一种平面环形天线的制作方法

1.本实用新型涉及无线通信领域，特别涉及一种平面环形天线。


背景技术：

2.天线是无线通信系统中的关键器件，主要作用是接收和发射电磁波信号。平面天线是一种常见的天线结构。平面天线是将天线制作在印制板上，天线具有体积小，易加工，易电路集成等优点，因此该天线有广泛的应用前景。平面天线设置有一输入端，一般平面天线设置在一包含绝缘材质的基板上。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可将尺寸设计的更小的平面环形天线。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的基础方案是一种平面环形天线，包括一个介质基板和设置在该介质基板一侧的环形天线，该环形天线的中心与介质基板的中心重合，所述环形天线上开有第一缺口，该第一缺口一端用于连接同轴线内导体，另一端用于连接同轴线外导体，所述环形天线上还开有第二缺口，所述第二缺口的两端通过一电感连接。
5.因为天线的周长等于一个工作波长，而波长和频率成反比，即频率越低，波长越长，所以若设计一低频的环天线，就需要设计很大的圆环来满足频率的要求，这样会增大天线尺寸，增加天线成本，本环形天线是一全向天线、磁偶极子天线，属短路型天线，环相当于电感，在垂直于环面的方向上辐射最强，在沿含馈电点环边轴线方向辐射为零，而本实用新型的平面环形天线通过采用上述的第一缺口、第二缺口和第二缺口连接的电感，将第一缺口作为输入端进行馈电，第一缺口接同轴，即作为环形天线的输入端口，本环形天线串联电感后，工作频率下降，天线的端口反射和辐射特性不变，仍能正常工作；并且串联电感值越大，天线工作频率越低，这样就可更为方便的缩小天线尺寸，满足天线设计要求，即在保持天线性能的前提下，缩小了天线尺寸，具有广泛的应用前景。
6.进一步地是，所述电感为绕线电感或贴片电感，优选的可采用绕线电感，绕线电感品质因素高，损耗小。这里的贴片电感或绕线电感尺寸可以比第二缺口稍大，这样更容易焊接。
7.进一步地是，所述绕线电感或贴片电感焊接于所述介质基板上，采用焊接的方式进行固定，使对电感的固定和使用均更为可靠。第二缺口焊接标贴的绕线电感，起降低工作频率，更利于实现天线小型化。
8.进一步地是，所述第一缺口和第二缺口宽度相同，设置相同的宽度方便加工制造。
9.进一步地是，所述环形天线为圆环形或矩形或正多边形或正圆角多边形。优选的可以采用圆环形，圆环形的环形天线，微波反射小，天线增益高。
10.进一步地是，所述第二缺口和第一缺口相对于环形天线的中心对称设置。
11.进一步地是，所述介质基板为环形结构。
12.进一步地是，所述环形天线内侧边沿不与介质基板内侧边沿重合。所述环形天线
外侧边沿不与介质基板外侧边沿重合。即保障环形天线不会设置在介质基板的边沿位置，这样以发挥介质基板对环形天线的保护作用，防止外界对天线造成损伤。
13.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
14.构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。
15.在附图中：
16.图1为用于说明实施例一中的平面环形天线的俯视示意图；
17.图2为用于说明实施例一中的平面环形天线的未穿过第一缺口和第二缺口的侧视剖视示意图；
18.图3为用于说明实施例一中的平面环形天线的穿过第一缺口和第二缺口的侧视剖视示意图；
19.图4为用于说明实施例二中的平面环形天线的俯视示意图；
20.图5为用于说明实施例三中的平面环形天线的俯视示意图；
21.图6为用于说明实施例四中的平面环形天线的俯视示意图；
22.图7为用于说明本实用新型的平面环形天线采用68nh电感后天线仿真的驻波曲线图；
23.图8为用于说明本实用新型的平面环形天线辐射方向的辐射方向图；
24.图中标记：1
‑
介质基板、111
‑
环形天线、112
‑
第一缺口、113
‑
第二缺口、2
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电感。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：
26.本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
27.此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
29.如图1、图2和图3，实施例一：一种平面环形天线，包括一个绝缘的介质基板1和设置在该介质基板1一侧的环形天线111，该环形天线111的圆心与介质基板1的圆心重合，所述环形天线111上开有第一缺口112，该第一缺口112一端用于连接同轴线内导体，另一端用
于连接同轴线外导体，所述环形天线111上还开有第二缺口113，所述第二缺口113的两端通过一电感2连接。本实施例环形天线111为开环的圆环形。上述的环形天线111可以由铜箔腐蚀形成。
30.采用本平面环形天线111可更为方便的缩小天线尺寸，满足天线设计要求，即在保持天线性能的前提下，缩小了天线尺寸。
31.所述电感2为绕线电感或贴片电感，优选的可采用绕线电感，绕线电感品质因素高，损耗小。绕线电感或贴片电感焊接于所述介质基板1上，采用焊接的方式进行固定，使对电感2的固定和使用均更为可靠。第一缺口112和第二缺口113宽度相同，设置相同的宽度方便加工制造，当然也可以不相同。第二缺口113和第一缺口112相对于环形天线111的中心对称设置。设置设计，保障了本环形天线的全向性，如图6。
32.上述的介质基板1可以为一块整板，也可以采用环形结构，环形结构的介质基板1不仅更轻便，也方便套装在其他设备上，安装更为方便。
33.本实施例中优选的将介质基板1设置为环形结构，环形天线111外侧沿所在圆的直径＜介质基板1外侧沿所在圆的直径。环形天线111内侧沿所在圆的直径＞介质基板1内侧沿所在圆的直径。
34.参照图4，实施例二：与实施例一相比，本实施例不同的是，本环形天线111为开环的矩形，第一缺口112和第二缺口113分别设置在相对的两条边上，介质基板1可以是圆环形，也可以是矩形。
35.参照图5，实施例三：与实施例一和二相比，本实施例不同的是，本环形天线111为开环的圆角矩形，第一缺口112和第二缺口113分别设置在相对的两条边上。介质基板1可以是圆环形，也可以是矩形。
36.参照图6，实施例四：与实施例一至实施例三相比，本实施例不同的是，本实施例的介质基板为一块整板的矩形的介质基板1。
37.以实施例一为例，经过测试，如图7(横坐标为频率，纵坐标为驻波比)，天线的工作频率由1ghzj降为0.77ghz。如图8，本平面环形天线的方向图仍是全向天线的方向图。采用本平面环形天线111可更为方便的缩小天线尺寸，满足天线设计要求，即在保持天线性能的前提下，可进行缩小天线尺寸的设计。
38.以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。