CN1639914A - 微带天线 - Google Patents

微带天线 Download PDF

Info

Publication number
CN1639914A
CN1639914A CNA038052881A CN03805288A CN1639914A CN 1639914 A CN1639914 A CN 1639914A CN A038052881 A CNA038052881 A CN A038052881A CN 03805288 A CN03805288 A CN 03805288A CN 1639914 A CN1639914 A CN 1639914A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
microstrip antenna
ground plate
mentioned
dielectric substrate
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
Application number
CNA038052881A
Other languages
English (en)
Inventor
田中正人
张宰赫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Information and Communications Technology
Original Assignee
National Institute of Information and Communications Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Information and Communications Technology filed Critical National Institute of Information and Communications Technology
Publication of CN1639914A publication Critical patent/CN1639914A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/08—Means for collapsing antennas or parts thereof
    • H01Q1/085—Flexible aerials; Whip aerials with a resilient base
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/40—Radiating elements coated with or embedded in protective material

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

一种微带天线具有：柔性电介质衬底(3)、设在该电介质衬底(3)下表面的柔性导电性接地板(2)、设在该电介质衬底(3)的上表面比上述接地板(2)的面积小的柔性导电性微带补片(4)。

Description

微带天线
技术领域
本发明涉及微带天线，特别涉及重量轻、柔性、基本不起皱、可装在衣服或帽子等穿着物上或可穿着型天线的微带天线。
背景技术
微带天线可以作为汽车等移动站用天线、便携式电话用天线、卫星通信用天线、卫星广播接收用天线等使用。
图9是表示现有微带天线的例子的图。在图9所示的现有微带天线中，设有供电电路衬底11、接地板(接地导体)12、天线用衬底(电介质)13、微带补片14、供电引脚15、供电导体16。
接地板12是设在天线用衬底13和供电电路衬底11之间的导体。供电电路衬底11设有用来向供电引脚15供电的供电导体16。利用供电导体16和接地板12形成微带线，并且通过其传输电力。天线用衬底13在其上表面设置微带补片14。利用微带补片14和接地板12形成微带天线，发射无线电波。微带补片14由供电引脚15供电。在位于微带补片14内部的点上从供电引脚15供电。供电导体16通过其向供电引脚15供电。
上述现有的微带天线中，天线由天线用衬底13和供电电路衬底11形成，两者都是坚硬的物体(刚体)制成而且是较重的物体。此外，微带补片14和接地板12等是铜箔制成的，并且使用硬的粘接剂粘接在天线用衬底13和供电电路衬底11上。因此，很难将现有的微带天线装在衣服或帽子等上。
本发明的目的是为了解决上述问题以提供重量轻、柔性、基本不起皱、可装在衣服或帽子等穿着物上或可穿着型天线的微带天线。
发明的公开
本发明的微带天线由柔性的电介质衬底、设在该电介质衬底下表面的柔性的导电性接地板、设在该电介质衬底的上表面比上述接地板的面积小的柔性的导电性微带补片构成。若按照本发明的微带天线，可以得到重量轻、柔性、基本不起皱、可以装在不平的地方且可装在衣服或帽子等穿着物上(例如缝上)的可穿着型天线。
优选的是，在本发明的微带天线中，上述电介质衬底由布料做成，上述接地板和上述微带补片的每一个由导电性布做成。由此，可以很容易将微带天线缝在衣服或帽子等穿着物上或者埋在其中使用。
优选的是，在本发明的微带天线中，上述电介质衬底由毛毡布料做成，上述接地板和上述微带补片的每一个由导电性布做成。由此，可以很容易将微带天线缝在或附在穿着物上。
附图的简单说明
图1(A)和1(B)是表示本发明的微带天线的图，特别地图1(A)是截面图，图1(B)是从右上方看过去的透视图。
图2(A)和2(B)是表示本发明的另一个微带天线的图，特别地图2(A)是截面图，图2(B)是从右上方看过去的透视图。
图3是表示将本发明实施形态的微带天线穿着在手臂上的图。
图4是表示本发明实施形态的反射特性的图。
图5是表示天线的H面和E面弯曲时本发明实施形态的天线的增益特性的图。
图6是表示天线不弯曲时本发明实施形态的天线的H面和E面有关的发射图形的图。
图7是表示天线的E面弯曲90度和180度时本发明实施形态的发射图形的图。
图8是表示天线的H面弯曲90度和180度时本发明实施形态的发射图形的图。
图9是表示现有微带天线的图。
实施发明的最佳形态
图1(A)和1(B)是表示本发明的微带天线的图。参照图1，微带天线具有接地板2，电介质衬底3，微带补片4，连接器6，供电导体(微带线)7。
为了解决上述问题，本发明的微带天线具有下述元件。
即，本发明的微带天线包括柔性的电介质衬底3、设在该电介质衬底3下表面的柔性的导电性接地板2、设在该电介质衬底3的上表面比上述接地板2的面积小的柔性的导电性微带补片4。此外，供电导体7也是柔性导电性的。因此，按照本发明的微带天线，可以得到重量轻、柔性、基本不起皱、容易装在不平的地方且可装在衣服或帽子等穿着物上的可穿着型天线。
在本发明的微带天线中，上述电介质衬底3由布料或毛毡布料(felt)做成，上述接地板2和上述微带补片4及供电导体7由导电性布做成。由这些特征，可以很容易将微带天线缝在衣服或帽子等穿着物上或者埋在其中使用。
(1)天线结构的说明
为了确认本发明的微带天线的工作可以实施天线功能(无线电波发射)，对具有图2(A)和2(B)所示结构的天线进行了测验。
图2(A)和2(B)是表示另一微带天线的图，特别地图2(A)是微带天线的截面图，图2(B)是从右上方看过去的透视图。参照图2(A)和2(B)，微带天线具有接地板(接地导体)2、天线用衬底(电介质)3、微带补片4，导电引脚5和连接器6。
接地板2是设在天线用衬底3的下表面的构成接地面的导体(接地导体)。接地板2是由导电性布制成。天线用衬底3是毛毡材料等柔性的电介质(在该例子中介电常数εr＝1.43)。微带补片4与导电引脚5电连接，和接地板2一样，用相同的导电性布制成。导电引脚5与微带补片4在位于微带补片14内部的点上电连接。连接器6是细芯同轴电缆用连接器。微带天线被设计用来以频率2.5GHz传输线偏振波。为了建设的简化采用背面同轴供电方式。构成接地板2的导电性布是由电磁波屏蔽材料制成，具有150×150mm的正方形尺寸，厚度(T1)0.15mm，面密度80g/m2，2.5GHz下的返回损耗为0.03dB，2.5GHz下的传输损耗为74dB。例如，接地板2的导电性布由将导电性金属涂敷在细绳上织成。构成天线用衬底3的毛毡材料有毛毡制成是市面上的商业产品，具体介电系数为1.43，150(长)×150(宽)mm的正方形尺寸，厚度(T2)1mm。构成微带补片4的导电性布由和接地板2相同的材料构成，是直径(R)60mm的圆片(参照图2(A)和2(B))。
图3是表示将微带天线穿着在手臂上的图。图3示出将可穿着式微带天线卷在手臂上的状况。可穿着式微带天线中，接地板2和微带补片4(在图3中用黑色部分表示)使用导电性布，天线用衬底3(在图3中用白色部分表示)使用毛毡布料。
(2)天线特性的说明
(a)：反射特性的说明
图4是表示反射特性的图。假设将可穿着式微带天线缝在衣服或帽子等上使用，示出将该天线弯曲时该可穿着式微带天线的反射特性。在图4中，“0deg.”表示天线不弯曲的状态，“90deg.”表示在微带补片4的中心将E面弯曲为V型的状态，“180deg.”表示在微带补片4的中心将E面弯曲成U型的状态。
该天线的返回损耗(Return loss)在不弯曲的状态下约为-20dB，共振频率为2.505GHz。每次E面弯曲为90度时，共振频率以约25MHz的幅度偏离(减小)。以相同的方式弯曲H面也可以得出特性。可以得到，频率以约5MHz的幅度偏离，偏移量比弯曲E面时的偏移小。
H面弯曲是指以连接微带补片4的中心和供电点(导电引脚5的连接点)的连线为轴进行弯曲。相反，E面弯曲是指以垂直于连接微带补片4的中心和供电点的连线的线作为轴进行弯曲。
(b)：增益特性的说明
H面或E面弯曲时的增益如图5所示。在每种条件下测得的增益频率是2.495GHz。dBi的符号“i”表示该增益与无指向性天线的增益相关。
图6是表示天线不弯曲时与H面和E面相关的发射图形的图。图7是表示E面弯曲90度和180度时与E面相关的发射图形的图。图8是表示H面弯曲90度和180度时与H面相关的发射图形的图。
由上述图5-8可知，E面弯曲时的增益比H面弯曲的增益低。E面弯曲180度时增益最小，这时下降2.39dB。从图7、图8的发射图形可知，微带天线弯曲的角度增加，波束的宽度也增加。微带天线弯曲时的增益下降是由于共振频率的变化，也是由于波束加宽。
由该结果可知，由于该微带天线的弯曲引起的变化依赖电流流动的方向，如前面右侧位置可以看出，下降的程度是由电流分布的密度决定的。
该微带天线在实际使用时足够有效，由于不太会有弯曲180度的情况，并且由于天线缝在穿着物上的位置可以选择例如在帽子或背部等平坦的地方。而且，当在天线弯曲时增益下降2dB左右是可以忍受时，则微带天线足够有效。
以上，根据实施形态说明了本发明，但本发明可以在其范围内有各种各样的变形。
例如，接地板2和天线用衬底3的形状不光是四边形，也可以是其他形状，例如三角形、五边或以上的多边形、椭圆和圆形等。微带补片4的形状不光是圆形，也可以是三角形、四边形、五边或以上的多边形和椭圆。
将微带天线安装在衣服或帽子等上除了用绝缘线缝在拼缝物等表面上之外，也可以用粘接剂粘接或埋入内部。此外，也可以使用平面扣件(plane fastener)的方式，该平面扣件在接地板的下表面，是一触式扣紧而且拉开的时候很容易分开。对于这样将用布做成的微带天线缝在衣服或帽子等上或埋入内部的情况，微带天线可以与衣服或帽子等一起进行洗涤。
当天线用衬底3厚度过薄则带宽显著变窄。因此，适合天线用衬底3的这类材料厚度在0.1mm～3mm左右、没有凹凸或只有小凹凸、平坦而且是柔性的衬底，例如，毛毡(无纺织物)、布(纺织品)、纸和树脂等。考虑到微带天线的指向性，也可以在帽子或衣服(和服)上安装多个(例如，在帽子上以45度的倾斜度每隔120度装1个，共装3个)。
工业上利用的可能性
如上所述，本发明的微带天线具有下面的优点。
因微带天线由柔性电介质衬底、设在该电介质衬底下表面的柔性导电性接地板、设在该电介质衬底的上表面比上述接地板的面积小的柔性导电性微带补片构成，故可以得到重量轻、柔性、基本不起皱、且可装在衣服或帽子等穿着物上的可穿着型天线。
由于在微带天线中，上述电介质衬底是布料，上述接地板和上述微带补片是导电性布，可以很容易将天线缝在衣服或帽子等穿着物上，或者埋在里面使用。
进而，在微带天线中，由于上述电介质衬底是毛毡布料，上述接地板和上述微带补片是导电性布，可以很容易将微带天线缝在或附在穿着物上。

Claims (3)

1、一种微带天线，包括：
柔性电介质衬底、
设在该电介质衬底下表面的导电性的柔性接地板、
设在该电介质衬底上表面的比上述接地板的面积小的柔性导电性微带补片。
2、权利要求1记载的微带天线，其中，上述电介质衬底由布料做成，上述接地板和上述微带补片的每一个由导电性布做成。
3、权利要求1记载的微带天线，其中，上述电介质衬底由毛毡布料做成，上述接地板和上述微带补片的每一个由导电性布做成。
CNA038052881A 2002-03-06 2003-02-25 微带天线 Pending CN1639914A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP060010/2002 2002-03-06
JP2002060010A JP2003258539A (ja) 2002-03-06 2002-03-06 マイクロストリップアンテナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1639914A true CN1639914A (zh) 2005-07-13

Family

ID=27784778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA038052881A Pending CN1639914A (zh) 2002-03-06 2003-02-25 微带天线

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20050110680A1 (zh)
EP (1) EP1492198A4 (zh)
JP (1) JP2003258539A (zh)
KR (1) KR100965395B1 (zh)
CN (1) CN1639914A (zh)
WO (1) WO2003075405A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102751566A (zh) * 2011-04-19 2012-10-24 石麓瑶 一种织物微带天线
CN102800957A (zh) * 2012-08-23 2012-11-28 电子科技大学 双频段可穿戴式微带天线及其实现方法
CN107978856A (zh) * 2017-11-06 2018-05-01 电子科技大学 一种2.45GHz柔性易共形的微波整流天线
CN109361053A (zh) * 2018-08-17 2019-02-19 西安电子科技大学 基于双极化Van Atta阵列的低RCS微带天线
CN110326160A (zh) * 2017-02-28 2019-10-11 东友精细化工有限公司 薄膜型微带贴片天线

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4182229B2 (ja) * 2003-10-27 2008-11-19 独立行政法人情報通信研究機構 マイクロストリップアンテナ及びその衣類
EP1630898A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-01 Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Textile antenna
CN101142712A (zh) * 2005-03-14 2008-03-12 独立行政法人情报通信研究机构 微带天线
JP2006311372A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Hitachi Ltd 無線ｉｃタグ
US20060290571A1 (en) * 2005-06-22 2006-12-28 Universal Scientific Industrial Co., Ltd. Ultra wide bandwidth planar antenna
JP4281116B2 (ja) 2007-04-27 2009-06-17 日本電気株式会社 給電装置
WO2009041497A1 (ja) * 2007-09-28 2009-04-02 Nec Corporation ループアンテナ
JP4281023B1 (ja) 2008-02-18 2009-06-17 日本電気株式会社 ワイドバンドアンテナおよびそれを用いたウエア、持ち物
EP2306589A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-06 Research In Motion Limited Mobile communication device with a matched dual band antenna
US9118096B2 (en) * 2010-06-30 2015-08-25 Bae Systems Plc Wearable antenna having a microstrip feed line disposed on a flexible fabric and including periodic apertures in a ground plane
US20160204504A1 (en) * 2014-09-09 2016-07-14 Chamtech Technologies Incorporated Techniques for patch antenna
US10707570B1 (en) * 2010-11-22 2020-07-07 Ncap Licensing, Llc Techniques for pain relief
US9088071B2 (en) 2010-11-22 2015-07-21 ChamTech Technologies, Incorporated Techniques for conductive particle based material used for at least one of propagation, emission and absorption of electromagnetic radiation
US10396451B2 (en) * 2010-11-22 2019-08-27 Ncap Licensing, Llc Techniques for patch antenna
JP6047795B2 (ja) * 2012-11-12 2016-12-21 日東電工株式会社 アンテナモジュール
CN104269649B (zh) * 2014-09-19 2017-02-15 广东博纬通信科技有限公司 一种超宽频带多频段阵列天线
GB201510487D0 (en) * 2015-06-12 2015-11-18 Secr Defence Body-wearable antenna defence
US11411296B2 (en) * 2018-03-07 2022-08-09 The Research Foundation For The State University Of New York State Flexible radio frequency assemblies, components thereof and related methods
CN109728407A (zh) * 2019-01-15 2019-05-07 中国计量大学 超宽频可穿戴天线
JP6764163B1 (ja) 2019-11-21 2020-09-30 株式会社Ｓｐａｃｅ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ マイクロストリップアンテナ、情報機器
KR102236940B1 (ko) * 2020-03-26 2021-04-06 한국생산기술연구원 섬유형 패치 안테나 및 그의 제조방법
KR102388051B1 (ko) * 2020-11-02 2022-04-19 서울과학기술대학교 산학협력단 섬유기반 웨어러블 패치 안테나
KR102466057B1 (ko) * 2021-03-26 2022-11-10 한국섬유개발연구원 직물기반의 스마트 의류용 패치 안테나 제조방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900009111B1 (ko) * 1986-11-07 1990-12-22 야기 안테나 가부시기가이샤 필름형 안테나 장치
JPH0159311U (zh) * 1987-10-12 1989-04-13
US6111549A (en) * 1997-03-27 2000-08-29 Satloc, Inc. Flexible circuit antenna and method of manufacture thereof
US6005524A (en) * 1998-02-26 1999-12-21 Ericsson Inc. Flexible diversity antenna
KR100467569B1 (ko) * 1998-09-11 2005-03-16 삼성전자주식회사 송수신일체형마이크로스트립패치안테나
GB9927842D0 (en) * 1999-11-26 2000-01-26 Koninkl Philips Electronics Nv Improved fabric antenna
US6377216B1 (en) * 2000-04-13 2002-04-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Integral antenna conformable in three dimensions
GB0100775D0 (en) * 2001-01-11 2001-02-21 Koninl Philips Electronics Nv Garment antenna
US6879849B2 (en) * 2002-02-21 2005-04-12 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) In-built antenna for mobile communication device
US6816128B1 (en) * 2003-06-25 2004-11-09 Rockwell Collins Pressurized antenna for electronic warfare sensors and jamming equipment

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102751566A (zh) * 2011-04-19 2012-10-24 石麓瑶 一种织物微带天线
CN102800957A (zh) * 2012-08-23 2012-11-28 电子科技大学 双频段可穿戴式微带天线及其实现方法
CN110326160A (zh) * 2017-02-28 2019-10-11 东友精细化工有限公司 薄膜型微带贴片天线
US10944161B2 (en) 2017-02-28 2021-03-09 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Film-type microstrip patch antenna
CN107978856A (zh) * 2017-11-06 2018-05-01 电子科技大学 一种2.45GHz柔性易共形的微波整流天线
CN109361053A (zh) * 2018-08-17 2019-02-19 西安电子科技大学 基于双极化Van Atta阵列的低RCS微带天线
CN109361053B (zh) * 2018-08-17 2019-08-13 西安电子科技大学 基于双极化Van Atta阵列的低RCS微带天线

Also Published As

Publication number Publication date
EP1492198A4 (en) 2005-05-18
KR20040094772A (ko) 2004-11-10
JP2003258539A (ja) 2003-09-12
US20050110680A1 (en) 2005-05-26
WO2003075405A1 (fr) 2003-09-12
KR100965395B1 (ko) 2010-06-24
EP1492198A1 (en) 2004-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1639914A (zh) 微带天线
US7102572B2 (en) Antenna and wireless communication card
CN1185761C (zh) 小型化的宽频慢波天线
US6933891B2 (en) High-efficiency transparent microwave antennas
CN101990725B (zh) 多元件空腔耦合天线
CA2200675C (en) A printed antenna structure for wireless data communications
CN1147966C (zh) 双带天线
CN103548201B (zh) 槽隙耦合型发射体及包含该发射体的天线
CN1559093A (zh) 加载天线
CN1691415A (zh) 低侧高天线
CN101478077A (zh) 用于车辆的分形天线
CN1183655A (zh) 透明导电涂层构成的窗玻璃天线
CN1040288A (zh) 隙缝天线阵
JP4182229B2 (ja) マイクロストリップアンテナ及びその衣類
CN1155275C (zh) 移动无线机
CN1040890A (zh) 隙缝天线阵
CN1412888A (zh) 双频倒f型天线
CN1505851A (zh) 超宽带天线
CN2596567Y (zh) 平面倒f型天线
CN100539299C (zh) 宽带天线和具备该宽带天线的通信装置
CN113471699A (zh) 一种基于耦合模式转换的去耦方法及其装置
CN217956118U (zh) 一种双频段fpc天线
CN2484653Y (zh) 微带型偶极天线结构
CN212323213U (zh) 一种侧馈式微带天线
CN113540781B (zh) 一种低剖面的宽带天线及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication