[实用新型]螺旋天线

说明书

本实用新型涉及天线，特别是一种适于蜂窝式移动电话使用的天线。

随着不同模拟和数字蜂窝式电话系统在全球的普及，当用户穿过不同系统，或频繁地在不止一个系统的地理区域内使用一部蜂窝式电话时，希望所使用的电话可以不受一个系统的局限，即希望在不同频带上进行同一无线电的通信。传统天线结构只适于一个频带上的工作。随着日益小型化，便携化移动电话的设计发展，对与这种发展相适应的天线技术也提出了要求。

螺旋天线结构是天线技术领域熟知的结构。其中有一种是双螺旋结构天线，该结构采用了非均匀的螺旋结构制造双频。它大约是常规鞭状天线长度的1/3，而增益同常规鞭状天线相同。它对天线的外观尺寸有一定要求，即足够大的外径和足够的天线纵向长度。Motorola公司于1998年2月向中国提出申请：“多频带天线结构”(申请号：98104462.X)。该结构的特点是中间为直线部分，和以该直导线为轴的螺旋线。它能在低频段和高频段获得良好的反射波损耗，驻波比和增益。但要做到低频段和高频段效果好，必须有大尺寸外径和纵向长度，例如外径9mm，纵向长度25mm，在很多情况下难以运用此结构。

本实用新型的目的是提供一种螺旋天线结构，在减小天线尺寸，增加频带宽度的同时，提高天线的增益特性。

本实用新型是这样实现的：由第一线圈，第二线圈和直线部分共三部分组成。第一线圈、第二线圈同轴排列，直线部分从第一线圈靠近第二线圈的一端沿轴线位置穿入第二线圈，与第二线圈远离第一线圈的另一端联接，第一线圈，第二线圈和直线部分工作于第一谐振频率，第一线圈和直线部分工作在不同于第一谐振频率的第二谐振频率。在结构变化方面，第一线圈，第二线圈可以是外径相等、螺距相等的螺旋线圈。此外第二线圈还可以至少有一个螺距或外径非均匀的物理参数。而且第一线圈和第二线圈的外径可以不同，第一线圈的匝数可以是包括1在内的整数。

采用本实用新型结构的天线，通过对第一线圈，第二线圈和直线部分的长度及结构参数的适当调整，实现第一第二频段中心频率为n∶1(n为任意值)的情况，使天线更加容易实现900MHz和1800MHz的双频带，甚至三频带。

下面用说明书附图对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型第一个实施例的结构示意图。

图3为本实用新型第二个实施例的结构示意图。

图4为本实用新型第三个实施例的结构示意图。

图5为本实用新型第四个实施例的结构示意图。

图6表示本实用新型的第五个实施例的结构示意图。

图7表示本实用新型的第六个实施例的结构示意图。

图8表示本实用新型一实施例与Motorola公司生产手机天线的反射波损耗频率图。

图9表示本实用新型同一实施例与普通双螺旋天线的反射波损耗频率图。

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图中第一线圈为1，第二线圈为2，直线部分为3。附图1为本实用新型的常规结构示意图，两均匀螺旋线圈1和2同轴排列，直线部分3从第一线圈1靠近第二线圈2的一端沿轴线位置穿入第二线圈2，与第二线圈2远离第一线圈1的另一端联接，这种结构将偶极天线增益好和螺旋天线尺寸小的两个优点结合起来，通常，所采用的第一线圈1长度为1.6～2.0mm，直线部分3长度为5.0～15mm，第二线圈2长度为1.0～3.0mm。图2和3表示非均匀物理参数的第二线圈2的两个实施例，分别为左密右疏和左疏右密结构，但线圈外径未发生变化。图4和5表示第二线圈2的外径参数不一致的实施例，分别为左边外径大右边外径小和左边外径小右边外径大的结构。图7给出第一线圈1和第二线圈2为均匀线圈，但外径不一致的实施例。图8给出第一线圈1采用1匝线圈的实施例。除了上述对线圈螺距、外径结构参数的改变外，还可以根据需要，按照常规方法改变螺旋天线的其他结构参数，这些参数包括线圈匝数，直径，长度，数量以及非均匀螺旋天线的倾角，螺旋直径等等，使所述第一线圈1，第二线圈2和直线部分3工作于900MHz的第一谐振频率，使所述第一线圈1和直线部分3工作于1800MHz的第二谐振频率。图8和图9为相同测试条件下天线反射波损耗的性能图。图8给出本实用新型一实施例与Motorola公司生产手机天线的反射波损耗频率图，带标记的是本实用新型结构的频率特性曲线，从图中看出，两曲线的频率特性极为相似，在低频段和高频段获得良好的反射波损耗，且增益相当接近。本实用新型的外径可以做到4.8～8.0mm，轴向长度12～25mm。在保持良好物理性能的前提下，本实用新型的天线外径以及纵向长度方面优于Motorola的同类产品。本实用新型的一较佳实施例的结构参数，第一线圈1螺旋管间距1.6mm，圈数为2.75，直线部分3为9.0mm，第二线圈2螺线管间距1.1mm，圈数4.5。图9表示该实施例与普通双螺旋天线的反射波损耗频率图，带标记的是双螺旋天线的反射波损耗频率曲线，其中标记间隔的带宽值约为240MHz，从图中明显看出，本实用新型的反射波损耗性能比普通双螺旋结构好，而驻波比≤1.9。