本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種斧形雙模單極子天線。

背景技術(shù)：

為了便于通信終端和射頻識別系統(tǒng)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，終端或系統(tǒng)的經(jīng)濟成本和體積大小都是至關(guān)重要的考慮因素，作為其中重要部件的天線，在保證較高性能指標(biāo)的前提下，必須都需要多頻化、寬帶化、小型化?，F(xiàn)有技術(shù)的單極子天線具有兩個諧振模式，一個諧振模式由單極子天線的縱向結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，另一個諧振模式由單極子天線的橫向結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。目前單極子天線設(shè)計可以通過合理調(diào)整其橫縱尺寸，來有效調(diào)節(jié)天線頻率帶寬。但是，目前的單極子天線基本上很難將兩個諧振模式有效分開，存在不能同時對兩個諧振模式進行獨立調(diào)諧的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的提供一種斧形雙模單極子天線，旨在解決現(xiàn)有的單極子天線不能同時對兩個諧振模式進行獨立調(diào)諧的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種斧形雙模單極子天線，包括介質(zhì)板、鏤空金屬片、斧形單極子結(jié)構(gòu)和sma頭，所述鏤空金屬片貼合于所述介質(zhì)板的上表面，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)貼合于所述介質(zhì)板的下表面；所述鏤空金屬片上刻蝕有階梯型鏤空縫隙，所述階梯型鏤空縫隙由第一矩形鏤空、第二矩形鏤空、第三矩形鏤空、第四矩形鏤空和第五矩形鏤空依次連接構(gòu)成；所述斧形單極子結(jié)構(gòu)包括條形豎部和斧形橫部，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的條形豎部包括連接的第一矩形金屬片和第二矩形金屬片，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的條形豎部與所述介質(zhì)板的下表面的長邊垂直；所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的斧形橫部包括對稱設(shè)置于所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的條形豎部兩側(cè)的等邊梯形金屬片，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)關(guān)于所述介質(zhì)板的下表面的寬邊中軸線對稱；所述sma頭設(shè)置于所述介質(zhì)板上，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)與sma頭的饋電端電連接，所述鏤空金屬片與sma頭的接地端電連接。

優(yōu)選的，所述第一矩形鏤空、第二矩形鏤空、第三矩形鏤空、第四矩形鏤空和第五矩形鏤空的寬邊與所述介質(zhì)板的上表面的寬邊中軸線平行；所述第一矩形鏤空、第二矩形鏤空、第三矩形鏤空、第四矩形鏤空和第五矩形鏤空關(guān)于所述寬邊中軸線對稱。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板為fr4的介質(zhì)基板，所述介質(zhì)板的厚度為0.8mm且介電常數(shù)為4.4。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板和鏤空金屬片的長度為74mm，所述介質(zhì)板和鏤空金屬片的寬度為106mm；所述第一矩形鏤空的長度為52mm，所述第一矩形鏤空的寬度為44mm；所述第二矩形鏤空的長度為32mm，所述第二矩形鏤空的寬度為6mm；所述第三矩形鏤空的長度為6.7mm，所述第三矩形鏤空的寬度為10.5mm；所述第四矩形鏤空的長度為2.6mm，所述第四矩形鏤空的寬度為17.7mm；所述第五矩形鏤空的長度為9.6mm，所述第五矩形鏤空的寬度為1.5mm。

優(yōu)選的，階梯型鏤空縫隙的下部長邊與所述介質(zhì)板的上表面的下部長邊的距離為6.3mm。

優(yōu)選的，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的第一矩形金屬片的長度為2.5mm，所述第一矩形金屬片的寬度為36mm；所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的第二矩形金屬片的長度為1mm，所述第二矩形金屬片的寬度為11mm；所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的等邊梯形金屬片的上底邊長度為2.5mm，所述等邊梯形金屬片的下底邊長度為16mm，所述等邊梯形金屬片的高度為6.75mm。

優(yōu)選的，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的等邊梯形金屬片的中心點與所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的第一矩形金屬片的下底邊的垂直距離為9.8mm。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明斧形雙模單極子天線通過設(shè)置斧型單極子結(jié)構(gòu)，由于其所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的斧形橫部與射頻地的耦合面積小，并且該所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的斧形橫部與所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的條形豎部能夠有效隔離，實現(xiàn)了兩個諧振模式獨立調(diào)諧。

附圖說明

圖1是本發(fā)明斧形雙模單極子天線優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明斧形雙模單極子天線的鏤空金屬片優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明斧形雙模單極子天線的斧形單極子結(jié)構(gòu)優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明斧形雙模單極子天線的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖；

圖5是本發(fā)明斧形雙模單極子天線lp3參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖；

圖6是本發(fā)明斧形雙模單極子天線s1參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖。

本發(fā)明目的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，將在具體實施方式部分一并參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明為達成上述目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明的具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照圖1所示，圖1是本發(fā)明斧形雙模單極子天線優(yōu)選實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，斧形雙模單極子天線1，包括介質(zhì)板10、鏤空金屬片20、斧形單極子結(jié)構(gòu)50和sma(sub-miniature-a)頭60。所述斧形雙模單極子天線1為長方體結(jié)構(gòu)(圖1中僅示出了平面示意圖)，所述鏤空金屬片20及斧形單極子結(jié)構(gòu)50均為銅質(zhì)。所述介質(zhì)板10為fr4的介質(zhì)基板，所述介質(zhì)板10厚度為0.8mm且介電常數(shù)優(yōu)選為4.4。所述sma頭60為同軸連接器。所述鏤空金屬片20貼合于所述介質(zhì)板10的上表面，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50貼合于所述介質(zhì)板10的下表面；所述鏤空金屬片20上刻蝕有階梯型鏤空縫隙21，所述階梯型鏤空縫隙21由第一矩形鏤空211、第二矩形鏤空212、第三矩形鏤空213、第四矩形鏤空214和第五矩形鏤空215依次連接構(gòu)成；所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50包括條形豎部51和斧形橫部52，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的條形豎部51包括連接的第一矩形金屬片511和第二矩形金屬片512，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的條形豎部51與所述介質(zhì)板10的下表面的長邊垂直；所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的斧形橫部52包括對稱設(shè)置于所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的條形豎部51兩側(cè)的等邊梯形金屬片521，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50關(guān)于所述介質(zhì)板10的下表面的寬邊中軸線對稱；所述sma頭60設(shè)置于所述介質(zhì)板10上，所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50與sma頭60的饋電端電連接，所述鏤空金屬片20與sma頭60的接地端電連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，斧形單極子結(jié)構(gòu)的豎部51延伸至所述介質(zhì)板10的下表面的頂部長邊，所述sma頭60設(shè)置于所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的豎部51與所述介質(zhì)板10的下表面的頂部長邊相交位置的介質(zhì)板10上，形成第一饋電端口。

本發(fā)明斧形雙模單極子天線通過設(shè)置斧型單極子結(jié)構(gòu)，由于其所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的斧形橫部與射頻地的耦合面積小，并且該所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的斧形橫部與所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的條形豎部能夠有效隔離，實現(xiàn)了兩個諧振模式獨立調(diào)諧。

參照圖2所示，圖2是斧形雙模單極子天線的鏤空金屬片優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，所述第一矩形鏤空211、第二矩形鏤空212、第三矩形鏤空213、第四矩形鏤空214和第五矩形鏤空215的寬邊與所述介質(zhì)板10的上表面的寬邊中軸線平行；所述第一矩形鏤空211、第二矩形鏤空212、第三矩形鏤空213、第四矩形鏤空214和第五矩形鏤空214關(guān)于所述寬邊中軸線對稱。

所述介質(zhì)板10和鏤空金屬片20的長度w為74mm，所述介質(zhì)板10和鏤空金屬片20的寬度l為106mm；所述第一矩形鏤空211的長度w0為52mm，所述第一矩形鏤空211的寬度l0為44mm；所述第二矩形鏤空212的長度w1為32mm，所述第二矩形鏤空212的寬度l1為6mm；所述第三矩形鏤空213的長度w2為6.7mm，所述第三矩形鏤空213的寬度l2為10.5mm；所述第四矩形鏤空214的長度w3為2.6mm，所述第四矩形鏤空214的寬度l3為17.7mm；所述第五矩形鏤空215的長度w4為9.6mm，所述第五矩形鏤空215的寬度l4為1.5mm。所述階梯型鏤空縫隙21的下部長邊與所述介質(zhì)板10的上表面的下部長邊的距離dx為6.3mm。

參照圖3所示，圖3是斧形雙模單極子天線的斧形單極子結(jié)構(gòu)優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50的第一矩形金屬片511的長度wp2為2.5mm，所述第一矩形金屬片511的寬度lp2為36mm；所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50的第二矩形金屬片512的長度wp3為1mm，所述第二矩形金屬片512的寬度為lp3為11mm；所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50的等邊梯形金屬片521的上底s2長度為2.5mm，所述等邊梯形金屬片的下底邊長度s1為16mm，所述等邊梯形金屬片的高度d3為6.75mm。所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50的等邊梯形金屬片521的中心點與所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50的第一矩形金屬片511的下底邊的垂直距離為9.8mm。

參考圖4所示，圖4是本發(fā)明斧形雙模單極子天線的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖。從圖4可以看出，所述斧形雙模單極子天線1的反射系數(shù)在-10db以下，工作頻率可以覆蓋1.15ghz到2.99ghz，實現(xiàn)了fp1、fp2兩個諧振模式。參考圖5所示，圖5是本發(fā)明斧形雙模單極子天線lp3參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖。從圖5中可以看出，通過調(diào)節(jié)斧形單極子結(jié)構(gòu)50的第二矩形金屬片512的寬度lp3，可以實現(xiàn)對fp1的獨立調(diào)諧。參考圖6所示，圖6是本發(fā)明斧形雙模單極子天線s1參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖。從圖6中可以看出，通過調(diào)節(jié)所述斧形單極子結(jié)構(gòu)50的等邊梯形金屬片521的下底長度s1，可以實現(xiàn)對fp2的獨立調(diào)諧。

本發(fā)明斧形雙模單極子天線通過設(shè)置斧型單極子結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置斧型單極子結(jié)構(gòu)，由于其所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的斧形橫部與射頻地的耦合面積小，并且該所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的斧形橫部與所述斧形單極子結(jié)構(gòu)的條形豎部能夠有效隔離，實現(xiàn)了兩個諧振模式獨立調(diào)諧。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效功能變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。