一種應(yīng)用于gps和wlan的雙頻微帶天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線，包括上層微帶天線、下層微帶天線、饋電金屬微帶線、饋電端口；下層微帶天線包括公共金屬接地面和下層微帶天線基板；公共金屬接地面上設(shè)置有一個尺寸相對較大的第一矩形縫隙和一個尺寸相對較小的第二矩形縫隙；饋電微帶線位于下層微帶天線基板的背面；上層微帶天線層疊在所述公共金屬接地面上，其通過所述公共金屬接地面上尺寸相對較小的縫隙和所述饋電金屬微帶線進行耦合饋電，其輻射單元設(shè)置為在一對角位置成倒角的正方形金屬片；21下層微帶天線以所述尺寸較大的縫隙作為輻射單元，并通過饋電微帶線直接饋電。本實用新型體積較小，結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，易于與電路集成，可以同時用于GPS和WLAN中。
【專利說明】—種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于雙頻微帶天線【技術(shù)領(lǐng)域】,更具體地,涉及一種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)和無線局域網(wǎng)技術(shù)(Wireless Local Area Networks)在民用領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展,而無線技術(shù)的發(fā)展也讓頻譜資源變得越來越緊張。因此在現(xiàn)代無線通信中天線的雙頻、多頻段應(yīng)用倍受重視。
[0003]全球定位系統(tǒng)中的天線都要求具有近似半球的覆蓋能力，且應(yīng)具有圓極化的極化方式；無線局域網(wǎng)中的天線則要求具有近似全向的輻射特性?，F(xiàn)有設(shè)計的采用單端口饋電的雙頻天線一般在兩個工作頻率處只能得到相似的輻射方向圖特性，即天線在兩個頻率點處只能都在一個半空間產(chǎn)生輻射，或都在兩個半空間輻射形成近似的全向輻射。因此現(xiàn)有采用單端口饋電結(jié)構(gòu)的雙頻天線很難將GPS天線的特點和WLAN天線的特點集成在一起,而采用雙端口饋電必會使整個天線結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，尺寸加大，不易集成等。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線，其目的在于只采用單端口饋電結(jié)構(gòu)，卻同時具有GPS天線(1.575GHz)的特點和WLAN天線(2.4(T2.4835GHz)的特點，由此解決現(xiàn)有技術(shù)采用雙端口饋電導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)問題。
[0005]本實用新型提供的一種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線，包括上層微帶天線、下層微帶天線、饋電金屬微帶線和饋電端口 ；所述上層微帶天線包括上層微帶天線基板和金屬輻射片，所述下層微帶天線包括下層微帶天線基板以及位于所述下層微帶天線基板正面的公共金屬接地面；所述公共金屬接地面上開設(shè)有第一矩形縫隙和第二矩形縫隙；所述第一矩形縫隙作為所述下層微帶天線的輻射單元，所述第二矩形縫隙作為所述上層微帶天線的輻射單元；所述上層微帶天線基板層疊在所述公共金屬接地面上，所述上層微帶天線基板的正面設(shè)置有所述金屬輻射片；所述饋電金屬微帶線位于所述下層微帶天線基板的反面；所述饋電端口用于與同軸接頭焊接。
[0006]其中，所述饋電金屬微帶線為T字形結(jié)構(gòu)。
[0007]其中，第一矩形縫隙的尺寸比所述第二矩形縫隙的尺寸大；所述第二矩形縫隙位于上層微帶天線基板下的正中央位置，所述第一矩形縫隙離上層微帶天線基板一定距離。
[0008]其中，所述第一矩形縫隙的尺寸為工作頻率的半波長。
[0009]其中，上層微帶天線通過第二矩形縫隙和所述饋電金屬微帶線進行縫隙耦合饋電。
[0010]其中，金屬輻射片為正方形且在正方形的一對角位置上倒角，所述金屬輻射片的尺寸為工作頻率處的半波長。[0011]本實用新型提供的應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線結(jié)構(gòu)簡單，容易制作，易于與電路集成，能同時滿足GPS天線和WLAN天線工作的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型提供的應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線的正反面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實用新型提供的應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線的下層微帶線的正反面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實用新型提供的應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線的上層微帶線的正反面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實用新型提供的雙頻天線的饋電金屬微帶線為“T”字形結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0017]本實用新型提供了一種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線，該天線在GPS工作頻率處能實現(xiàn)圓極化且近似半球形輻射的輻射特性，在WLAN工作頻率處具有線極化且近似全向輻射的輻射方向圖；該天線尺寸較小，結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，易于集成。
[0018]本實用新型提供的一種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線包括上層微帶天線、下層微帶天線、饋電金屬微帶線、饋電端口，上層微帶天線包括上層微帶天線基板和金屬福射片，下層微帶天線包括下層微帶天線基板以及分別位于下層微帶天線基板正面的公共金屬接地面。公共金屬接地面上開有一個尺寸相對較大的矩形縫隙和一個尺寸相對較小的縫隙。饋電金屬微帶線位于下層微帶天線的公共金屬接地面上，且設(shè)計為“T”字形結(jié)構(gòu)。公共金屬接地面上尺寸相對較小的矩形縫隙位于上層天線基板下的正中央位置，而尺寸相對較大的矩形縫隙離上層天線基片一定距離。上層微帶天線的輻射金屬片成正方形，尺寸為工作頻率處的半波長，且在一對角位置上倒角。公共金屬接地板上尺寸相對較大的矩形縫隙的尺寸設(shè)置為對應(yīng)工作頻率處的半波長。雙頻天線通過下層微帶天線基板上的“T”字形金屬微帶線饋電，所述饋電端口與同軸接頭焊接。上層微帶天線對應(yīng)GPS工作頻率，下層微帶天線對應(yīng)WLAN工作頻率。
[0019]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)提供一種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線，該天線結(jié)構(gòu)簡單，容易制作，易于與電路集成，能同時滿足GPS天線和WLAN天線工作的特點。
[0020]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]如圖1所示,本實用新型實施例提供的一種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線包括下層微帶天線2、上層微帶天線1、饋電金屬微帶線5、饋電端口 8 ;所述下層微帶天線2包括下層微帶天線基板10，該基板正面設(shè)置有公共金屬接地面11 ；所述的上層微帶天線I包括上層微帶天線基板3，該基板層疊在下層微帶天線的公共金屬接地面11上，且正面設(shè)置有金屬輻射片7。所述饋電金屬微帶線5位于下層微帶天線基板10的反面。所述饋電端口 8與同軸接頭焊接。
[0022]在本實用新型實施例中，所述上層微帶天線I對應(yīng)GPS工作的頻率，并實現(xiàn)GPS天線要求的輻射特性；所述的所述下層微帶天線2對應(yīng)WLAN工作的頻率，并實現(xiàn)WLAN天線要求的輻射特性。所述上層微帶天線I設(shè)置為層疊在下層微帶天線的公共金屬接地面11上，以公共金屬接地面11作為上層微帶天線I的反射板，實現(xiàn)上層微帶天線I的近似半空間輻射；所述的上層微帶天線輻射金屬片7設(shè)置為正方形，尺寸設(shè)置為工作頻率的半波長，且在一對角位置9成倒角形式，以實現(xiàn)上層微帶天線的圓極化輻射；所述下層微帶天線基板10正面的公共金屬接地面上11切開有一個尺寸相對較大的縫隙4，作為下層微帶天線2的輻射單元，尺寸為工作頻率的半波長，該縫隙下面沒有設(shè)置反射板，可以實現(xiàn)近似全向輻射。
[0023]在本實用新型實施例中，所述的公共金屬接地面11上，離所述尺寸相對較大的縫隙4的一定距離上開有一個尺寸相對較小的縫隙6 ;所述上層微帶天線I通過公共金屬接地面11上尺寸相對較小的縫隙6及饋電金屬微帶線5進行縫隙耦合饋電。所述下層微帶天線2通過饋電金屬微帶線5直接饋電。所述饋電金屬微帶線5阻抗設(shè)置為50 Ω，成“T”字形，滿足天線阻抗帶寬的要求。
[0024]在本實用新型實施例中，上層微帶天線基板3的尺寸設(shè)置小于下層微帶天線10的尺寸，介電常數(shù)則設(shè)置為高于下層微帶天線基板10的介電常數(shù)。
[0025]如圖2所示，是圖1所述雙頻天線的下層微帶天線，圖中10為天線基板，11為公共金屬接地板，4為公共金屬接地板上尺寸相對較大的縫隙，6為金屬接地板上尺寸相對較小的縫隙。
[0026]如圖3所示，是圖1所述雙頻天線的上層微帶天線，3為上層微帶天線基板，7為上層微帶天線的金屬輻射片，9為金屬輻射片上的倒角位置。
[0027]如圖4所示，是圖1所述雙頻天線的饋電金屬微帶線5，結(jié)構(gòu)為“T”字形，位于下層微帶天線基板10的反面。
[0028]本實用新型實施例中，上層微帶天線基板的尺寸小于下層微帶天線基板的尺寸，且疊加在下層微帶天線上的公共金屬接地面上，上層微帶天線基板的介電常數(shù)要高于下層天線基板上。上層微帶天線與下層微帶天線共用一個金屬接地面，且金屬接地面上開有兩個尺寸不同的矩形縫隙。金屬公共接地面上的尺寸相對較小的矩形縫隙位于上層天線基板下的正中央位置，尺寸相對較大的縫隙與上層天線基板不重疊，且離有一定的距離。上層微帶天線與下層微帶天線具有相同的饋電端口，都通過位于下層天線基板上的饋電金屬微帶線進行饋電。上層微帶天線的輻射單元與下層微帶天線的輻射單元不共面，且上層微帶天線采用的輻射單元是有倒角形式的正方形金屬片，下層微帶天線采用的輻射單元是在公共接地面開有的尺寸較大的縫隙。上層微帶天線的工作頻率對應(yīng)于GPS工作的頻率，下層微帶天線對應(yīng)WLAN工作的頻率。
[0029]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的思想和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。任何人將本實用新型各元素的形狀，型號，組合方式在本實用新型原理基礎(chǔ)上做出的輕易改變，均落入了本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于GPS和WLAN的雙頻微帶天線，其特征在于，包括上層微帶天線(I )、下層微帶天線(2)、饋電金屬微帶線(5)和饋電端口(8); 所述上層微帶天線(I)包括上層微帶天線基板(3 )和金屬輻射片(7 )，所述下層微帶天線(2)包括下層微帶天線基板(10)以及位于所述下層微帶天線基板(10)正面的公共金屬接地面(11)； 所述公共金屬接地面(11)上開設(shè)有第一矩形縫隙(4)和第二矩形縫隙(6);所述第一矩形縫隙(4)作為所述下層微帶天線(2)的輻射單元，所述第二矩形縫隙(6)作為所述上層微帶天線(I)的福射單元； 所述上層微帶天線基板(3 )層疊在所述公共金屬接地面(11)上，所述上層微帶天線基板(3)的正面設(shè)置有所述金屬輻射片(7);所述饋電金屬微帶線(5)位于所述下層微帶天線基板(10)的反面；所述饋電端口(8)用于與同軸接頭焊接。
2.如權(quán)利要求1所述的雙頻微帶天線，其特征在于，所述饋電金屬微帶線(5)為T字形結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的雙頻微帶天線，其特征在于，所述第一矩形縫隙(4)的尺寸比所述第二矩形縫隙(6)的尺寸大；所述第二矩形縫隙(6)位于上層微帶天線基板(3)下的正中央位置，所述第一矩形縫隙(4)離上層微帶天線基板(3)—定距離。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的雙頻微帶天線，其特征在于，所述第一矩形縫隙(4)的尺寸為工作頻率的半波長。
5.如權(quán)利要求1-3任一項所述的雙頻微帶天線，其特征在于，所述上層微帶天線(I)通過第二矩形縫隙(6)和所述饋電金屬微帶線(5)進行縫隙耦合饋電。
6.如權(quán)利要求1所述的雙頻微帶天線，其特征在于，所述金屬輻射片(7)為正方形且在正方形的一對角位置上倒角，所述金屬輻射片(7)的尺寸為工作頻率處的半波長。
【文檔編號】H01Q1/48GK203644949SQ201320839023
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】鐘催林, 吳家國, 丁曉鴻, 孫元鵬 申請人:深圳市振華微電子有限公司