[发明专利]天线结构及可穿戴设备

说明书

本申请实施例提出一种天线结构及可穿戴设备，涉及天线技术领域。该天线结构包括介质基底、辐射贴片及共面波导结构，共面波导结构包括馈电线以及接地面，辐射贴片贴附于介质基底的一面，馈电线及接地面贴附于介质基底的另一面，接地面上蚀刻有缝隙，馈电线设置于缝隙内。可以理解地，通过设置共面波导结构，使得其接地面可以反射辐射贴片辐射至人体表面的信号，从而在减小天线的背向辐射的同时，还可以通过反射作用增强天线的信号强度，从而保证天线的增益，既能减小对人体的辐射又能增大天线增益，实现了天线增益与背向辐射的平衡。

技术领域

本申请涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种天线结构及可穿戴设备。

背景技术

移动互联网的快速发展，随着5G正式商用，标志着万物互联时代的正式开启。可穿戴设备作为物联网应用的焦点，迎来了广阔的发展空间。为了研究人体局域网中可穿戴设备传播特性，特定成立了IEEE802.15标准化组，并根据其工作模式的不同，将人体局域网中的通信分为：体内通信、体表通信和体外通信。而天线作为无线网络中发射和接收信号必不可少的设备必然成为了极其重要的研究关键点。

现有技术中的穿戴天线，考虑到人体健康问题，天线辐射功率应该尽可能的小；而考虑到穿戴天线作为人体局域网的重要组成部分，体外信道的质量与稳定性要求我们的信号质量尽可能好，需要更多考虑天线的增益、方向图等天线特性，这就导致现有技术不能很好地平衡天线的辐射功率和天线增益，导致天线性能较差。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种天线结构及可穿戴设备。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种天线结构，所述天线结构包括介质基底、辐射贴片及共面波导结构，所述共面波导结构包括馈电线以及接地面，所述辐射贴片贴附于所述介质基底的一面，所述馈电线及所述接地面贴附于所述介质基底的另一面，所述接地面上蚀刻有缝隙，所述馈电线设置于所述缝隙内。

在一种可选的实施方式中，所述共面波导结构的有效介电常数满足：

其中，ε_e为所述共面波导结构的有效介电常数，ε_r为介质基底的介电常数，h为所述介质基底的厚度，d为所述缝隙的宽度，k＝w/(w+2d)，w为所述馈电线的宽度。

在一种可选的实施方式中，所述馈电线的阻抗特征满足：

其中，Z₀为所述馈电线的阻抗特征，Z₀₁为共面波导结构的特征阻抗基准值，且K(k)表示第一类椭圆函数，K'(k)＝K(k')，ε₀为空气的介电常数，c为光速，且

在一种可选的实施方式中，所述接地面的外边缘与所述介质基底的外边缘重合。

在一种可选的实施方式中，所述接地面的外边缘与所述介质基底的外边缘均为矩形。

在一种可选的实施方式中，所述馈电线为T型、U型、H型或者I型。

在一种可选的实施方式中，所述馈电线以及所述接地面均为金属贴片。

在一种可选的实施方式中，所述辐射贴片贴附于所述介质基底的中心区域。

在一种可选的实施方式中，所述介质基底为介电常数为1的环氧树脂。

第二方面，本申请实施例还提供了一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括上述任意一种实施方式所述的天线结构。