CN1414659A - 天线阻抗匹配方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线阻抗匹配方法及其装置，其中所述天线阻抗匹配方法通过在印刷电路板天线的馈电部处设置上、下金属片形成电容，利用电容的纯电抗性质消除天线输入阻抗的电抗部分，并可通过调节上、下金属片的相对面积或改变印刷电路板的材料等方法改变电容的容抗大小，实现阻抗匹配的调节，这样，当天线输入电抗部分变化时，仍然可较容易地实现阻抗匹配。与前述天线阻抗匹配方法所对应的天线阻抗匹配装置是由导电材料及设于其间的介质所形成的电容，该电容与天线的馈电部电性相连。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种天线阻抗匹配方法及其装置，具体是关于一种印刷电路板天线的阻抗匹配方法及其装置。
【背景技术】
在天线系统中，需要将天线的输入阻抗变换到等于馈线的特性阻抗以保证馈线上只有信号电压电流的入射波，而没有反射波，即使得天线工作在行波状态，信号功率被天线负载全部吸收，这种情况为理想状况，称为阻抗匹配，此时电压驻波比为1。天线的输入阻抗由馈电点处的电压矢量与电流矢量之比定义，包括输入电阻和输入电抗两部分，同时决定于天线本身的结构、尺寸、工作频率及周围物体的影响，一般通过近似计算或直接实验确定，而馈线的特性阻抗则由馈线的型号决定，如同轴线缆的特性阻抗一般为50Ω，75Ω或100Ω，所以，为实现上述匹配，需要用阻抗匹配装置消除天线的输入电抗，并使其输入电阻等于馈线的特性阻抗。
阻抗匹配可以通过在馈电点附近增加阻抗变换器如1/4波长变换器，支节匹配器等实现，相关的现有技术请参照美国专利第6,239,765号，其第一导电体位于接地部和馈点之间的部分用作50Ω阻抗变换器，其长度与天线工作频率有关，通过测试及调节，这种阻抗变换器可以同时消除天线的输入电抗，并使其输入电阻等于馈线的特性阻抗，但其缺点在于变换器尺寸需要根据天线工作频率精确计算，实际设置变换器时操作难度较大，且当天线工作频率变化引起天线输入阻抗的变化时，变换器的尺寸和位置不易调节，因此，在实际应用中常常造成阻抗不匹配。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种当天线输入阻抗的电抗部分变化时易于实现阻抗匹配的方法。
本发明的另一目的在于提供一种根据前述方法而制成的易于实现天线阻抗匹配的装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：通过在印刷电路板天线的馈电部处设置上、下金属片并利用印刷电路板作为介质而形成电容，通过电容的纯电抗消除天线输入阻抗的电抗部分，使得天线的输入阻抗等于馈线的特性阻抗，从而达到阻抗匹配。作为与前述方法相对应的天线阻抗匹配装置，则是由导电材料及印刷电路板所组成的电容，该电容与天线的馈电部电性相连。
与现有技术相比，本发明的优点在于：该阻抗匹配方法原理简单、容易操作，且由于电容的容抗大小易于通过上、下金属片的相对面积或印刷电路板的材料进行变化，所以当天线输入阻抗的电抗部分变化时可较容易地实现阻抗匹配。
【附图说明】
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明的仰视图。
图3为沿图1A-A线的剖视图。
【具体实施方式】
请参照图1、图2及图3，其表示本发明一具体实施方式，包括印刷电路板1、天线本体2和阻抗匹配装置3。其中，印刷电路板1包括上平面11和下平面12，天线本体2包括辐射部21、馈电部22和接地部23，阻抗匹配装置3包括上金属片5和下金属片6。
天线本体2和上金属片5设于上平面11上，其中，天线本体2的馈电部22设于辐射部21的一端并与辐射部21电性相连，接地部23与馈电部22电性隔离，如果天线本体2采用同轴线(未图示)馈电，则同轴线的内芯线与辐射部21电性相连，接地部23与同轴线的遮蔽层电性相连，下金属部6设于下平面12上并与上金属面5相对设置，上金属片5、下金属片6和其间的印刷电路板形成电容，在本实施方式中，上金属片5和下金属片6均采用蚀刻的方式形成。当然，它们也可通过贴片等方式形成。
通过调节印刷电路板1的材料，上金属片5与下金属片6相对面积的大小等多种方法可以调节电容的大小，从而调节该电容的容抗，这样，当天线输入阻抗的电抗部分变化时可较容易地通过调节电容的容抗消除天线输入阻抗的电抗部分，实现阻抗匹配。
显然，只要阻抗匹配装置3为一容性装置均可依照上述原理实现阻抗匹配，所以，阻抗匹配装置3还可以是可变电容，当天线本体2工作在高频波段时，阻抗匹配装置3甚至可以不是上述集总参数电容而仅是由非集总元件所形成的分布电容，这些变化都属于本发明的构思。
Claims (6)
1.一种天线阻抗匹配方法，其中所述天线包括馈电部，其特征在于：在天线的馈电部处设置容性装置实现阻抗匹配，该容性装置与天线的馈电部电性相连。
2.如权利要求1所述的天线阻抗匹配方法，其特征在于：上述容性装置是由导电材料及设于其间的电介质所形成的电容。
3.如权利要求2所述的天线阻抗匹配方法，其特征在于：通过调节电容参数可以使天线输入阻抗变化时仍能实现天线的阻抗匹配。
4.一种天线阻抗匹配装置，设置在天线的一端，其中该天线包括馈电部，其特征在于：天线阻抗匹配装置是由导电材料及设于其间的电介质所形成的电容，该电容与天线的馈电部电性相连。
5.一种天线阻抗匹配装置，设置在天线的一端，其中该天线是平面印刷天线，包括天线本体和印刷电路板，且天线本体包括馈电部，其特征在于：天线阻抗匹配装置是由导电材料及印刷电路板所组成的电容，该电容与天线的馈电部电性相连。
6.如权利要求5所述的天线阻抗匹配装置，其特征在于：电容的两极为蚀刻在印刷电路板两侧面上的金属片。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 01137218 CN1414659A (zh) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 天线阻抗匹配方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 01137218 CN1414659A (zh) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 天线阻抗匹配方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1414659A true CN1414659A (zh) | 2003-04-30 |
Family
ID=4674097
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 01137218 Pending CN1414659A (zh) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 天线阻抗匹配方法及装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN1414659A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102883526A (zh) * | 2011-07-14 | 2013-01-16 | 深圳光启高等理工研究院 | 一种集成天线的pcb板 |
| CN108072776A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-25 | 旺矽科技股份有限公司 | 探针卡及其多重信号传输板 |
| CN110212304A (zh) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | 丰田自动车株式会社 | 阵列天线 |
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2001
- 2001-10-22 CN CN 01137218 patent/CN1414659A/zh active Pending
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| CN102883526B (zh) * | 2011-07-14 | 2016-02-10 | 深圳光启高等理工研究院 | 一种集成天线的pcb板 |
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