[发明专利]新型四频平面倒F天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型四频平面倒F天线，该天线可广泛应用于无线通信技术领域。

背景技术

随着现代通信技术的发展，无线通信设备的终端越来越向小形化、多功能化等方向发展，因此对于终端天线的设计也提出了小形、多频带的要求。平面倒F天线具有平面和垂直两种极化特性，结构紧凑、便于集成、制作简单、成本低、同时后向辐射较小、比吸收率(SpecificAbsorption Rates)低。这让平面倒F天线非常适用于移动通信的终端之中。

通过对相关资料的文献检索发现，在国内，还没有提出能同时工作于RFID、GSM、WCDMA和WIMAX四频段平面倒F天线；在国外，2004年3月Hwee Siang Tan等人在IEEE antenna andwireless propagation letters(天线与无线传输快报)，第3卷发表了“New compact six-bandinternal antenna”(一种新的内置紧凑形六频天线)”，在该文中提出了在双层辐射贴片上开一个U形缺口来实现六频工作，但该结构较复杂，同时天线尺寸也较大，不利于移动通信。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种新型四频平面倒F天线，能工作于四频段——RFID(915MHz)、GSM(1800MHz)、WCDMA(2000MHz)和WIMAX(2.45GHz)。本发明的理论基础是微带天线分析理论。对微带天线分析比较成熟的理论是由美籍华裔教授罗远祉(Y.T.Lo)于1979年提出的空腔模型理论，现在已经成为微带天线分析的基本理论。该理论认为微带天线可以看出四壁是磁壁，上下为电壁的腔体，首先计算腔体内的内场，进而计算辐射缝隙的等效磁流，最后计算天线的远场。而平面倒F天线由于一段短接，因此可以看成是上下为电壁，四周为三面磁壁一面电壁的腔体，其余分析步骤同微带天线。根据理论分析，对于接地等效为无限大的矩形辐射单元，平面倒F天线的谐振频率可以由下式估算：

fr=c4(lp+wp)---(1)]]>

其中f_r为谐振频率，c为光速，l_p和w_p为矩形谐振单元的长度和宽度。

对于∏形槽，谐振频率的估算公式可以修正为：

fr=c4α(lp+wp)---(2)]]>

其中α为修正因子，在这里∏形槽和矩形贴片的边缘相对位置有关。l_p和w_p为∏形槽的长度和宽度。

本发明针对RFID、GSM、WCDMA和WIMAX同时应用于无线通信技术领域的要求，为了实现这个目标，本发明的构思是：

通过在传统平面倒F天线实现多频的U形、L形开槽方式基础上改变馈电形式，在双层矩形贴片开出双∏型槽，得到三频天线；然后在顶层贴片与接地板中间处加载与顶层相同的第二层贴片，耦合出第四个频段，从而得到工作于四频段——RFID(915MHz)、GSM(1800MHz)、WCDMA(2000MHz)和WIMAX(2.45GHz)的一种新型平面倒F天线。