[發(fā)明專利]一種雙極天線及移動多媒體廣播裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110286486.6
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN103022654A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉若鵬;徐冠雄
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/22;H04N21/414
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通訊設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種雙極天線。

背景技術(shù)

隨著無線通訊技術(shù)的發(fā)展，無線通訊設(shè)備有了越來越高的要求，而作為電磁波接收與發(fā)送的天線也有了多種結(jié)構(gòu)以適應(yīng)通訊設(shè)備的要求，就天線的性能或者結(jié)構(gòu)有了更高的挑戰(zhàn)。

天線作為最終射頻信號的輻射單元和接收器件，其工作特性將直接影響整個電子系統(tǒng)的工作性能。然而天線的尺寸、帶寬、增益等重要指標(biāo)卻受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益極限、帶寬極限等)。這些指標(biāo)極限的基本原理使得天線的小型化技術(shù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其它器件，而由于射頻器件的電磁場分析的復(fù)雜性，逼近這些極限值都成為了巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)雙極天線的輻射工作頻率直接和天線的尺寸正相關(guān)，帶寬和天線的面積正相關(guān)，使得天線的設(shè)計(jì)通常需要半波長的物理長度。在一些更為復(fù)雜的電子系統(tǒng)中，需要在饋入天線前額外的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。但阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)額外的增加了電子系統(tǒng)的饋線設(shè)計(jì)、增大了射頻系統(tǒng)的面積同時匹配網(wǎng)絡(luò)還引入了不少的能量損耗，很難滿足低功耗的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。因此，小型化的新型天線技術(shù)成為了當(dāng)代電子集成系統(tǒng)的一個重要技術(shù)瓶頸。

在現(xiàn)有的移動多媒體廣播裝置中，特別是車載移動多媒體廣播裝置中的天線由于天線自身性能和體積限制不能滿足當(dāng)前需求，這些體現(xiàn)在：天線體積較大，放在車廂內(nèi)或者車頂都將占用較大空間，并且影響整體的外觀；天線通常需要外置于設(shè)備，造成接線復(fù)雜、信號的強(qiáng)度衰減嚴(yán)重。在移動多媒體廣播裝置小型化、集成化的發(fā)展趨勢下，天線帶來的這些問題成為該發(fā)展趨勢的技術(shù)屏障。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有雙極天線中存在的問題，本發(fā)明提供了一種雙極天線，通過應(yīng)用超材料?技術(shù)設(shè)計(jì)天線結(jié)構(gòu)，在滿足通訊設(shè)備性能要求的前提下實(shí)現(xiàn)天線的小型化，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種雙極天線，包括：基板、設(shè)置在基板一表面的第一金屬片和第二金屬片、第一饋線以及第二饋線；所述基板呈矩形且具有第一中心線；所述第一金屬片和所述第二金屬片、所述第一金屬片和第二金屬片上分別鏤刻出的第一槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和第二槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對應(yīng)互相對稱于所述第一中心線；所述第一饋線和所述第二饋線分別圍繞所述第一金屬片和所述第二金屬片，所述第一饋線靠近所述第一中心線的一端設(shè)置帶有朝向所述第二金屬片的凹口的第一饋片，所述第二饋線靠近所述第一中心線的一端設(shè)置與所述第一饋片所述凹口相對的第二饋片。

進(jìn)一步地，所述基板具有與所述第一中心線垂直的第二中心線；所述第一金屬片對稱于所述第二中心線。

進(jìn)一步地，所述第一槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在所述第二中心線任一側(cè)為開口螺旋環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述第一饋片與所述第二饋片耦合連接。

進(jìn)一步地，所述第一饋片的所述凹口及所述第二饋片呈矩形狀，所述第二饋片伸入所述第一饋片的所述凹口。

進(jìn)一步地，所述第一槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的槽寬與所述第一槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中相鄰槽的間距相等。

進(jìn)一步地，所述第一饋線的寬度、所述第一饋線與所述第一金屬片間的距離與所述第一槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的槽寬相等。

進(jìn)一步地，所述第一槽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的槽寬為0.3mm。

作為優(yōu)選，所述基板由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制成。

本發(fā)明還闡述了一種移動多媒體廣播裝置，所述移動多媒體廣播裝置包括以上所述的雙極天線。

本發(fā)明的天線是應(yīng)用超材料技術(shù)設(shè)計(jì)出使電磁波諧振的天線，決定該天線體積的金屬片尺寸的物理尺寸不受半波長的物理長度限制，該金屬片與饋線進(jìn)行信號耦合即可得到本發(fā)明中的天線，可以根據(jù)無線通訊設(shè)備本身尺寸設(shè)計(jì)出相應(yīng)的天線，滿足無線通訊設(shè)備小型化、天線內(nèi)置的需求。本發(fā)明中的移動無線多媒體裝置應(yīng)用該天線實(shí)現(xiàn)了天線的內(nèi)置，解決了天線外置導(dǎo)致的接線復(fù)雜、線路故障較多等問題；該裝置能夠?qū)崟r獲取廣播節(jié)目，且獲得良好的視聽效果；使得天線不再影響外觀，適于推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明雙極天線實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明雙極天線實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的S參數(shù)仿真圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例2操作于2.4GHz時E方向輻射場型量測結(jié)果；

圖5是本發(fā)明一種移動多媒體廣播裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。