專利名稱：用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偶極子天線，尤其是涉及一種用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極 子天線。
背景技術(shù)：
目前，隨著無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，車載數(shù)字電視技術(shù)逐步建立并發(fā)展，并 且逐漸受到國(guó)內(nèi)外業(yè)界的廣泛關(guān)注，作為一種全新的大眾傳播媒體，車載數(shù)字電視技術(shù)主 要通過無(wú)線傳輸，它可以廣泛使用于公交車、出租車、地鐵站、火車以及機(jī)場(chǎng)等各類公共場(chǎng) 所。DVB組織(數(shù)字視頻廣播行業(yè)組織)專門針對(duì)移動(dòng)中接收數(shù)字電視的傳輸系統(tǒng)公布了 DVB-H標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)不僅克服了以往采用DVB-T標(biāo)準(zhǔn)在移動(dòng)中接收地面數(shù)字電視的局限性 和功耗大等缺點(diǎn)，而且成為專門用來(lái)向移動(dòng)設(shè)備中傳輸視音頻、多媒體內(nèi)容的“點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)” 的廣播系統(tǒng)，為移動(dòng)中接收數(shù)字電視開辟了一條廣闊大道，這樣數(shù)字電視從根本上改變了 模擬電視的傳統(tǒng)概念，把個(gè)人計(jì)算機(jī)、通訊工具(即3C)真正地融合在一起([1]C.M. Su, L.C.Chou, C. I. Lin, and K. L. Wong,"Internal DTV receiving antenna for laptop application, "Mi crow. Opt. Technol. Lett. ,vol. 44, pp. 4-6, Jan. 5,2005) 。 Bl 內(nèi)的倉(cāng) ll 會(huì)
團(tuán)研制的32FW高清晰電視顯示器于2004年3月6日通過國(guó)家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn) 中心的嚴(yán)格檢驗(yàn)，成為目前唯一的通過國(guó)家權(quán)威部門檢測(cè)，各項(xiàng)參數(shù)性能指標(biāo)完全符合國(guó) 家有關(guān)數(shù)字電視接收規(guī)定的高清數(shù)字電視接收器，從而誕生了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)數(shù)字電視。因此 在今后的幾年內(nèi)數(shù)字電視天線將會(huì)有很大的發(fā)展。天線設(shè)計(jì)及制造技術(shù)是車載數(shù)字電視的核心關(guān)鍵技術(shù)之一，天線的各項(xiàng)特性及形 態(tài)大小，極大程度地影響了車載數(shù)字電視系統(tǒng)的工作性能及應(yīng)用領(lǐng)域，隨著車載電視技術(shù) 的飛速發(fā)展，人們對(duì)其天線在寬帶化、小型化、抗破壞性、多網(wǎng)絡(luò)兼容性等方面提出了更高 的要求。天線在車載數(shù)字電視系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，對(duì)其進(jìn)行深入的研究具有重要 的參考價(jià)值和實(shí)用意義。車載數(shù)字電視系統(tǒng)的常用工作頻段的頻率范圍為470 860MHz，其帶寬要求一般 很窄，基本屬于點(diǎn)頻工作([2]Yun-Wen Chi, Kin-Lu Wong, and Saou-ffen Su, "Broadband PrintedDipole Antenna With a Step-Shaped Feed Gap for DTV Signal Reception，，， IEEETRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 55, NO. 11，pp.3354-3356，Nov, 2007)。對(duì)于車載數(shù)字電視系統(tǒng)的天線設(shè)計(jì)，在移動(dòng)中接收數(shù)字電視，因?yàn)樾盘?hào)是隨不同地 理位置變化，而信道特性是作動(dòng)態(tài)變化的，這就要求天線對(duì)不同信道的動(dòng)態(tài)特性變化的穩(wěn) 定可靠性作出實(shí)時(shí)反映，在移動(dòng)中天線須在全方位范圍內(nèi)保證一定的帶寬和增益。為此張 會(huì)平([3]趙會(huì)平，“一種用于移動(dòng)接收地面數(shù)字電視的天線設(shè)計(jì)”，西部廣播電視，Vol.5, Sup, 20040 )設(shè)計(jì)出一種全方位圓柱體螺旋微帶天線，它把1/4波長(zhǎng)的微帶諧振器呈螺旋狀 地繞在具有一定厚度的空心圓柱體上，其微帶貼片與地板構(gòu)成同軸圓柱體，體積比較短小， 可以和任何載體(例如汽車)共形，同時(shí)可以設(shè)計(jì)成任何規(guī)格(如50Ω、75Ω等)與同軸電 纜聯(lián)結(jié)，不須匹配網(wǎng)絡(luò)，且空芯內(nèi)部可以安裝有源電子器件。但是這款天線所占空間較大，帶寬也不太理想。目前，普遍用于車載數(shù)字電視系統(tǒng)天線的線天線，其工作頻帶窄，可實(shí)現(xiàn)接收的信 號(hào)頻道少。隨著車載數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)會(huì)對(duì)信號(hào)增益好、帶寬較寬的車載天線產(chǎn)生 較大需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種尺寸小、帶寬大、回波損耗較低、增益高、輻射效率高、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具有全向輻射特性的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線。本發(fā)明設(shè)有雙面敷銅介質(zhì)基板，在雙面敷銅介質(zhì)基板的兩面分別腐刻出對(duì)稱且相 同的橢圓偶極子輻射單元，所述偶極子的每一個(gè)元采用大小2個(gè)橢圓環(huán)，小橢圓環(huán)放置于 大橢圓環(huán)內(nèi)部切居中，大橢圓環(huán)與小橢圓環(huán)之間由饋線的延長(zhǎng)線連接，所述延長(zhǎng)線采用微 帶線，所述微帶線由一對(duì)對(duì)稱的矩形微帶線組成。所述介質(zhì)基板為F4BK-2雙面敷銅介質(zhì)基板，所述介質(zhì)基板的長(zhǎng)度可為 210. Omm士0. Imm,寬度可為 40. Omm士0. 1mm。所述大橢圓環(huán)的長(zhǎng)可為89. Omm士0. Imm,寬可為31. Omm士0. 1mm，環(huán)的寬度可為 4. Omm士0. 1匪；所述小橢圓環(huán)的長(zhǎng)可為55. Omm士0. 1匪，寬可為15. Omm士0. 1mm，環(huán)的寬度 可為2. Omm士0. Imm,大橢圓環(huán)與小橢圓環(huán)的連接線長(zhǎng)可為12. Omm,寬可為4. 0mm。所述微帶線的長(zhǎng)度可為10. Omm士0. 1mm，寬度可為4. Omm士0. 1mm，兩條微帶線對(duì) 稱居中且其間隙可為2. 0mm。與常規(guī)車載數(shù)字電視天線相比較，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)和顯著的效果尺寸小、帶寬大、輻射特性好、增益高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。其駐波系數(shù)小于0.2 的阻抗帶寬范圍為562. 11 700. 4MHz，其絕對(duì)帶寬為138. 29MHz，其相對(duì)帶寬為21. 9%。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線正面和反面輻 射貼片結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線側(cè)面結(jié)構(gòu)示意 圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的回波損耗(Sll)性能圖。在圖3中，橫坐標(biāo)表示頻率 Frequency(MHz)，縱坐標(biāo)表示回波損耗強(qiáng)度 The return loss, of the antenna(dB)。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的在頻率為650MHz時(shí)的yoz面方向圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例的在頻率為650MHz時(shí)的xoz面方向圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有雙面敷銅介質(zhì)基板1，介質(zhì)基板的兩面為結(jié)構(gòu)相同的 橢圓偶極子單元，所述橢圓偶極子單元由大橢圓環(huán)2、小橢圓環(huán)3、微帶線4以及大橢圓環(huán)2 與小橢圓環(huán)3之間的連接線5組成。介質(zhì)基板1采用普通的F4BK-2雙面敷銅電路基板，其長(zhǎng)為210. Omm士0. Imm,
4寬為40. Omm士0. 1mm。大橢圓環(huán)2長(zhǎng)為89. Omm士0. Imm,寬為31. Omm士0. 1mm，環(huán)的寬度 為4. Omm士 0. Imm,小橢圓環(huán)3長(zhǎng)為55. Omm士 0. Imm,寬為15. Omm士 0. Imm,環(huán)的寬度為 2. Omm士0. Imm,大橢圓環(huán)與小橢圓環(huán)的連接線5長(zhǎng)為12. Omm,寬為4. 0mm。微帶線4其長(zhǎng)為 10. Omm士0. 1mm，寬為4. Omm士0. 1mm，兩微帶線對(duì)稱居中且其間隙為2. 0mm。本發(fā)明的制造加工誤差對(duì)天線特性的影響情況參見表1。表 權(quán)利要求
用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線，其特征在于設(shè)有雙面敷銅介質(zhì)基板，在雙面敷銅介質(zhì)基板的兩面分別腐刻出對(duì)稱且相同的橢圓偶極子輻射單元，所述偶極子的每一個(gè)元采用大小2個(gè)橢圓環(huán)，小橢圓環(huán)放置于大橢圓環(huán)內(nèi)部切居中，大橢圓環(huán)與小橢圓環(huán)之間由饋線的延長(zhǎng)線連接，所述延長(zhǎng)線采用微帶線，所述微帶線由一對(duì)對(duì)稱的矩形微帶線組成。
2.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線，其特征在于所述介 質(zhì)基板為F4BK-2雙面敷銅介質(zhì)基板。
3.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線，其特征在于所述介 質(zhì)基板的長(zhǎng)度為210. Omm士0. Imm,寬度為40. Omm士0. 1mm。
4.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線，其特征在于所述大 橢圓環(huán)的長(zhǎng)為89. Omm士0. 1mm，寬為31. Omm士0. 1mm，環(huán)的寬度為4. Omm士0. 1mm。
5.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線，其特征在于所述小 橢圓環(huán)的長(zhǎng)為55. Omm士0. 1mm，寬為15. Omm士0. 1mm，環(huán)的寬度為2. Omm士0. 1mm。
6.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線，其特征在于大橢圓 環(huán)與小橢圓環(huán)的連接線長(zhǎng)為12. Omm,寬為4. 0mm。
7.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線，其特征在于所述微 帶線的長(zhǎng)度為10. Omm士0. Imm,寬度為4. Omm士0. 1mm。
8.如權(quán)利要求1所述的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線，其特征在于兩條微 帶線對(duì)稱居中且其間隙為2. 0mm。
全文摘要
用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線，涉及一種偶極子天線。提供一種尺寸小、帶寬大、回波損耗較低、增益高、輻射效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具有全向輻射特性的用于車載數(shù)字電視的橢圓雙面偶極子天線。設(shè)有雙面敷銅介質(zhì)基板，在雙面敷銅介質(zhì)基板的兩面分別腐刻出對(duì)稱且相同的橢圓偶極子輻射單元，所述偶極子的每一個(gè)元采用大小2個(gè)橢圓環(huán)，小橢圓環(huán)放置于大橢圓環(huán)內(nèi)部切居中，大橢圓環(huán)與小橢圓環(huán)之間由饋線的延長(zhǎng)線連接所述延長(zhǎng)線采用微帶線，所述微帶線由一對(duì)對(duì)稱的矩形微帶線組成。
文檔編號(hào)H01Q7/00GK101982901SQ20101029656
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者嚴(yán)新金, 周建華, 彭丹, 李偉文, 游佰強(qiáng), 蔡立紹 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)