CN107634327A - “中”字形圆极化贴片天线 - Google Patents
“中”字形圆极化贴片天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107634327A CN107634327A CN201710775472.8A CN201710775472A CN107634327A CN 107634327 A CN107634327 A CN 107634327A CN 201710775472 A CN201710775472 A CN 201710775472A CN 107634327 A CN107634327 A CN 107634327A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- word
- millimeters
- earth plate
- medium laminate
- font
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明涉及一种“中”字形圆极化贴片天线，包括接地板和介质层板，接地板和介质层板相互平行；所述介质层板上表面设置有金属片；接地板和介质层板之间设置有“L”形探针；“L”形探针由水平杆和竖直杆构成；水平杆与介质层板相平行；竖直杆与接地板相垂直；接地板设置有通孔，“L”形探针与同轴连接头相连接；所述金属片呈“中”字形。本发明“中”字形圆极化贴片天线，提供一种汉字外形天线，以汉字“中”作为天线的几何形状并满足WiFi(IEEE IEEE 802.11)2.4G的技术带宽要求；具有汉字“中”的外形几何结构、体积小、简单而且低成本，还具有良好的轴比带宽及良好的视轴增益。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，具体的说，是涉及一种“中”字形圆极化贴片天线。
背景技术
随着通讯技术的不断进步，具有移动数据网络、wifi、蓝牙等无线通讯功能的智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备已成为了人们生活的一部分，并极大方便了人们的生活。但人们需要的不仅仅是无线通讯功能上的现实，也需要更加美观、简洁的通讯终端设备，早在十年前几乎每部手机都要伸出一根外置天线以接收特定频率的电磁波，但如今，很难再在市场买到一部外置天线的手机，天线已经被集成于手机内部或者壳体之上。与手机越来越美观形成鲜明对比的是，电磁波发射设备的天线却是越来越多，突兀的天线与室内外环境格格不入。更是有一些人群由于对电磁辐射的恐惧心里，看到天线便会焦虑不安。
同时，随着人们物质生活不断丰富，在满足使用功能前提下，人们对于精神文化需求越来越多。艺术已不仅是传统意义上的舞蹈、音乐、美术，而已经渗透到了建筑、汽车、家用电器等方方面面。但对天线而言，目前仍停留在技术层面。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种以汉字“中”作为天线，结构简单，成本低，外形美观，安全可靠，信号传输效果好的“中”字形圆极化贴片天线。
本发明所采取的技术方案是：
一种“中”字形圆极化贴片天线，包括接地板和介质层板，接地板和介质层板相互平行；接地板上方设置有介质层板，所述介质层板上表面设置有金属片；
接地板和介质层板之间设置有“L”形探针；
“L”形探针由水平杆和竖直杆构成；
水平杆与介质层板相平行；竖直杆与接地板相垂直；
接地板设置有通孔，竖直杆下端穿过通孔与设置在接地板下部的同轴连接头相连接；
所述金属片呈“中”字形；
所述水平杆的下表面与接地板的距离(D4)为14.5毫米；
所述竖直杆的半径(R)为0.5毫米；
所述通孔半径(R1)为1.8毫米；
接地板的上表面与介质层板的下表面的距离(D5)为17.5毫米；
接地板和介质层板通过尼龙螺栓相连接；
介质层板的厚度(H1)为0.5毫米；
构成“中”字的“口”字的左竖(W5+W8)为36.5毫米；
构成“中”字的“口”字的右竖(W5+W8)为36.5毫米；
构成“中”字的“口”字的上横(W4)为66.9毫米；
构成“中”字的“口”字的下横(W6)为38.8毫米；
构成“中”字的“口”字的下横的下端面与左竖的下端面的距离(W8)为5.2毫米；
构成“中”字的“口”字的下横的下端面与右竖的下端面的距离(W8)为5.2毫米；
构成“中”字的“口”字的左竖右端面与构成“中”字的中间“竖”的左端面的距离(W5-W3)/2为10.5毫米；
构成“中”字的“口”字的右竖左端面与构成“中”字的中间“竖”的右端面的距离(W5-W3)/2为10.5毫米；
构成“中”字的“口”字的左竖右端面与构成“中”字的“口”字的右竖左端面距离(W6)为38.8毫米；
构成“中”字的“口”字的上横的下端面与下横的上端面的距离W7为8.4毫米；
所述水平杆的自由端在介质层板投影点为介质板的中心；
所述“中”字的中竖左右对称线与介质板的左右对称线重合；
所述竖直杆的中心线与与介质板的左右对称线距离(D3)为：7.3毫米；
所述水平杆的自由端在介质层板投影点与“中”字的中竖的上端面距离(W9)为30.0毫米；
构成“中”字的中竖的宽度(W3)为10.3毫米；
上横的上端面与下横的下端面距离(W5)为31.3毫米；
中竖的上端面与中竖的下端面距离(W2)为74.3毫米；
“中”字为左右对称设置；
所述水平杆在介质层板投影与“口”字的上横的夹角(θ)为45度；
垂直于介质层板表面并穿过“中”字的“玉”字中心线上穿过“L”形探针的水平杆；
所述水平杆在中竖上投影长度(D2)为12.0毫米；
所述水平杆在下横上投影长度(D3)为7.3毫米；
水平杆的长度(W10)为9.0毫米；
(D1)为94毫米；
介质层板为正方形，边长(W1)162毫米；
接地板为正方形，边长(G)350毫米。
所述金属片为铜片或铝片。
所述接地板为正多边形。
所述尼龙螺栓的数量为4根或者8根。
所述介质层板上的金属片通过雕刻方式设置在介质板铜片层上或通过雕刻方式设置在介质板铝板上。
所述接地板由铝板构成。
本发明相对现有技术的有益效果：
本发明一种“中”字形圆极化贴片天线，以汉字“中”字为原形，将天线设计成为具有中字外形的艺术天线，在保证天线工作性能的情况下，使天线外观更加美观。汉字“中”具有单轴对称结构，且在中国语言文化中，中字的使用频率很高，且中字所表达的“中国”、“中庸”之意，首先符合中国传统文化的价值取向，另一方面体现了我们对中国文化的自信，试想随着若有越来越多天线具有汉字的艺术外形，这不仅利于中国文化与价值的传播、更可提振民族精神。因此中字形天线可应用于会议室、会堂、酒店、家庭等多种场所，在起到装饰美观作用的同时，实现了无线信号的发射或接收。
本发明具有汉字“中”的外形几何结构、体积小、简单而且低成本，还具有良好的轴比带宽及良好的视轴增益。
以汉字“中”作为天线的几何形状并满足WiFi(802.11)2.4G的技术带宽要求。本发明具有汉字“中”的外形几何结构、体积小、简单而且低成本，可实现高增益高阻抗匹配带宽。
本发明采用单层介质板及低成本铝接地板，“中”字形天线主体雕刻在介质板铜片层上、或将“中”字形天线主体直接雕刻在铝板上。
本发明的“中”字形天线外观几何尺寸，参照“中”的黑体字体进行精密优化调整设计。其中，天线单层板采用印制板工艺技术，可极大地降低成本。
“L”形探针与上层“中”字形天线主体可实现两者的电磁耦合，并达到良好的阻抗匹配。在所述实施例中WiFi(802.11)2.4G的带宽内电圧驻波比为小于1.7、右圆极化之轴比为小于3dB、最大右圆极化增益为5.7dBic。
本发明具有以下优势特征：
1、此天线能发射由两个垂直和水平极化信号组成的圆极化信号，该信号对于小型障碍物具有良好的穿透效果。
2、此天线所发射信号，能够有效的穿过一般混凝土结构墙壁，实现在整个室内建筑物范围中更加稳定的信号覆盖。
3、本发明天线的半功率波束宽度可达63.8度，因此接收无线信号的能力将明显优于大多数定向天线。
4、此天线平均波束下倾角为16度。
5、此天线工作频率(即轴比<3dB，电压驻波比<2，增益>5.2dBic)为2.38GHz-2.51GHz带宽达0.13GHz，
6、在2.4GHz(802.11)带宽14个频道范围内，能够实现良好的圆极化性能覆盖。
7、在2.4GHz(802.11)带宽14个频道范围内，具有良好的(3dB)轴比带宽覆盖。
8、在2.4GHz(802.11)带宽14个频道范围内，具有良好阻抗匹配。
9、在2.4GHz(802.11)带宽14个频道范围内，能够实现5.7dBic的圆极化增益。
附图说明
图1天线结构正视图；
图2天线结构右视图；
图3右圆极化天线轴比图；
图4右圆极化天线电压驻波比；
图5右圆极化天线2.40-2.50GHz线性辐射方向图；
图6右圆极化天线增益图；
图7左圆极化与右圆极化天线辐射图Phi＝90°；
图8左圆极化与右圆极化天线辐射图Phi＝0。
图中：
1——“中”主体部分，材料：铜；
2——介质层板，材料：Rogers RO4350B，厚度为0.51mm，介电常数3.48，损耗角正切0.0031；
3——接地板，材料：铝或铜；
4——“L”形探针，材料：铜；
5——连接接头；
6——尼龙螺栓。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：
附图1-8可知，一种“中”字形圆极化贴片天线，包括接地板3和介质层板2，接地板3和介质层板2相互平行；接地板3上方设置有介质层板2，所述介质层板2上表面设置有金属片1；
接地板和介质层板之间设置有“L”形探针4；
“L”形探针4由水平杆和竖直杆构成；
水平杆与介质层板相平行；竖直杆与接地板相垂直；
接地板设置有通孔，竖直杆下端穿过通孔与设置在接地板下部的同轴连接头相连接；
所述金属片呈“中”字形；
所述水平杆的下表面与接地板的距离(D4)为14.5毫米；
所述竖直杆的半径(R)为0.5毫米；
所述通孔半径(R1)为1.8毫米；
接地板的上表面与介质层板的下表面的距离(D5)为17.5毫米；
接地板和介质层板通过尼龙螺栓相连接；
介质层板的厚度(H1)为0.5毫米；
构成“中”字的“口”字的左竖(W5+W8)为36.5毫米；
构成“中”字的“口”字的右竖(W5+W8)为36.5毫米；
构成“中”字的“口”字的上横(W4)为66.9毫米；
构成“中”字的“口”字的下横(W6)为38.8毫米；
构成“中”字的“口”字的下横的下端面与左竖的下端面的距离(W8)为5.2毫米；
构成“中”字的“口”字的下横的下端面与右竖的下端面的距离(W8)为5.2毫米；
构成“中”字的“口”字的左竖右端面与构成“中”字的中间“竖”的左端面的距离(W5-W3)/2为10.5毫米；
构成“中”字的“口”字的右竖左端面与构成“中”字的中间“竖”的右端面的距离(W5-W3)/2为10.5毫米；
构成“中”字的“口”字的左竖右端面与构成“中”字的“口”字的右竖左端面距离(W6)为38.8毫米；
构成“中”字的“口”字的上横的下端面与下横的上端面的距离W7为8.4毫米；
所述水平杆的自由端在介质层板投影点为介质板的中心；
所述“中”字的中竖左右对称线与介质板的左右对称线重合；
所述竖直杆的中心线与介质板的左右对称线距离(D3)为：7.3毫米；
所述水平杆的自由端在介质层板投影点与“中”字的中竖的上端面距离(W9)为30.0毫米；
构成“中”字的中竖的宽度(W3)为10.3毫米；
上横的上端面与下横的下端面距离(W5)为31.3毫米；
中竖的上端面与中竖的下端面距离(W2)为74.3毫米；
“中”字为左右对称设置；
所述水平杆在介质层板投影与“口”字的上横的夹角(θ)为45度；
垂直于介质层板表面并穿过“中”字的“玉”字中心线上穿过“L”形探针的水平杆；
所述水平杆在中竖上投影长度(D2)为12.0毫米；
所述水平杆在下横上投影长度(D3)为7.3毫米；
水平杆的长度(W10)为9.0毫米；
(D1)为94毫米；
介质层板为正方形，边长(W1)162毫米；
接地板为正方形，边长(G)350毫米。
所述金属片为铜片或铝片。
所述接地板为正多边形。
所述尼龙螺栓的数量为4根或者8根。
所述介质层板上的金属片通过雕刻方式设置在介质板铜片层上或通过雕刻方式设置在介质板铝板上。
所述接地板由铝板构成。
本发明相对现有技术的有益效果：
本发明一种“中”字形圆极化贴片天线，以汉字“中”字为原形，将天线设计成为具有中字外形的艺术天线，在保证天线工作性能的情况下，使天线外观更加美观。汉字“中”具有单轴对称结构，且在中国语言文化中，中字的使用频率很高，且中字所表达的“中国”、“中庸”之意，首先符合中国传统文化的价值取向，另一方面体现了我们对中国文化的自信，试想随着若有越来越多天线具有汉字的艺术外形，这不仅利于中国文化与价值的传播、更可提振民族精神。因此中字形天线可应用于会议室、会堂、酒店、家庭等多种场所，在起到装饰美观作用的同时，实现了无线信号的发射或接收。
本发明具有汉字“中”的外形几何结构、体积小、简单而且低成本，还具有良好的轴比带宽及良好的视轴增益。
以汉字“中”作为天线的几何形状并满足WiFi(802.11)2.4G的技术带宽要求。本发明具有汉字“中”的外形几何结构、体积小、简单而且低成本，可实现高增益高阻抗匹配带宽。
本发明采用单层介质板及低成本铝接地板，“中”字形天线主体雕刻在介质板铜片层上、或将“中”字形天线主体直接雕刻在铝板上。
本发明的“中”字形天线外观几何尺寸，参照“中”的黑体字体进行精密优化调整设计。其中，天线单层板采用印制板工艺技术，可极大地降低成本。
“L”形探针与上层“中”字形天线主体可实现两者的电磁耦合，并达到良好的阻抗匹配。在所述实施例中WiFi(802.11)2.4G的带宽内电圧驻波比为小于1.7、右圆极化之轴比为小于3dB、最大右圆极化增益为5.7dBic。
本发明具有以下优势特征：
1、此天线能发射由两个垂直和水平极化信号组成的圆极化信号，该信号对于小型障碍物具有良好的穿透效果。
2、此天线所发射信号，能够有效的穿过一般混凝土结构墙壁，实现在整个室内建筑物范围中更加稳定的信号覆盖。
3、本发明天线的半功率波束宽度可达63.8度，因此接收无线信号的能力将明显优于大多数定向天线。
4、此天线平均波束下倾角为16度。
5、此天线工作频率(即轴比<3dB，电压驻波比<2，增益>5.2dBic)为2.38GHz-2.51GHz带宽达0.13GHz，
6、在2.4GHz(802.11)带宽14个频道范围内，能够实现良好的圆极化性能覆盖。
7、在2.4GHz(802.11)带宽14个频道范围内，具有良好的(3dB)轴比带宽覆盖。
8、在2.4GHz(802.11)带宽14个频道范围内，具有良好阻抗匹配。
9、在2.4GHz(802.11)带宽14个频道范围内，能够实现5.7dBic的圆极化增益。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、对中字字体、字号、粗细进行的更改变化与修饰，均属于本发明的技术方案范围内。
Claims (6)
1.一种“中”字形圆极化贴片天线，包括接地板和介质层板，接地板和介质层板相互平行；接地板上方设置有介质层板，所述介质层板上表面设置有金属片；
接地板和介质层板之间设置有“L”形探针；
“L”形探针由水平杆和竖直杆构成；
水平杆与介质层板相平行；竖直杆与接地板相垂直；
接地板设置有通孔，竖直杆下端穿过通孔与设置在接地板下部的同轴连接头相连接；
其特征在于，所述金属片呈“中”字形；
所述水平杆的下表面与接地板的距离(D4)为14.5毫米；
所述竖直杆的半径(R)为0.5毫米；
所述通孔半径(R1)为1.8毫米；
接地板的上表面与介质层板的下表面的距离(D5)为17.5毫米；
接地板和介质层板通过尼龙螺栓相连接；
介质层板的厚度(H1)为0.5毫米；
构成“中”字的“口”字的上横(W4)为66.9毫米；
构成“中”字的“口”字的下横(W6)为38.8毫米；
构成“中”字的“口”字的下横的下端面与左竖的下端面的距离(W8)为5.2毫米；
构成“中”字的“口”字的下横的下端面与右竖的下端面的距离(W8)为5.2毫米；
构成“中”字的“口”字的左竖右端面与构成“中”字的“口”字的右竖左端面距离(W6)为38.8毫米；
构成“中”字的“口”字的上横的下端面与下横的上端面的距离W7为8.4毫米；
所述水平杆的自由端在介质层板投影点为介质板的中心；
所述“中”字的中竖左右对称线与介质板的左右对称线重合；
所述竖直杆的中心线与与介质板的左右对称线距离(D3)为：7.3毫米；
所述水平杆的自由端在介质层板投影点与“中”字的中竖的上端面距离(W9)为30.0毫米；
构成“中”字的中竖的宽度(W3)为10.3毫米；
上横的上端面与下横的下端面距离(W5)为31.3毫米；
中竖的上端面与中竖的下端面距离(W2)为74.3毫米；
“中”字为左右对称设置；
所述水平杆在介质层板投影与“口”字的上横的夹角(θ)为45度；
垂直于介质层板表面并穿过“中”字的“玉”字中心线上穿过“L”形探针的水平杆；
所述水平杆在中竖上投影长度(D2)为12.0毫米；
所述水平杆在下横上投影长度(D3)为7.3毫米；
水平杆的长度(W10)为9.0毫米；
介质层板为正方形，边长(W1)162毫米；
接地板为正方形，边长(G)350毫米。
2.根据权利要求1所述“中”字形圆极化贴片天线，其特征在于：
所述金属片为铜片或铝片。
3.根据权利要求1所述“中”字形圆极化贴片天线，其特征在于：所述接地板为正多边形。
4.根据权利要求1所述“中”字形圆极化贴片天线，其特征在于：所述尼龙螺栓的数量为4根或者8根。
5.根据权利要求1所述“中”字形圆极化贴片天线，其特征在于：所述介质层板上的金属片通过雕刻方式设置在介质板铜片层上或通过雕刻方式设置在介质板铝板上。
6.根据权利要求1所述“中”字形圆极化贴片天线，其特征在于：所述接地板由铝板构成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710775472.8A CN107634327A (zh) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | “中”字形圆极化贴片天线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710775472.8A CN107634327A (zh) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | “中”字形圆极化贴片天线 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107634327A true CN107634327A (zh) | 2018-01-26 |
Family
ID=61100436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710775472.8A Pending CN107634327A (zh) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | “中”字形圆极化贴片天线 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107634327A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110518351A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-29 | 深圳大学 | 一种双极化毫米波天线单元及天线阵列 |
| CN110690565A (zh) * | 2019-08-14 | 2020-01-14 | 青岛理工大学 | 一种家字形圆极化贴片天线 |
| CN113437503A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 哈尔滨工程大学 | 一种异构混合圆极化5g mimo天线 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106169655A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-11-30 | 张春巍 | “国”字形圆极化贴片天线 |
-
2017
- 2017-08-31 CN CN201710775472.8A patent/CN107634327A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106169655A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-11-30 | 张春巍 | “国”字形圆极化贴片天线 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110690565A (zh) * | 2019-08-14 | 2020-01-14 | 青岛理工大学 | 一种家字形圆极化贴片天线 |
| CN110518351A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-29 | 深圳大学 | 一种双极化毫米波天线单元及天线阵列 |
| CN113437503A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 哈尔滨工程大学 | 一种异构混合圆极化5g mimo天线 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103296388B (zh) | 一种小型超宽带全向天线 | |
| CN107634327A (zh) | “中”字形圆极化贴片天线 | |
| CN203826560U (zh) | 一种具有开放边界的超宽带双极化喇叭天线 | |
| CN205609752U (zh) | 倒f型天线结构 | |
| CN106169655B (zh) | “国”字形圆极化贴片天线 | |
| CN104505578A (zh) | 一种全向双圆极化天线 | |
| CN109509966A (zh) | 一种s频段高增益圆极化天线 | |
| CN204231813U (zh) | 背壳以及电子设备 | |
| CN208460972U (zh) | 一种微带天线及通信设备 | |
| CN203813034U (zh) | 一种方向图可重构天线 | |
| CN101719590B (zh) | 一种单极天线及具有该单极天线的移动通信装置 | |
| CN205211951U (zh) | 一种采用u型微带馈电的双极化宽带缝隙天线 | |
| CN208622939U (zh) | 高增益贴片天线 | |
| CN208706868U (zh) | 一种低剖面双向双极化微带天线 | |
| CN106356631A (zh) | 双频天线 | |
| CN206003957U (zh) | 一种超宽带全向吸顶天线 | |
| CN105119057B (zh) | 一种多频段微带天线 | |
| CN208093760U (zh) | 一种隐藏式贴片天线 | |
| CN209282386U (zh) | 一种s频段高增益圆极化天线 | |
| CN206163701U (zh) | 水平全向高增益垂直极化阵列偶极天线 | |
| CN201122655Y (zh) | 小型蓝牙平面倒f天线 | |
| CN206370498U (zh) | 一种低无源交调超宽频薄型全向吸顶天线 | |
| CN204243204U (zh) | 四c形环风车形微带天线 | |
| CN206673105U (zh) | 小型化斧形双模单极子天线 | |
| CN100397705C (zh) | 用于可携式无线通信装置的槽孔天线 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180126 |