CN209266571U - 一种基于液晶聚合物的柔性5g多频天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线，包括基板和天线，所述的基板为液晶聚合物材料，所述的天线包括主辐射贴片和共面波导馈电部分，所述的主辐射贴片的主体和共面波导馈电部分的主体呈“品”字形排布，共面波导馈电部分位于主辐射贴片左下方和右下方，主辐射贴片带由两部分组成，其中一个呈L形，由主辐射贴片的主体从左向上延展，另一个为矩形辐射贴片，位于整个天线的中心部分。右下方的共面波导馈电部分带有一个L形枝节，由共面波导馈电部分主体从上向左延展。与现有技术相比，本实用新型具有材料可弯曲、结构简单、抗干扰性好等优点。

Description

一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线

技术领域

本实用新型涉及一种多频天线，尤其是涉及一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线。

背景技术

随着现代无线技术的快速发展，可大幅度提升系统容量及频谱和能量效率的第五代移动通信技术(5G)应运而生。无线连接对多频段天线提出了越来越高的要求，同时现代通信设备对小型化的要求也更加苛刻，因此设计小型化多频段天线成为当前一个新的发展趋势。平面印刷天线由于其较低的成本，较轻的质量和较好的性能得到了学术界和工业界的广大关注。

然而目前2G、3G、4G系统并不会马上被取代，而是在相当长的一段时间内几种通信系统将会共存，这就对无线通信系统的设计带来了新的要求，必须可以同时支持多个频段。目前最简单的方案就是采用多个不同的收发天线来满足多系统的要求。然而，这种方案既不利于系统的兼容也不利于天线的布局，而且制造成本比较高。目前最好的解决方案是设计多系统共天线，也就是用一副多频段天线同时为多系统提供服务。这种设计方案的优点是可以有效的减少天线数量，降低生产成本，同时又可以降低天线系统的干扰。在多系统共存的情况下，就需要设计多频段天线，来满足要求。

随着可穿戴技术的日趋成熟，各种可穿戴产品大规模地涌入普通人的生活。可穿戴设备是指应用穿戴式技术对人们日常的穿戴进行智能化配置，将各种传感、识别、连接和云服务等技术，植入到人们的眼镜、手表、手环、服装、鞋袜等日常穿戴中。可穿戴设备在运动健康、娱乐休闲、医疗辅助等诸多领域得到了广泛的应用。更多的附着式和植入式的可穿戴设备在不断地研发出来，这些技术的得益于小型化可穿戴天线技术的发展。可穿戴电子设备的主要挑战之一在于实现灵活、无处不在、坚固且低成本的穿戴式天线，同时又要表现出类似于刚性铜的射频性能。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线，包括基板和天线，所述的基板为液晶聚合物材料，所述的天线包括主辐射贴片和共面波导馈电部分，所述的主辐射贴片的主体和共面波导馈电部分的主体呈“品”字形排布，共面波导馈电部分位于主辐射贴片左下方和右下方，主辐射贴片带有两个枝节，其中一个呈L形，由主辐射贴片的主体从左向上延展，另一个为矩形辐射贴片，位于整个天线的中心部分。

所述的基板为矩形，天线的外轮廓与基板的边沿平齐。

所述的基板尺寸为32mm*20mm。

右下方的共面波导馈电部分带有一个L形枝节，由共面波导馈电部分的主体从上向左延展。

共面波导的特性阻抗为50Ω。

所述的多频天线工作频带为2.32-2.54GHz、3.22-3.95GHz和4.64-8.08GHz。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)以超薄的液晶聚合物LCP为基板，液晶高分子聚合物(LCP)作为一种新型的柔性基板材料，拥有着优异的使用前景。LCP具有许多优秀的特性，其中包括热膨胀系数低、成本低廉、损耗较小等优点，而且LCP的介电常数在足够宽的频率范围内都十分地稳定，这让LCP在低成本、高性能、小尺寸的器件设计中成为最佳选择。尤其是在可穿戴领域，液晶聚合物(LCP)材料作为一种柔性材料，拥有极好的柔韧性，可以随意弯曲，覆在载体表面，因此有着极好和发展前景。

(2)天线由一个主辐射贴片和共面波导馈电部分直接组成，采用特性阻抗为50Ω的共面波导进行馈电。通过贴片以及共面波导接地板上的分支增加，天线实现了三频带工作，该天线可以工作在2.32-2.54GHz，3.22-3.95GHz，4.64-8.08GHz。覆盖WLAN和WIMAX频段。天线的整体尺寸为32mm*20mm，与其他多频天线相比，结构简单，天线小型化便于设计和制作。

(3)运用共面波导结构，工艺简单，费用低，所有接地线均在上表面。接地共面波导中，顶层接地导体和信号导体之间的小间距可以实现电路的低阻抗，且通过调节该间距可以改变电路的阻抗。在信号传输时对附近电路的辐射干扰小，具有较好的抗干扰性。

附图说明

图1为本实施例多频天线的结构示意图；

图2为本实施例多频天线的S11仿真结果图。

附图标记：

1为主辐射贴片；2为共面波导馈电部分。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线，包括基板和天线，基板为液晶聚合物材料，天线包括主辐射贴片1和共面波导馈电部分2，所述的主辐射贴片1的主体和共面波导馈电部分2的主体呈“品”字形排布，共面波导馈电部分2位于主辐射贴片左下方和右下方，主辐射贴片带有两个枝节，其中一个呈L形，由主辐射贴片的主体从左向上延展，另一个为矩形辐射贴片，位于整个天线的中心部分。右下方的共面波导接地贴片带有一个L形枝节，由共面波导接地贴片的主体从上向左延展。基板为32mm*20mm的矩形，天线的外轮廓与基板的边沿平齐。

共面波导特性阻抗为50Ω。

多频天线工作频带为2.32-2.54GHz、3.22-3.95GHz和4.64-8.08GHz。

图2为天线的回波损耗(S11)参数仿真结果，横坐标为频率，纵坐标为回波损(S11)dB值，S11≤-10dB的频带为工作频带。

Claims (6)

1.一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线，包括基板和天线，其特征在于，所述的基板为液晶聚合物材料，所述的天线包括主辐射贴片和共面波导馈电部分，所述的主辐射贴片的主体和共面波导馈电部分的主体呈“品”字形排布，共面波导馈电部分位于主辐射贴片左下方和右下方，主辐射贴片带有两个枝节，其中一个呈L形，由主辐射贴片的主体从左向上延展，另一个为矩形辐射贴片，位于整个天线的中心部分。

2.根据权利要求1所述的一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线，其特征在于，所述的基板为矩形，天线的外轮廓与基板的边沿平齐。

3.根据权利要求2所述的一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线，其特征在于，所述的基板尺寸为32mm*20mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线，其特征在于，右下方的共面波导馈电部分带有一个L形枝节，由共面波导馈电部分的主体从上向左延展。

5.根据权利要求1所述的一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线，其特征在于，共面波导的特性阻抗为50Ω。

6.根据权利要求1所述的一种基于液晶聚合物的柔性5G多频天线，其特征在于，所述的多频天线工作频带为2.32-2.54GHz、3.22-3.95GHz和4.64-8.08GHz。