[实用新型]双频带电小天线

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种双频带电小天线。

(二)背景技术

在高频、超高频、微波和毫米波频带，电小天线单元是无线通信、无线能量收集器和传感网络中重要的辐射元件，也是构成线性或非线性人工电磁介质的基础结构。由于电小天线有着大量应用，例如高频天线、天线阵列、个人无线通信系统、无线能量收集系统、医疗图像系统和可植入无线设备，研究者长期致力于新颖电小天线的设计，分析与开发。总体来讲，电小天线是一类特征尺寸小于半个波长(偶极子天线)、四分之一波长(单极子天线)或三分之一波长(环天线)的无线辐射器。随着电小天线长度的减小，它的总的辐射电阻将会从标准的73欧姆减小到零欧姆。与此同时，天线电抗会急剧增大，并且损耗电阻会占据总电阻的大部分，因此天线的总辐射效率会极大地降低。Chu’s limitation公式导出了电小天线最小的Q(品质因数)，趋近于极限Chu’s limitation的电小天线设计会提高辐射效率，但会伴随带宽过窄。为了改进电小天线的辐射性能，很多加载技术的辐射结构被提出来。例如，介质加载，顶加载，线性加载以及折叠式电小偶极天线都是有辐射电阻明显提高的一类电小天线。但是，这些电小天线缺点也很明显，只有很低的辐射效率。平面倒F天线也是一类常用的小型辐射器，然而当工作频率减小时，天线的辐射方向图和天线极化特性将变差。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种具有较高辐射效率、增益并且结构简单、紧凑、生产成本低廉的双频带电小天线。

本实用新型的目的是这样实现的：一种双频带电小天线，所述天线包含有顶部层和底部层，所述顶部层和底部层叠加组成一完整的天线结构，所述顶部层由顶部介质以及印刻于其上的电小环天线源构成，所述电小环天线源为一带引出线的环状结构；所述底部层由底部介质以及印刻于其上的内圈分裂环和外圈分裂环构成，所述外圈分裂环上开有电容性小槽，且上述槽位于与电小环天线源相对位置处，所述内圈分裂环与槽相对应处为一开路结构。

本实用新型双频带电小天线，所述顶部介质和底部介质均为PCB板。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型双频带电小天线由于增加了一个分裂振荡环，从而产生了一个附加的谐振频率，使得其具有更好的阻抗匹配，提高了辐射效率和增益，因此可以使得其满足复杂和多无线通信系统和终端收集最大无线能量的要求。并且相比于传统设计，其结构更为简单紧凑，不但可使其应用于各种小尺寸场合，如无线传感器、超薄笔记本、智能手机等，且简单的结构降低了其生产成本。

(四)附图说明

图1为本实用新型结构透视图。

图2为本实用新型顶部层结构示意图。

图3为本实用新型底部层结构示意图。

图中：

顶部层1、顶部介质10、电小环天线源11；

底部层2、底部介质20、内圈分裂环21、外圈分裂环22、槽23。

(五)具体实施方式

参见图1～3，本实用新型涉及一种双频带电小天线，所述天线包含有顶部层1和底部层2，所述顶部层1和底部层2叠加组成一完整的天线结构，所述顶部层1由顶部介质10以及印刻于其上的电小环天线源11构成，所述电小环天线源11为一带引出线的环状结构；所述底部层2由底部介质20以及印刻于其上的内圈分裂环21和外圈分裂环22构成，所述外圈分裂环22上开有电容性小槽23，且上述槽23位于与电小环天线源11相对位置处，所述内圈分裂环21与槽23相对应处为一开路结构。