[发明专利]微带天线

说明书

技术领域

本发明涉及微带天线，它被用作例如安装在移动电话或移动终端里面的内部天线。

技术背景

被安装在移动电话或移动终端[例如全球定位系统(GPS)的终端]里面的典型的微带天线是一种半波长(λ/2)贴片天线，其中λ表示在工作频率下的波长。

λ/2贴片天线基本上包括一块电介质基板，它具有矩形或圆形的导电体图形，或者在一个表面上具有约为λ的边长或直径的贴片图形，以及在另一个表面上的接地导电体。

贴片天线的带宽BW由下列方程式给出：

          BW=(1/Q_c)+(1/Q_d)+(1/Q_r)=1/Q₀，

其效率η由下列方程式给出：

            η=Q₀/Q_r=1/(BWQ_r)，

式中，Q_c为与导电体损耗有关的品质因数，Q_d为与电介质损耗有关的品质因数，Q_r为与辐射损耗有关的品质因数，以及Q₀为与天线总损耗有关的品质因数。

正如从上述各方程式可以明显看出的那样，为了增加天线的带宽，有必要降低品质因数Q₀，同样，为了提高天线的效率η，有必要令品质因数Q_r小于品质因数Q_c和Q_d。

图1是一份图，表示这些品质因数相对于代表天线尺寸的各项参数的典型特性。在图中，垂直轴表示品质因数Q，水平轴以对数刻度表示天线尺寸的各项参数，例如矩形贴片图形的边长b，圆形贴片图形的直径D，基板的厚度h，以及与基板的电介质有关的波长减小率 1 / ϵ r ]]>。

如图所示，在这样的贴片天线中，与电介质损耗有关的品质因数Q_d，远远地大于跟其他损耗有关的各品质因数Q_c,Q_r和Q₀。因此，品质因数Q_d对改进天线效率将是无贡献的。跟导电体损耗有关的品质因数Q_c，随着天线尺寸的增加而增加，而与辐射损耗有关的品质因数Q_r，将随着天线尺寸的增加而减少。

在图1的中心部Q_r=Q_c的那一点处，若Q_d＞＞Q_r,Q_c，则天线效率η将变为η=50％。若从这一点开始减小天线的尺寸，换句话说，若图1的图形沿着水平轴向左移动，则整个天线的品质因数Q₀趋近于品质因数Q_c，即，BW≌1/Q_c，以及η≌Q_c/Q_r。

这意味着，当缩小天线的尺寸时，根据与导电体损耗有关的品质因数Q_c来确定天线的带宽BW以及效率η。

然而，正如从图1中所了解到的那样，提升与导电体损耗有关的品质因数Q_c跟缩小天线尺寸是互相矛盾的。

本发明公开的内容

因此，本发明的一个目的就是提供一种微带天线，其中，通过缩小天线尺寸，使天线的带宽BW以及效率η得以改进。

根据本发明，一组微带天线包括一个接地电极以及一个贴片电极，它们被这样支撑，以便经由一块电介质层彼此面对面，所述贴片电极具有一个电抗式安装图形，后者包括一个端部，另一个端部，以及介于各端部之间的一个中心部，各端部沿着电流流动方向被定位，同时具有大的宽度，中心部具有小于各端部的宽度，电抗式安装图形的各内角的每一处轮廓都由一条连续光滑曲线来形成。