CN1249071A - 高阻抗型高频天线 - Google Patents

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Abstract

提供一种高阻抗型高频天线,由于通过降低电抗成分和增加电阻成分而实现高阻抗,故当人体或类似物体接近天线时,外部因素不影响天线,从而有可能制作一种小尺寸的产品。天线包括一个有50Ω输入和输出容量的RF模块;和一个连接于天线与RF模块之间的匹配电路,用于输出50Ω的阻抗,并且在1/4λ螺旋段具有史密斯圆图,从而1/2λ的单极天线50Ω的RF模块匹配。

Description

高阻抗型高频天线
本发明涉及一种高阻抗型高频天线；尤其涉及一种改进的高阻抗型高频天线，当人体或类似物体接近天线时，由于减小电抗分量和增加电阻分量而实现一种高阻抗，这种高阻抗使这种外部因素不影响天线，从而有可能制作一种小尺寸的产品。
移动电话-无线电话、PCS(个人通信系统)或类似系统的常规天线是长的，从而带来不方便。因此，需要制作一种系统的较短天线。
为了克服上述问题，在阻抗(R±JX)中，电阻最好为250Ω，电抗X最好为-350～-450。然而，当实际采用上述值时，天线在人体或类似物体接近它时由于电阻R和电抗X而容易受到影响，使SWR(驻波波)和天线特征退化，从而高频宽带无线仪器的天线长度成约16-18厘米。
图1至4是示意图，说明常规天线。如图所示，已知四种其中使用1/2λ和1/4λ的加载式天线。
即，通常使用1/4λ的螺旋天线和1/2λ的单极天线。一般说来，天线容量被表示成R和jX，并且在1/2λ的单极天线中，R值为200-300Ω，X值为-300～-400Ω。
然而，在常规天线方面，在1/4λ天线中，有可能减小天线长度。但由于电感分量高，故效率由于热损失而提高。
此外，因为单极天线具有较低的电阻(R：200～300Ω)和电抗分量(X：-300～-400Ω)，故当人体或类似物体接近天线时影响天线。当天线不受人体或类似物体的影响时，50Ω的匹配状态由于较低的电阻分量和电抗分量而变成电气上不稳定，使SWR(驻波比)退化，从而降低天线效率。
因此，本发明之一个目的在于提供一种克服上述常规技术中所遇到问题的高阻抗型高频天线。
本发明之另一目的在于提供一种改进的高阻抗型高频天线，当人体或类似物体接近天线时，由于减小电抗分量和增加电阻分量而实现一种高阻抗，这种高阻抗使这种外部因素不影响天线，从而有可能制作一种小尺寸的产品。
本发明之又一目的在于提供一种能通过使用史密斯圆图而减小天线长度的改进的高阻抗型高频天线。
本发明之又一目的在于提供一种能提供具有最高纯电阻的改进天线的改进高抗型高频天线。
为了实现上述目的，提供一种高阻抗型高频天线，它包括一个RF模块，具有50Ω的输入和输出容量；和一个匹配电路，连接于天线与RF模块之间，用于输出50Ω的阻抗，并且在一个1/4λ的螺旋部位具有史密斯圆图，使1/2λ单极天线匹配于50ΩRF模块。其中匹配电路包括一个有1PF容量的电容器和一个有18mH容量的电感器，并且1/2λ入极天线的阻抗为400～500Ω，和其电抗为O。
本发明的附加优点、目的和其它特点会在下面的描述中部分地提出来，并且会在下面的审查中为本专业普通技术人员所部分地了解，或者可在本发明的实践中获悉。象所附权利要求书中特别提出的一样，可以实现和得到本发明的目的和优点。
可从下面给出的详细描述中和只为说明而给出的、从而不是限制本发明的附图中，比较充分地了解本发明，在附图中：
图1至4是示意图，说明常规天线的结构；
图5是示意图，说明根据本发明的高阻抗型高频天线的结构；
图6是详细电路图，说明根据本发明的一个匹配电路；
图7是说明根据本发明的史密斯圆图的图；
图8A至8C是正面图，说明根据本发明的天线结构，其中：
图8A是说明根据本发明的天线的正面图；
图8B是说明根据本发明的电感器的正面图；和
图8C是说明根据本发明的电容器的正面图。
图5根据本发明说明高阻抗型高频天线的结构。
如图5所示，根据本发明的高阻抗型高频天线包括一个RF模块10，具有50Ω的输入和输出容量；一个天线20，用于接收和发射信号；和一个匹配电路30，连接于天线20与RF模块10之间，用于输出50Ω的天线阻抗，使来自天线20的信号等同于RF模块10的阻抗。
图6根据本发明说明匹配电路。
如图6所示，连接1PF的电容器C10的18mH的电感器L10。
图7根据本发明说明一个史密斯圆图，图8A至8C根据本发明说明天线的结构，其中：图8A是根据本发明说明天线的正面图，图8B是根据本发明说明电感器的正面图，和图8C是根据本发明说明电容器的正面图。
参看图7，点A至C表示阻抗流动路径。即，这些点是一些阻抗区域，其中没有电抗分量，并且电阻分量为450Ω～500Ω，已知该值是高的。此外，在点A至C，没有来自人体或类似物体的任何影响。
因为来自模块10的输出是50Ω，故该输出与史密斯圆图中的点B有关。为了基于匹配原理把点A移动到点B，还需要导纳图的并联电容器和阻抗图的串联电感器。
因此，在图6所示的匹配电路30中，需要有1PF容量的电容器C10和有18mH容量的电感器L10。其整数值可以随着实验或试验期间的各种环境而变化。
天线的高阻抗与匹配电路30的RF模块输出阻抗相匹配。
此外，1/4λ和1/2λ的单极天线作得较短，并且该天线不受人体或类似物体的影响，因为使用了高阻抗的天线。
即，当拉伸1/2λ的单极天线时，1/2λ的单极段由于使用1/4λ螺旋天一段的LC匹配电路而变成高阻抗，并且1/4λ螺旋天线变成匹配电路。
如上所述，在根据本发明的高阻抗型高频天线中，天线由于减小电抗分量和增加电阻分量而不受人体或类似物体的影响，因为已如此形成一种高阻抗状态，并且有可能制作一种有约8-10厘米长度的天线，从而有可能制作一种小尺寸的产品。
虽然已为说明目的而公开本发明的一些优选实施例，但本专业的技术人员会了解：在不脱离所附权利要求书中列举的本发明范围和精神的情况下，可以作出各种修正、添加和替换。

Claims (3)

1.一种用于无线仪器或类似仪器的高阻抗型高频天线，包括：
一个RF模块，具有50Ω的输入和输出容量；和
一个匹配电路，连接于天线与RF模块之间，用于输出50Ω的阻抗，并且在1/4λ螺旋段具有史密斯圆图，从而1/2λ单极天线与50ΩRF模块匹配。
2.根据权利要求1的天线，其中所述的匹配电路包括一个有1PF容量的电容器，和一个有18mH容量的电感器。
3.根据权利要求1的天线，其中1/2λ单极天线的阻抗是400～500Ω，它的电抗是0。
CN97181995.5A 1997-04-21 1997-05-27 高阻抗型高频天线 Pending CN1249071A (zh)

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