專利名稱：小型高方向性平面雙天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于通信技術(shù)領(lǐng)域天線，尤其是一種小型高方向性平面雙天線。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在通信終端普遍采用單天線，增益低，抗干擾能力差。有少數(shù)采用多天線，但是為了消除互耦的影響，使天線單元間距很大。從而使天線總體積很大，不便于攜帶。
經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請?zhí)?2126816.9，專利名稱為一種折疊型移動通訊終端中的能控制輻射特性的雙天線，專利公開號1399368，該雙天線包括安裝在移動通訊終端的折疊部分上的第一定向天線，以及安裝在移動通訊終端的主體上的第二定向天線。這種雙天線實(shí)際上只是第二定向天線一直處于工作狀態(tài)，而第一定向天線只是在通話時輔助調(diào)整移動通訊終端的輻射場，兩個天線無法作為獨(dú)立的兩個天線單元使用，這也使得非通話狀態(tài)時天線的增益很低。另一方面，由于采用定向天線，即使兩個天線同時工作，也無法實(shí)現(xiàn)全向信號接收。
檢索中還發(fā)現(xiàn)，2003年11月Tayeb A.Denidni等人在IEEE TRANSACTIONSON VEHICULAR TECHNOLOGY(車載技術(shù))，52卷第6期發(fā)表了“ExperimentalInvestigations of a New Adaptive Dual-Antenna Array for HandsetApplications(一種新的用于手機(jī)的自適應(yīng)雙天線陣實(shí)驗(yàn)研究)”，在移動終端采用雙天線和自適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)智能天線，兩個天線單元間距為半波長，可以實(shí)現(xiàn)兩個獨(dú)立的天線單元。但是，在工作頻率為1000MHz左右時，天線單元間距太大，天線在移動終端很難放置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和缺陷，提供一種小型高方向性平面雙天線，使其解決通訊終端采用單天線，增益低、抗干擾能力差，移動終端采用多天線，由于單元近距離而引起的互耦的仍較高，而且對天線阻抗的調(diào)整也很不方便的問題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括天線單元、饋電端口、寄生單元、介質(zhì)板和接地單元。所述天線單元兩個，均位于介質(zhì)板的正面，且對稱分布。所述饋電端口有兩個，饋電端口和天線單元相接。所述寄生單元兩個，位于天線單元和接地單元之間。所述接地單元由位于介質(zhì)板正面的接地部分、位于介質(zhì)板反面的接地部分和位于介質(zhì)板底部的接地部分構(gòu)成，并連成一個連通的整體，本發(fā)明增大了接地單元，改善單極子天線的輻射特性。
兩個天線單元并列位于介質(zhì)板正面，天線單元折成90度，用以減小天線所占空間；折彎處可以有倒角，用以增加天線的諧振長度。天線單元上帶有若干個分支，這些分支都作為并聯(lián)支路，這樣天線入射端口的阻抗由天線單元自身和這些分支共同決定，通過改變各分支的尺寸就可改變天線單元阻抗，達(dá)到阻抗匹配。各分支形狀和尺寸可以不一樣，各分支的形狀可以為任意形狀。每個天線單元優(yōu)選采用3個分支。
所述寄生單元位于天線單元和接地單元之間，寄生單元可以從天線單元耦合得到電磁信號，使天線對外輻射均勻，從而改善天線輻射特性。所述寄生單元的形狀和尺寸可以不一樣，各寄生單元的形狀可以為任意形狀。
所述接地單元位于介質(zhì)板正面的接地部分為左、中、右三部分，中間部分為中間帶凸臺的形狀，阻擋兩個天線單元在天線單元間距最小的區(qū)域的信號耦合，增大兩個天線單元間的隔離度；左、中部分之間有縫隙，一個天線單元穿過這個縫隙；中、右部分之間有縫隙，另一個天線單元穿過這個縫隙。這兩個縫隙處于天線單元上電流幅值最強(qiáng)的部分，也屬于天線單元間距最小的區(qū)域，但天線穿過縫隙，一方面使每個天線在所穿過的縫隙處的輻射減弱，另一方面，縫隙間的接地單元部分也阻擋兩個天線單元在天線單元間距最小的區(qū)域的信號耦合。
所述接地單元和饋電端口的外導(dǎo)體相連接。
所述的介質(zhì)板為高介電常數(shù)物質(zhì)。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相對照，其效果是積極和明顯的，在兩個天線單元之間設(shè)置了帶凸臺的公共地，在天線單元上添加若干個分支，在天線單元和接地單元之間放置了寄生單元，而且把天線單元彎成90度，并增加外倒角，使天線單元間距更小，互耦更小，輻射更好，成為兩個獨(dú)立的天線單元。進(jìn)一步把兩個天線單元合并為一個天線使用時，由于結(jié)構(gòu)合理的天線單元間距減小、互耦小，使天線增益高，而且在水平面360度范圍內(nèi)分布均勻。


圖1是本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明的仰視結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明的反面結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括第一天線單元1、介質(zhì)板2、第二天線單元3、第一寄生單元4、接地單元5、第一饋電端口6、第二饋電端口7、第二寄生單元8。所述第一天線單元1、第二天線單元3均位于介質(zhì)板2的正面，且對稱分布，第一饋電端口6的芯和第一天線單元1相接，第二饋電端口7的芯和第二天線單元3相接，第一寄生單元4位于第一天線單元1和接地單元5之間，第二寄生單元8位于第二天線單元3和接地單元5之間，兩個寄生單元4、8位于介質(zhì)板2的正面。
第一、第二天線單元1和3，均是折成90度的單極子，而且天線單元1和3均位于介質(zhì)板2的正面，兩個天線單元1、3折彎處有倒角。
第一、第二天線單元1和3，上帶有若干個分支。
接地單元5由位于介質(zhì)板2正面的接地部分、位于介質(zhì)板2反面的接地部分和位于介質(zhì)板2底部的接地部分構(gòu)成，并連成一個連通的整體。
接地單元5位于介質(zhì)板正面的接地部分為左、中、右三部分，中間部分為中間帶凸臺的形狀，左、中部分之間有縫隙，第一天線單元1穿過這個縫隙；中、右部分之間有縫隙，第二天線單元3穿過這個縫隙。
第一、第二天線單元1、3和接地單元5均為導(dǎo)體。接地單元5和第一、第二饋電端口6、7的外導(dǎo)體相連接。介質(zhì)板2為高介電常數(shù)物質(zhì)。
結(jié)合本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，提供以下實(shí)施例天線最大尺寸為138.88mm×40mm×1mm，天線單元間隔42.8mm，相關(guān)性能參數(shù)的分布結(jié)果為兩天線的S參數(shù)在頻域的曲線，在900MHz～1040MHz內(nèi)，S參數(shù)都小于-10dB；在950MHz～1016MHz內(nèi)，S參數(shù)都小于-15dB，S11、S22最小為-36.14dB，S21、S12為-21.2dB。頻率968MHz時第一天線單元1在水平面上的方向圖，幾乎是在360度均勻分布。頻率968MHz時第二天線單元3在水平面上的方向圖，幾乎是在360度均勻分布。兩天線端口同相饋電，頻率968MHz時在水平面上的總方向圖，幾乎是在360度均勻分布。
權(quán)利要求
1.一種小型高方向性平面雙天線，包括第一天線單元(1)、介質(zhì)板(2)、第二天線單元(3)、接地單元(5)第一饋電端口(6)、第二饋電端口(7)，其特征在于，還包括第一寄生單元(4)、第二寄生單元(8)，所述第一天線單元(1)、第二天線單元(3)均位于介質(zhì)板(2)的正面，且對稱分布，第一饋電端口(6)的芯和第一天線單元(1)相接，第二饋電端口(7)的芯和第二天線單元(3)相接，第一寄生單元(4)位于第一天線單元(1)和接地單元(5)之間，第二寄生單元(8)位于第二天線單元(3)和接地單元(5)之間，兩個寄生單元(4、8)位于介質(zhì)板(2)的正面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高方向性平面雙天線，其特征是，第一、第二天線單元(1、3)，均是折成90度的單極子，而且兩個天線單元(1、3)均位于介質(zhì)板(2)的正面，兩個天線單元(1、3)折彎處有倒角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高方向性平面雙天線，其特征是，第一、第二天線單元(1、3)上帶有若干個分支。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高方向性平面雙天線，其特征是，接地單元(5)由位于介質(zhì)板(2)正面的接地部分、位于介質(zhì)板(2)反面的接地部分和位于介質(zhì)板(2)底部的接地部分構(gòu)成，并連成一個連通的整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高方向性平面雙天線，其特征是，接地單元(5)位于介質(zhì)板(2)正面的接地部分為左、中、右三部分，中間部分為中間帶凸臺的形狀，左、中部分之間有縫隙，第一天線單元(1)穿過這個縫隙，中、右部分之間有縫隙，第二天線單元(3)穿過這個縫隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高方向性平面雙天線，其特征是，第一、第二天線單元(1、3)和接地單元(5)均為導(dǎo)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高方向性平面雙天線，其特征是，接地單元(5)和第一、第二饋電端口(6、7)的外導(dǎo)體相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高方向性平面雙天線，其特征是，介質(zhì)板(2)為高介電常數(shù)物質(zhì)。
全文摘要
一種小型高方向性平面雙天線，用于通信技術(shù)領(lǐng)域。包括天線單元、饋電端口、寄生單元、介質(zhì)板和接地單元。所述天線單元兩個，均位于介質(zhì)板的正面，且對稱分布，所述饋電端口有兩個，饋電端口和天線單元相接，所述寄生單元兩個，位于天線單元和接地單元之間，所述接地單元由位于介質(zhì)板正面的接地部分、位于介質(zhì)板反面的接地部分和位于介質(zhì)板底部的接地部分構(gòu)成，并連成一個連通的整體，本發(fā)明用于發(fā)射和接收電磁波，其結(jié)構(gòu)簡單，天線單元間距離小，互耦小，雙天線單元合并時天線增益高，而且在水平面360度范圍內(nèi)分布較均勻。
文檔編號H01Q1/52GK1588696SQ20041005302
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
發(fā)明者金榮洪, 耿軍平, 范瑜 申請人:上海交通大學(xué)