一种多频段指环天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及了一种天线结构，特别涉及了一种多分枝多频段单极子天线。
【背景技术】
[0002]天线是无线通信、广播电视、卫星通信、导航、无绳电话等系统中辐射和接收电磁波能量的元件，是导波和辐射波的变换装置能量转换器，天线的性能在整个系统中占有至关重要的作用。随着现代无线通信的快速发展，特别是无线局域网WLAN(WireleSS LocalArea Network)和全球微波互联接入网络WiMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access)的广泛应用，人们对天线的性能要求越来越高。
[0003]单极子天线具有驻波系数小、全向性能好、且尺寸小、结构简单、重量轻、成本低的特点在现代通信系统中很受欢迎。单极天线不仅具有上述特点，同时具有频带宽、剖面轮廓低、易与微带馈电网络连接等优点，满足现代通信中移动终端对天线小尺寸、宽频带的要求。
[0004]目前WLAN设备主要使用2.4GHz频段(2.4-2.4835 GHz )，但该频段仅有3个WLAN可用信道，不仅各种WLAN设备需要共享该频段，而且还要与蓝牙、ZigBee、无绳电话、微波炉等设备共享。我国在5GHz频段已开放了5.725-5.85GHz频段(共125MHz可用频率)，当前正在考虑开放5.15-5.25GHz、5.25-5.35GHz和5.47-5.725GHz三段新频谱(共计455MHz)。WiMAX主要工作在2.5GHz频段(2.5-2.69GHz)、3.5GHz频段(3.4-3.69GHz)、以及5.5GHz频段(5.25-5.85GHz)
LTE是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括H)D和TDD两种模式。TD-LTEJP Time Divis1n Long Term Evolut1n(时分长期演进)，由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定，其中Band42/43覆盖3.4-3.8GHz。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种多频段指环天线，该天线为一种可穿戴在手指上的低轮廓指环天线，可以覆盖多个频段。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种多频段指环天线，包括折叠L形结构的辐射单元和指环结构的接地面，所述辐射单元包括段一、段二、段三、段四、段五、段六、段七、段八、段九和段十;其中，段一、段二和段三首尾垂直相连构成枝节一，所述段一与所述段三平行且与所述接地面的侧面相切，所述段二与所述段一、段三垂直，所述段一的自由端设有馈电端口；所述段四、段五、段六、段七和段八首尾垂直相连构成枝节二，所述段四与所述段一垂直相连，所述段四、段六和段八相互平行，所述段五和所述段七平行;所述段四、段五、段六、段九和段十首尾垂直相连构成枝节三，所述段四、段六和段十相互平行，所述段五和所述段九平行。
[0007]进一步，所述段七和段九不相连，且所述段九的长度小于所述段七的长度。
[0008]进一步，所述段八的长度大于所述段十的长度。
[0009]进一步，所述段九的宽度小于所述段七的宽度。
[0010]进一步，所述天线的尺寸为1mmX 18.4mm X 32.2mm。
[0011]进一步，所述接地面为空心圆柱体。
[0012]进一步，所述空心圆柱体材质为导电性金属。
[0013]进一步，所述空心圆柱体材质为铜。
[0014]本发明所达到的有益技术效果:本发明上半部分采用折叠L形结构，可以提高天线辐射性能以及调整覆盖频段，下半部分采用了空心圆柱结构，以满足可穿戴指环结构;本发明可以覆盖WLAN 2.45GHz频段(2.28-2.53GHz)、3.5GHz WiMAX以及LTE Band42/43频段(3.4GHz-3.8GHz)、WLAN 5.8GHz、WiMAX 5.8GHz频段(4.03-6.76GHz)；另外，本发明成本低，具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[00?5]图1本发明结构示意图；
图2本发明Sll参数曲线图；
图3本发明在2.45GHz、3.5GHz以及5.8GHz频段处增益曲线图；
图4本发明在2.45GHz频段处X0z平面和yoz平面辐射方向图；
图5本发明在3.5GHz频段处XOZ平面和yoz平面辐射方向图；
图6本发明在5.8GHz频段处xoz平面和yoz平面福射方向图；
其中:I段一;2段二 ； 3段三;4段四；5段五;6段六;7段七;8段八;9段九；10段十；11馈电端口； 12接地面。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0017]如图1所示，本发明提供一种多频段指环天线，包括折叠L形结构的辐射单元和指环结构的接地面12，所述辐射单元包括段一 1、段二 2、段三3、段四4、段五5、段六6、段七7、段八8、段九9和段十10;其中，段一 1、段二2和段三3首尾垂直相连构成枝节一，所述段一I与所述段三3平行且与所述接地面的侧面相切，所述段二 2与所述段一 1、段三3垂直，所述段一 I的自由端设有馈电端口 11;所述段四4、段五5、段六6、段七7和段八8首尾垂直相连构成枝节二，所述段四4与所述段一 I垂直相连，所述段四4、段六6和段八8相互平行，所述段五5和所述段七7平行;所述段四4、段五5、段六6、段九9和段十10首尾垂直相连构成枝节三，所述段四4、段六6和段十10相互平行，所述段五5和所述段九9平行。所述段七7和段九9不相连，且所述段九9的长度小于所述段七7的长度。所述段八8的长度大于所述段十10的长度。所述段九9的宽度小于所述段七7的宽度。
[0018]本发明可以实现覆盖WLAN 2.456取频段(2.28-2.536取)、3.56取WiMAX以及LTEBand42/43频段(3.4GHz_3.8GHz)、WLAN 5.8GHz、WiMAX 5.8GHz频段(4.03-6.76GHz)。图2为本发明Sll参数曲线图，即回波损耗参数曲线图，从图中可以看出，该天线在-1OdB以下的带宽为2.45GHz频段(2.28-2.53GHz)、3.5GHz WiMAX以及LTE Band42/43频段(3.4GHz_
3.8GHz)、WLAN 5.8GHz、WiMAX 5.8GHz频段(4.03-6.76GHz)，在该带宽内，天线具有良好的阻抗匹配和辐射特性。图3为本发明在2.45GHz、3.5GHz、5.8GHz处的增益曲线图。图4-图6为本发明分别在2.45GHz,3.5GHz、5.8GHz处的xoz平面和yoz平面的辐射方向图。
[0019]本发明尺寸较小，但却可以覆盖多个频段，所述天线的尺寸为1mmX18.4mmX32.2mm，其中，段一的尺寸为9mmX 4mm、段二的尺寸为12mmX 4mm、段三的尺寸为17mmX 2mm、段四的尺寸为2mm X 4mm、段五的尺寸为5mm X 4mm、段六的尺寸为2mm X 4mm、段七的尺寸为13mm X 2mm、段八的尺寸为7mm X 2mm、段九的尺寸为12mm X 0.8mm、段十的尺寸为6mm X0.8mm;指环结构的内径为18mm、外径为18.4mm、高为10mm。
[0020]本发明所述接地面为空心圆柱体，所述空心圆柱体材质为导电性金属，优选为铜，成本较低，可以大规模应用。
[0021]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种多频段指环天线，其特征在于:包括折叠L形结构的辐射单元和指环结构的接地面，所述辐射单元包括段一、段二、段三、段四、段五、段六、段七、段八、段九和段十;其中，段一、段二和段三首尾垂直相连构成枝节一，所述段一与所述段三平行且与所述接地面的侧面相切，所述段二与所述段一、段三垂直，所述段一的自由端设有馈电端口；所述段四、段五、段六、段七和段八首尾垂直相连构成枝节二，所述段四与所述段一垂直相连，所述段四、段六和段八相互平行，所述段五和所述段七平行;所述段四、段五、段六、段九和段十首尾垂直相连构成枝节三，所述段四、段六和段十相互平行，所述段五和所述段九平行。2.根据权利要求1所述的多频段指环天线，其特征在于:所述段七和段九不相连，且所述段九的长度小于所述段七的长度。3.根据权利要求1所述的多频段指环天线，其特征在于:所述段八的长度大于所述段十的长度。4.根据权利要求1所述的多频段指环天线，其特征在于:所述段九的宽度小于所述段七的宽度。5.根据权利要求1-4任一项所述的多频段指环天线，其特征在于:所述天线的尺寸为1 Omm X 18.4mmX32.2mm06.根据权利要求1-4任一项所述的多频段指环天线，其特征在于:所述接地面为空心圆柱体。7.根据权利要求6所述的多频段指环天线，其特征在于:所述空心圆柱体材质为导电性金属。8.根据权利要求6所述的多频段指环天线，其特征在于:所述空心圆柱体材质为铜。
【专利摘要】本发明提供一种多频段指环天线，该天线上半部分采用折叠L形结构，可以提高天线辐射性能以及调整覆盖频段，下半部分采用了空心圆柱结构，以满足可穿戴指环结构；本发明可以覆盖WLAN？2.45GHz频段(2.28-2.53GHz)、3.5GHz？WiMAX以及LTE？Band42/43频段(3.4GHz-3.8GHz)、WLAN？5.8GHz、WiMAX？5.8GHz频段(4.03-6.76GHz)；另外，本发明成本低，具有广阔的应用前景。
【IPC分类】H01Q1/48, H01Q5/20, H01Q9/30, H01Q1/36
【公开号】CN105609957
【申请号】CN201610170495
【发明人】杨凌升, 程铋峪, 李春
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月23日