CN1431734A - 双频平板天线及其辐射金属片 - Google Patents

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CN1431734A CN 02101817 CN02101817A CN1431734A CN 1431734 A CN1431734 A CN 1431734A CN 02101817 CN02101817 CN 02101817 CN 02101817 A CN02101817 A CN 02101817A CN 1431734 A CN1431734 A CN 1431734A
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翁金辂
刘永汉
邱宗文
林益谦
谢政宪
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Abstract

一种双频平板天线及其辐射金属片，本天线，包括：一个辐射金属片及分别连接辐射金属片的一个馈线、一个接地面；接地面用于电接地；馈线用于传输信号；辐射金属片包括：一个金属片，金属片上设有一个接地点、一个馈入点及至少一个狭缝；接地点电连接至接地面；馈入点电连接至馈线；狭缝由辐射金属片的一边缘延伸至辐射金属片的内部，由狭缝的区隔使辐射金属片形成弯曲状单一的导电路径，该路径为双频天线的二操作频率的电流路径。本发明天线结构简单，辐射金属片面积小，并可以降低无线通信产品的电磁能吸收率，以减轻电磁波对人体的影响。

Description

双频平板天线及其辐射金属片
(一)技术领域
本发明涉及一种天线，特别是一种双频平板天线及其辐射金属片，本天线为一种倒F形平板天线。
(二)背景技术
随着通信技术的蓬勃发展，各种通信产品与技术也如雨后春笋般地出现，通信频段中，双频、三频、甚至多频段应用更成热门趋势，如果一项新的产品，想要得到市场的广泛接受与肯定，其产品的外观与尺寸，就成为非常重要的关键。因此，体积小且能隐藏于产品内部的双频平板天线也成为具有相当实用价值的产品。
现有技术中，一般双频倒F形平板天线可分为两类：第一类为在辐射金属片上加设狭缝，使辐射金属片分割成两个大小不同的金属片，而这两个金属片分别工作于双频天线的低频与高频段；第二类同样是利用狭缝使辐射金属片形成两个大小不同的金属片，天线的两个共振模式皆由较大的金属片产生，而较小的金属片仅起阻抗匹配作用。虽然，以上两种天线皆能实现双频操作，但这种辐射金属片形成的天线，其总面积较一般倒F形平板天线大，因此，有必要提出一种利用单一金属片的双频倒F形平板天线。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种用单一金属片制成的双频平板天线。
本发明的另一目的在于提供一种用于双频倒F形平板天线的辐射金属片。
为达到上述目的，本发明采取如下技术措施：
本发明用于双频倒F形平板天线的辐射金属片，包括：一个接地点，一个馈入点及至少一狭缝；狭缝由辐射金属片的一边缘延伸至辐射金属片的内部，使辐射金属片形成单一的弯曲状路径，该路径用作天线的两个操作频率的电流路径，该二操作频率包括一高频及一低频，该路径的长度接近该高频的1/2波长，且该路径的长度接近低频的1/4波长。
所述弯曲状路径具有一个起始端及一个末端，接地点与馈入点位于起始端附近，该末端延伸至辐射金属片内部且被该路径所环绕。
本发明的结构可描述如下：
本发明的一种双频平板天线，包括：一个辐射金属片及分别连接辐射金属片的一个馈线、一个接地面；
接地面用于电接地；
馈线用于传输信号；
辐射金属片包括：一个金属片，金属片上设有一个接地点、一个馈入点及至少一个狭缝；
接地点电连接至接地面；
馈入点电连接至馈线；
狭缝由辐射金属片的一边缘延伸至辐射金属片的内部，由狭缝的区隔使辐射金属片形成弯曲状单一的导电路径，该路径为双频天线的二操作频率的电流路径。
其中，所述二操作频率包括一高频及一低频，所述电流路径的长度接近高频的1/2波长，且接近低频的1/4波长。
本发明的适用于双频平板天线的辐射金属片，包括：一个金属片，其上设有一个接地点、一个馈入点及至少一个狭缝；
狭缝由辐射金属片的一边缘延伸至辐射金属片的内部，由狭缝的区隔使辐射金属片形成弯曲状单一的导电路径，该路径为双频天线的两操作频率的电流路径。
其中，所述二操作频率包括一高频及一低频，所述路径的长度接近高频的1/2波长，且该路径的长度接近该低频的1/4波长。
其中，所述路径具有一起始端及一末端，所述接地点与馈入点位于起始端附近，该末端延伸至辐射金属片内部且被该路径所环绕。
与现有技术相比，本发明具有如下效果：
本发明只须由单一的弯曲状辐射金属片，且不须外加阻抗匹配的金属片，即可得到双频操作效果，特别适用于900/1800MHz双频带。本发明的辐射金属片面积可大大缩小，并可以降低无线通信产品的电磁能吸收率，以减轻电磁波对人体的影响
(四)附图说明：
图1：本发明双频倒F形平板天线一实施例的侧视图；
图2：本发明辐射金属片一实施例的平面示意图；
图3：本发明双频平板天线实施例中反射损耗的实验测量与模拟结果示意图；
图4：本发明辐射金属片另一实施例的平面示意图；
图5：本发明双频平板天线另一实施例中反射损耗的实验测量结果示意图；
图6：本发明辐射金属片再一实施例的平面示意图。
(五)具体实施方式
结合附图及实施例对本发明的结构特征详细说明如下：
如图1所示，本发明的双频平板天线1包括：一个辐射金属片11、一个接地面12、一个短路金属片13、一个馈线14及基底15、16。接地面12用以电接地，短路金属片13连接辐射金属片11与接地面12，基底15的材料为微波基底，用以支撑及印制辐射金属片，辐射金属片11与接地面12之间的基底16为空气或介电常数接近空气的介质，亦可为一种微波基底。馈线14用以贯穿接地金属片12及基底15与辐射金属片11连接，用以传递信号。
如图2所示，其为本发明辐射金属片一实施例的平面示意图；辐射金属片2包括：一个接地点22、一个馈入点23、一个狭缝24。接地点22连接短路金属片13的一端，而短路金属片13的另一端连接至接地面12，使辐射金属片11短路至接地面12；馈入点23连接至馈线14；狭缝24由辐射金属片11的一边缘延伸至辐射金属片11的内部，利用狭缝24的区隔，在单一辐射金属片11上形成弯曲状路径21，而该辐射金属片11形成一起始端及一末端，其上的接地点22与馈入点23位于辐射金属片11的起始端附近，该末端延伸至辐射金属片11内部，且被21路径所环绕，故可以降低无线通信产品的电磁能吸收率(Specific Absorption Rate)；由于本发明的辐射金属片11只使用单一金属片形成的路径实现双频操作，辐射金属片11可减少约20％的面积，使得本发明的双频倒F形平板天线的面积可减小。
如图3所示，其为本发明双频平板天线实施例中反射损耗的实验测量与模拟结果示意图；其中，反射损耗的实验测量结果31与电磁模拟软件模拟结果32，两者相当接近；由所示曲线可看出，本发明的天线可成功激发于900及1800MHz附近的两个模式，因此应用于900/1800MHz双频带。
如图4所示，其为本发明辐射金属片另一实施例的平面示意图；其辐射金属片4包括：一个接地点42、一个馈入点43、一个狭缝44。接地点42连接至短路金属片13的一端，短路金属片13的另一端连接至接地面12，使辐射金属片11短路至接地面12；馈入点43连接至馈线14；狭缝44由辐射金属片的一边缘延伸至辐射金属片的内部，利用狭缝44的区隔，形成单一的弯曲状辐射金属片路径41，本实施例与图2不同处在于，辐射金属片的起始端较窄，而末端较宽；这样，可以有效增加辐射金属片末端的激发电流，使得天线辐射效率会有所提高，等效表面电流路径也会增长，而辐射金属片的面积也会因等效表面电流路径的增长而下降，相较于必须使用两段大小不同的金属片路径的现有技术，辐射金属片可减少约40％的面积，使得本发明的双频倒F形平板天线的面积可因此减小。
如图5所示，其为本发明双频平板天线另一实施例中反射损耗的实验测量结果示意图；很明显，两个位于900及1800MHz附近的模式亦成功被激发。
如图6所示，其为本发明辐射金属片再一实施例的平面示意图，其中，辐射金属片6包括：一个接地点62、一个馈入点63、一个狭缝64。接地点62连接至短路金属片13的一端，而短路金属片13的另一端接至接地面12，使辐射金属片短路至接地面12；馈入点63连接至馈线14；狭缝64由辐射金属片的一边缘延伸至辐射金属片的内部，并分叉为两支路狭缝641及642，利用两支路狭缝的区隔，形成单一的弯曲状辐射金属片路径61。
上述内容是利用实施例说明本发明的技术特征，并非用于限制本发明的保护范围，即使有人在本发明构思的基础上稍作变动，仍应属于本发明的保护范围内。

Claims (11)

1、一种双频平板天线，包括：一个辐射金属片及分别连接辐射金属片的一个馈线、一个接地面；
接地面用于电接地；
馈线用于传输信号；
辐射金属片包括：一个金属片，金属片上设有一个接地点、一个馈入点及至少一个狭缝；
接地点电连接至接地面；
馈入点电连接至馈线；
其特征在于：
狭缝由辐射金属片的一边缘延伸至辐射金属片的内部，由狭缝的区隔使辐射金属片形成弯曲状单一的导电路径，该路径为双频天线的二操作频率的电流路径。
2、根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述二操作频率包括一高频及一低频，所述电流路径的长度接近高频的1/2波长，且接近低频的1/4波长。
3、根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括一个连接所述辐射金属片的接地点至接地面的短路金属片。
4、根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈线的位置接近短路金属片的位置。
5、根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括至少一个设置在辐射金属片与接地面之间的基底。
6、根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述基底为微波基底。
7、根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述基底为空气层或介电常数接近空气的介质层。
8、一种适用于双频平板天线的辐射金属片，包括：一个金属片，其上设有一个接地点、一个馈入点及至少一个狭缝；
其特征在于，狭缝由辐射金属片的一边缘延伸至辐射金属片的内部，由狭缝的区隔使辐射金属片形成弯曲状单一的导电路径，该路径为双频天线的两操作频率的电流路径。
9、根据权利要求8所述的辐射金属片，其特征在于，所述二操作频率包括一高频及一低频，所述路径的长度接近高频的1/2波长，且该路径的长度接近该低频的1/4波长。
10、根据权利要求8所述的辐射金属片，其特征在于，所述路径具有一起始端及一末端，所述接地点与馈入点位于起始端附近，该末端延伸至辐射金属片内部且被该路径所环绕。
11、根据权利要求8所述的辐射金属片，其特征在于，所述狭缝由辐射金属片的一边缘延伸至其内部，并分叉为两支路狭缝，由两支路狭缝的区隔，形成一单一的弯曲路径。
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