为本发明的天线辐射接收体的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图2和图3所示，本发明的PIFA天线系统，它包括天线辐射接收体100和主板(图中未示)，所述天线辐射接收体100上设置有接地点110和馈电点120，所述天线辐射接收体100与所述主板互相垂直设置。
天线辐射接收体100垂直竖立在所述主板上，增强了天线的全向性性能，并且减小了电磁波在天线与主板之间的损耗，大大加强了天线的辐射效率、穿透力和吞吐量。
在本发明中，所述天线辐射接收体100包括一具有频宽为2.4-2.5GHz频段的第一辐射区域130及一与所述第一辐射区域130互相耦合具有频宽为4.9-5.9GHz频段的第二辐射区域140。
所述第一辐射区域130的长度为28.6±0.05mm，所述第一辐射区域130的面积为86mm2，可有效的、可控的来调整天线的双频性能，达到最佳状态。
所述第二辐射区域140的长度为20.6±0.05mm，所述第二辐射区域140的面积为70mm2，可有效的、可控的来调整天线的双频性能，达到最佳状态。
在本发明中，所述馈电点120与接地点之间的间距为20.6±0.05mm，以此来增加天线系统的频宽，从而达到满足双频的效果，并且馈电点与接地点的位置有了更多的选择性。
在本发明中，所述天线辐射接收体100掺杂了如下重量百分比的稀土合金：铈0.2-0.38％、镨0.31-0.47％、镝0.14-0.29％、钕0.29-0.38％、钪0.15-0.39％，减小外界对天线的频偏影响，达到锁定频点的作用。
同时，天线辐射接收体100通过掺杂稀土合金也可以大大加强天线的强度。
在本发明中，所述PIFA天线系统的峰值增益为3.85～4.47dbi，平均增益为-1.18～-0.86，平均效率为70～80％，最大回波损耗为-15～-13db，最大电压驻波比为1.4～1.6∶1。
实施例1
在本实施例中，天线辐射接收体100的第一辐射区域130的长度为28.6mm，第一辐射区域130的面积为86mm2，第二辐射区域140的长度为20.6mm，第二辐射区域140的面积为70mm2，馈电点120与接地点之间的间距为20.6mm；天线辐射接收体100掺杂的稀土合金的重量百分比：铈0.2-0.38％、镨0.31-0.47％、镝0.14-0.29％、钕0.29-0.38％、钪0.15-0.39％。
所述PIFA天线系统在2.4～2.5GHz频段的峰值增益为4.47dbi，平均增益为-0.86dbi，平均效率在75％～80％，最大回波损耗为-15db，最大电压驻波比为1.4∶1。在4.9～5.9GHz频段的峰值增益为3.85dbi，平均增益为-1.18dbi，平均效率在70％～75％，最大回波损耗为-13db，最大电压驻波比为1.6∶1。
实施例2
在本实施例中，天线辐射接收体100的第一辐射区域130的长度为28.55mm，第一辐射区域130的面积为86mm2，第二辐射区域140的长度为20.55mm，第二辐射区域140的面积为70mm2，馈电点120与接地点之间的间距为20.55mm；天线辐射接收体100掺杂的稀土合金的重量百分比：铈0.2-0.38％、镨0.31-0.47％、镝0.14-0.29％、钕0.29-0.38％、钪0.15-0.39％。
所述PIFA天线系统在2.4～2.5GHz频段的峰值增益为4.47dbi，平均增益为-0.86dbi，平均效率在75％～80％，最大回波损耗为-15db，最大电压驻波比为1.4∶1。在4.9～5.9GHz频段的峰值增益为3.85dbi，平均增益为-1.18dbi，平均效率在70％～75％，最大回波损耗为-13db，最大电压驻波比为1.6∶1。
实施例3
在本实施例中，天线辐射接收体100的第一辐射区域130的长度为28.65mm，第一辐射区域130的面积为86mm2，第二辐射区域140的长度为20.65mm，第二辐射区域140的面积为70mm2，馈电点120与接地点之间的间距为20.65mm；天线辐射接收体100掺杂的稀土合金的重量百分比：铈0.2-0.38％、镨0.31-0.47％、镝0.14-0.29％、钕0.29-0.38％、钪0.15-0.39％。
所述PIFA天线系统在2.4～2.5GHz频段的峰值增益为4.47dbi，平均增益为-0.86dbi，平均效率在75％～80％，最大回波损耗为-15db，最大电压驻波比为1.4∶1。在4.9～5.9GHz频段的峰值增益为3.85dbi，平均增益为-1.18dbi，平均效率在70％～75％，最大回波损耗为-13db，最大电压驻波比为1.6∶1。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种PIFA天线系统，它包括天线辐射接收体和主板，所述天线辐射接收体上设置有接地点和馈电点，其特征在于，所述天线辐射接收体与所述主板互相垂直设置。
2.如权利要求1所述的PIFA天线系统，其特征在于，所述天线辐射接收体包括一具有频宽为2.4-2.5GHz频段的第一辐射区域及一与所述第一辐射区域互相耦合具有频宽为4.9-5.9GHz频段的第二辐射区域。
3.如权利要求2所述的PIFA天线系统，其特征在于，所述第一辐射区域的长度为28.6±0.05mm，所述第一辐射区域的面积为86mm2。
4.如权利要求2所述的PIFA天线系统，其特征在于，所述第二辐射区域的长度为20.6±0.05mm，所述第二辐射区域的面积为70mm2。
5.如权利要求1所述的PIFA天线系统，其特征在于，所述馈电点与接地点之间的间距为20.6±0.05mm。
6.如权利要求1所述的PIFA天线系统，其特征在于，所述天线辐射接收体掺杂了如下重量百分比的稀土合金：铈0.2-0.38％、镨0.31-0.47％、镝0.14-0.29％、钕0.29-0.38％、钪0.15-0.39％。
7.如权利要求1所述的PIFA天线系统，其特征在于，所述PIFA天线系统的峰值增益为3.85～4.47dbi，平均增益为-1.18～-0.86，平均效率为70～80％，最大回波损耗为-15～-13db，最大电压驻波比为1.4～1.6∶1。
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