CN111129748A - 一种基于加载电感技术的双频天线 - Google Patents

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李慎荣
洪柳燕
傅海鹏
马建国
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Abstract

一种基于加载电感技术的双频天线，它由两个相同的矩形开槽贴片组成，采用电感将两个贴片连接起来；为了激励上层贴片，采用双馈电结构，通过这种馈电结构，可以同时激励上层两个由电感连接在一起的贴片；利用电感在不同频率的特性差异，基于相同的天线结构，在低频和高频同时激励起基谐模，具有结构简单、成本低廉和天线增益性能稳定的优点。

Description

一种基于加载电感技术的双频天线
技术领域
本发明属于天线设计领域，尤其涉及一种基于加载电感技术的双频天线。
背景技术
微带天线实现双频段工作的基本方法可分为两大类：单贴片的方法和多贴片的方法。
单贴片天线为了实现双频段性能通常使用基谐模和高次模，基谐模工作在低频段具有定向的方向图，高次模工作在高频段，其方向图开裂，因此，天线增益并不稳定。
为了实现稳定的辐射性能，通常使用多辐射贴片，在低频段利用大尺寸贴片的基谐模，在高频段利用小尺寸贴片的基谐模。这种天线设计可以在低频和高频使用不同贴片的基谐模，避免了高次模的产生，因此具有稳定的方向图和增益。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本专利发明一种基于加载电感技术的双频天线，利用电感在不同频率的特性差异，基于相同的天线结构，在低频和高频同时激励起基谐模，具有结构简单、成本低廉和天线增益性能稳定的优点。
一种基于加载电感技术的双频天线，天线的主要辐射结构如图1（a）所示，它由两个相同的矩形开槽贴片组成，采用电感将两个贴片连接起来；地板和馈电结构如图1（b）所示，为了激励上层贴片，这种天线设计采用双馈电结构。通过这种馈电结构，可以同时激励上层两个由电感连接在一起的贴片。
本专利利用加载电感技术实现双频特性。其工作原理为：利用电感感抗与工作频率成正比的关系，电感在低频具有较小的感抗，在高频具有较大的感抗，因此将其看作是一个低通滤波器。当天线工作在低频时，通过设定一个合适的电感值，可以使低频电流通过，此时电感相当于良导体，可以把两个小贴片看作一个整体结构，如图1所示。当天线工作在高频时，由于电感在高频具有较大的电抗，因此高频电流无法通过，所以加载电感相当于开路，此时两贴片是一个1×2的阵列，如图2所示。低频时，双馈电结构激励同一个大尺寸贴片，高频时，双馈电结构同时激励两个小尺寸贴片。
一种基于加载电感技术的双频天线，利用同一个结构实现双频特性。与传统具有多谐振结构的双频天线相比，这种采用加载电感技术的双频天线的高频和低频性能基于同一个天线结构，因此不存在高低频谐振结构相互影响的问题，更容易实现阻抗匹配。通过这种设计，在低频和高频都可以获得较稳定的增益和方向图性能。
附图说明
图1是天线整体结构图；
图2是天线在高频段等效结构图；
图3是加载电感对天线工作频带的影响曲线图；
图4是加载电感双频天线立体结构示意图；
图5是加载电感双频天线侧视图；
图6是加载电感双频天线辐射结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。
一种基于加载电感技术的双频天线，利用电感在不同频率的特性差异，基于相同的天线结构，在低频和高频同时激励起基谐模。如图5所示基于加载电感技术的双频天线。天线的主要辐射结构如图4所示，它由两个相同的矩形开槽贴片组成，采用电感将两个贴片连接起来；地板和馈电结构如图1（b）所示。为了激励上层贴片，这种天线设计采用双馈电结构，如图1（b）所示。通过这种馈电结构，可以同时激励上层两个由电感连接在一起的贴片。该天线放置在地板的中心，以低频中心频率830MHz计算，其高度为0.05～0.3λ，天线整体长度为0.1～0.35λ，天线宽度为0.2～0.5λ（λ是天线中心频率对应的波长）。
图3对比了加载电感对天线工作频带的影响。以双频天线（700M - 960MHz、1.7G -2.7GHz）为例，采用加载电感技术的双频天线可以同时覆盖低频和高频段;没有加载电感的天线只能覆盖高频段，在低频时由于天线尺寸过小，天线无法谐振，因此无法覆盖低频段。
一种基于加载电感技术的双频天线，经过优化得到的加载电感技术的双频天线辐射结构图分别有椭圆形、梯形、和阶梯形等形状，如图6所示。通过在矩形槽中间构造不同的小结构，改善在高频段的增益和方向图性能。

Claims (2)

1.一种基于加载电感技术的双频天线，其特征在于：天线的主要辐射结构由两个相同的矩形开槽贴片组成，采用电感将两个贴片连接起来；为了激励上层贴片，采用双馈电结构；通过这种馈电结构，可以同时激励上层两个由电感连接在一起的贴片。
2.根据权利要求1所述一种基于加载电感技术的双频天线，其特征在于：利用电感感抗与工作频率成正比的关系，电感在低频具有较小的感抗，在高频具有较大的感抗，因此将其看作是一个低通滤波器；当天线工作在低频时，通过设定一个合适的电感值，可以使低频电流通过，此时电感相当于良导体，可以把两个小贴片看作一个整体结构；当天线工作在高频时，由于电感在高频具有较大的电抗，因此高频电流无法通过，所以加载电感相当于开路，此时两贴片是一个1×2的阵列；低频时，双馈电结构激励同一个大尺寸贴片，高频时，双馈电结构同时激励两个小尺寸贴片。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8373609B1 (en) * 2008-06-10 2013-02-12 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Perturbed square ring slot antenna with reconfigurable polarization
GB201602358D0 (en) * 2016-02-09 2016-03-23 Drayson Technologies Europ Ltd Energy harvesting circuit board
US20170104265A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Nokia Solutions And Networks Oy Ground phase manipulation in a beam forming antenna
US20170294720A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Phase Sensitive Innovations, Inc. Phased-array antenna with in-plane optical feed and method of manufacture
CN206931706U (zh) * 2017-05-25 2018-01-26 广东工业大学 一种新型双波束定向辐射mimo贴片天线及移动终端
CN207082630U (zh) * 2017-04-13 2018-03-09 昌泽科技有限公司 单馈入双频天线结构
CN107887694A (zh) * 2017-09-25 2018-04-06 北京航空航天大学 一种采用液晶材料增强极化可重构能力的频率/极化/方向图独立可重构贴片天线
CN108039590A (zh) * 2016-10-31 2018-05-15 台达电子工业股份有限公司 双频双馈入天线结构
US20180183147A1 (en) * 2016-12-27 2018-06-28 Wistron Neweb Corp. Antenna structure
CN108232443A (zh) * 2018-01-18 2018-06-29 华南师范大学 一种方向图可重构的微带缝隙天线
CN108461911A (zh) * 2017-02-20 2018-08-28 中兴通讯股份有限公司 一种超高频近场rfid天线及超高频近场rfid读写器

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8373609B1 (en) * 2008-06-10 2013-02-12 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Perturbed square ring slot antenna with reconfigurable polarization
US20170104265A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Nokia Solutions And Networks Oy Ground phase manipulation in a beam forming antenna
GB201602358D0 (en) * 2016-02-09 2016-03-23 Drayson Technologies Europ Ltd Energy harvesting circuit board
US20170294720A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Phase Sensitive Innovations, Inc. Phased-array antenna with in-plane optical feed and method of manufacture
CN108039590A (zh) * 2016-10-31 2018-05-15 台达电子工业股份有限公司 双频双馈入天线结构
US20180183147A1 (en) * 2016-12-27 2018-06-28 Wistron Neweb Corp. Antenna structure
CN108461911A (zh) * 2017-02-20 2018-08-28 中兴通讯股份有限公司 一种超高频近场rfid天线及超高频近场rfid读写器
CN207082630U (zh) * 2017-04-13 2018-03-09 昌泽科技有限公司 单馈入双频天线结构
CN206931706U (zh) * 2017-05-25 2018-01-26 广东工业大学 一种新型双波束定向辐射mimo贴片天线及移动终端
CN107887694A (zh) * 2017-09-25 2018-04-06 北京航空航天大学 一种采用液晶材料增强极化可重构能力的频率/极化/方向图独立可重构贴片天线
CN108232443A (zh) * 2018-01-18 2018-06-29 华南师范大学 一种方向图可重构的微带缝隙天线

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
W. AN ET AL.: "Low-Profile Wideband Slot-Loaded Patch Antenna With Multiresonant Modes", 《IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS》 *
吴跃敏: "串联邻近耦合馈电微带天线阵列的设计", 《电讯技术》 *

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