[發(fā)明專利]雙頻天線裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210127784.5
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102664306A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設計）人: 劉若鵬;徐冠雄;鄧存喜;李圣源
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創(chuàng)新技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q5/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及通信天線，更具體地說，涉及一種基于人工電磁材料原理(超材料，metamatetrial)雙頻天線裝置。

背景技術

隨著半導體工藝的高度發(fā)展，對當今的電子系統(tǒng)集成度提出了越來越高的要求，器件的小型化成為了整個產業(yè)非常關注的技術問題。然而，不同于IC芯片遵循“摩爾定律”的發(fā)展，作為電子系統(tǒng)的另外重要組成——射頻模塊，卻面臨著器件小型化的高難度技術挑戰(zhàn)。射頻模塊主要包括了混頻、功放、濾波、射頻信號傳輸、匹配網絡與天線等主要器件。其中，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)。這些指標極限的基本原理使得天線的小型化技術難度遠遠超過了其它器件，而由于射頻器件的電磁場分析的復雜性，逼近這些極限值都成為了巨大的技術挑戰(zhàn)。比如，傳統(tǒng)的終端通信天線主要基于電單極子或偶極子的輻射原理進行設計，最常用的平面反F天線(PIFA)。傳統(tǒng)天線的輻射工作頻率直接和天線的尺寸正相關，帶寬和天線的面積正相關，使得天線尺寸設計局限于半波長的物理長度。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題在于，突破傳統(tǒng)天線設計的框架，省去阻抗匹配網絡的復雜設計，保證其小型化，且天線輻射面積利用率高、抗干擾能力強，。

因此，本發(fā)明提供一種基于人工電磁材料理論高增益的雙頻天線裝置。

一種天線裝置包括：

一種雙頻天線裝置，其特征在于，所述雙頻天線裝置包括：

一介質基板，及

一天線導體，設置所述介質基板表面；所述天線導體包括：一導電拓撲結構、第一發(fā)射臺、第二發(fā)射臺、饋電部及信號傳輸部；所述饋電部連接所述信號傳輸部的一端，所述信號傳輸部的另一端形成所述第一發(fā)射臺和第二發(fā)射臺公共連接端；所述第一發(fā)射臺和第二發(fā)射臺與所述導電拓撲結構電耦合連接。

進一步地，所述雙頻天線裝置還包括一接地部和一扼流部，所述接地部相對且絕緣地設置于所述饋電部，所述接地部兩臂垂直延伸成所述扼流部。

進一步地，所述導電拓撲結構、第一發(fā)射臺、第二發(fā)射臺、饋電部、信號傳輸部、扼流部及接地部設置于所述介質基板的同一側表面上。

進一步地，所述導電拓撲結構、第一發(fā)射臺、第二發(fā)射臺、饋電部及信號傳輸部設置于所述介質基板的同一側表面上；所述扼流部和接地部設置于所述介質基板的相對的一側表面上。

進一步地，所述雙頻天線裝置還包括一同軸信號線，所述同軸信號線的內導體焊接于所述饋電部上，所述同軸信號線的外導體焊接于所述接地部上。

進一步地，所述介質基板在1GHz頻率下工作，具有≤0.0002的電損耗正切量。

進一步地，所述第一發(fā)射臺和第二發(fā)射臺沿著所述導電拓撲結構邊緣設置以將所述導電拓撲結構包圍設置。

進一步地，所述導電拓撲結構為一軸非對稱圖案。

進一步地，所述導電拓撲結構為一軸對稱圖案。

進一步地，所述雙頻天線裝置通信諧振頻段為2.4GHz-2.48GHz和5.725GHz-5.85GHz兩個通訊頻段。

相對現(xiàn)有天線設計，采用人工電磁材料技術設計出相關電磁波諧振響應金屬結構庫，這些結構尺寸相對傳統(tǒng)的天線結構較小，使得天線的物理尺寸不受半波長的物理長度限制；可以進一步對影響的天線性能的參數進行優(yōu)化，縮小天線的體積，有利于天線小型化設計，整體提升天線增益和方向性能指標。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明：

圖1為本發(fā)明雙頻天線裝置一實施例的立體圖；

圖2為圖1所示雙頻天線裝置的平面示意圖；

圖3為圖1所示雙頻天線裝置的S11實測參數圖；

圖4為圖1所示雙頻天線裝置的在2.4GHz-2.48GHz頻段的仿真立體方向圖；

圖5為圖4所示雙頻天線裝置的仿真E和H面二維方向圖；

圖6為圖1所示雙頻天線裝置的在5.725GHz-5.85GHz頻段的仿真立體方向圖；

圖7為圖6所示雙頻天線裝置的仿真E和H面二維方向圖。

具體實施方式

現(xiàn)在詳細參考附圖中描述的實施例。為了全面理解本發(fā)明，在以下詳細描述中提到了眾多具體細節(jié)。但是本領域技術人員應該理解，本發(fā)明可以無需這些具體細節(jié)而實現(xiàn)。在其他實施方式中，不詳細描述公知的方法。過程、組件和電路，以免不必要地使實施例模糊。