一种以工形分形ebg结构为地板的pifa天线的利记博彩app
【专利摘要】一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线，它涉及一种PIFA天线，具体涉及一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线。本发明为了解决现有PIFA天线辐射效率较低，天线整体体积较大的问题。本发明包括辐射片、短路板、地板、同轴内导体和同轴外导体，辐射片、地板由上至下依次并排平行设置，辐射片左端的端部通过短路板与地板左端的端部连接，同轴外导体竖直设置在地板左端的下方。本发明用于无线通信领域。
【专利说明】—种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种PIFA天线，具体涉及一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线，属于无线通信领域。
【背景技术】
[0002]基于手机平台的射频识别是把RFID阅读器与作为移动通信终端的手机相结合，以RFID技术为手段，通过移动通信网络平台快速获取信息的新技术。PIFA天线自产生以来，因为它尺寸较小，可以充分利用PCB板作为接地面，并通过接地片将谐振长度锁销为四分之一波长，一直是内置天线的主要形式。EGB(电磁带隙)结构所特有的频率带隙特性，使得它作为一种新型的人工电磁结构，在微波以及毫米波的频段中有着非常广泛的应用，其中作为天线的反射板在提高天线辐射效率方面得到显著应用。但是，又由于EBG结构自身固有的周期性的特点，导致它想要达到目标的电特性时，往往具有很大的尺寸，会很大程度上的增加系统体积，因而在与集成电路系统的综合中受到很大的制约。
【发明内容】
[0003]本发明为解决现有PIFA天线辐射效率较低，天线整体体积较大的问题，进而提出一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线。
[0004]本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明包括辐射片、短路板、地板、同轴内导体和同轴外导体，辐射片、地板由上至下依次并排平行设置，辐射片左端的端部通过短路板与地板左端的端部连接，同轴外导体竖直设置在地板左端的下方，且同轴外导体的上端与地板左端的下表面连接，同轴内导体竖直设置在辐射片与地板之间，且同轴内导体的上端与辐射片左端的下表面连接，同轴内导体的下端穿过地板左端的上表面插装在同轴外导体内，辐射片和地板均为长方形板体，辐射片一条长边的中部开有第一矩形缺口，辐射片另一条长边上开有两个第二矩形缺口，且两个第二矩形缺口位于第一矩形缺口的两侧，地板的上表面沿长度方向两排第一工字形槽，每个第一工字形槽的两侧分别各设有一个第二工字形槽，且每个第二工字形槽的横槽均与第一工字形槽的竖槽连通，相邻两个第一工字形槽之间设有缝隙，且每个缝隙沿长度方向的中心线均与地板沿宽度方向的中心线平行。
[0005]本发明的技术效果是:本发明使用EBG结构作为PFIA天线的反射板，以提高辐射效率，同时EBG结构采用工形分形结构实现EBG结构的小型化，对传统PFIA天线进行开槽处理，实现FPIA天线的多频段辐射来达到工作频率需要。
[0006]本发明的谐振在0.82G?1.04GHz，频带宽度0.22GHz,中心频率为0.93GHz。同仿真结果的0.81G?1.05GHz相比，吻合的很好，频带宽度0.24GHz，中心频率也是0.93GHz。实测增益为3.26dB,比传统的平面倒F天线的2.57dB提高了 0.69dB，所以，给天线加载EBG结构的地板的确可以有效抑制天线表面波和后向辐射，提高天线的增益。本发明加载了螺旋型EBG结构的平面倒F天线的后向辐射明显减小，主波瓣变大，主辐射方向更加明确，所以加载了 EBG结构的天线展现了更好的方向性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明的主视图，图2是辐射片的俯视图，图3是地板的俯视图，图4是工型分形EBG-PIFA的I S111结果示意图，图5是工型分形EBG-PIFA与传统PIFA方向图。
【具体实施方式】
[0008]【具体实施方式】一:结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线包括辐射片1、短路板2、地板3、同轴内导体4和同轴外导体5，辐射片1、地板3由上至下依次并排平行设置，辐射片I左端的端部通过短路板2与地板3左端的端部连接，同轴外导体5竖直设置在地板3左端的下方，且同轴外导体5的上端与地板3左端的下表面连接，同轴内导体4竖直设置在辐射片I与地板3之间，且同轴内导体4的上端与辐射片I左端的下表面连接，同轴内导体4的下端穿过地板3左端的上表面插装在同轴外导体5内，辐射片I和地板3均为长方形板体，辐射片I 一条长边的中部开有第一矩形缺口 1-1，辐射片I另一条长边上开有两个第二矩形缺口 1-2，且两个第二矩形缺口 1-2位于第一矩形缺口 1-1的两侧，地板3的上表面沿长度方向两排第一工字形槽3-1，每个第一工字形槽3-1的两侧分别各设有一个第二工字形槽3-2，且每个第二工字形槽3-2的横槽均与第一工字形槽3-1的竖槽连通，相邻两个第一工字形槽3-1之间设有缝隙3-3，且每个缝隙3-3沿长度方向的中心线均与地板3沿宽度方向的中心线平行。
[0009]【具体实施方式】二:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线的辐射片I的长度为40mm，辐射片I的宽度为20mm，第一矩形缺口 1-1与辐射片I左端之间的距离LI为20mm，邻近辐射片I左端的第二矩形缺口 1_2与辐射片I左端之间距离L2为10mm，远离辐射片I左端的第二矩形缺口 1_2与辐射片I左端之间的距离L3为30mm，第一矩形缺口 1-1的宽度为9mm，第一矩形缺口 1-1的深度为16_，每个第二矩形缺口 1-2的宽度为9_，每个第二矩形缺口 1-2的深度为16_。
[0010]本实施方式的技术效果是:如此设置，增加了电流流经路径，增大电长度，保证了天线谐振在所需频点，谐振深度较深，且有利于辐射，使得天线带宽增宽，同时满足了天线的机械强度。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0011]【具体实施方式】三:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线的短路板2的宽度为2mm，短路板2的长度为10mm。
[0012]本实施方式的技术效果是:如此设置，使得天线谐振在所需频点，且谐振深度较深。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0013]【具体实施方式】四:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线的地板3的宽度为20mm，地板3的长度为40mm，辐射片I下表面与地板3上表面之间的距离为10mm。
[0014]本实施方式的技术效果是:如此设置，有利于增大天线的辐射效率。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0015]【具体实施方式】五:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线的同轴内导体4的轴线与地板3左端之间的距离L4为3mm。
[0016]本实施方式的技术效果是:如此设置，使得天线的阻抗匹配得到满足，谐振深度得到增加。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0017]【具体实施方式】六:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线的每个第一工字形槽3-1的横槽的长度Dl为5mm，每个第一工字形槽3-1的横槽的宽度Wl为1mm，每个第二工字形槽3-2的横槽的长度D2为1mm，每个第二工字形槽3-2的横槽的宽度W2为0.2mm。
[0018]本实施方式的技术效果是:如此设置，增加了结构的等效电容，这样一来，使谐振频率继续降低，拓展了带宽，达到了 0.78?1.27GHz，完美覆盖了目标频段。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0019]【具体实施方式】七:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线的每个缝隙3-3的宽度为0.2mm。
[0020]本实施方式的技术效果是:如此设置，使得该EBG地板谐振频率达到所需频段。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0021]工作原理
[0022]为了降低EBG结构的谐振频率，由谐振频率公式/ =可知，需要增加结构的电容或者电感，对结构开槽可以增加电容，引入螺旋结构可以增加电感。本发明选择开工形槽的方式增加电容，并且进行了一次分形，使得EBG结构进一步达到小型化。
【权利要求】
1.一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线，其特征在于:所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线包括辐射片(I)、短路板(2)、地板(3)、同轴内导体(4)和同轴外导体(5)，辐射片(I)、地板(3)由上至下依次并排平行设置，辐射片(I)左端的端部通过短路板(2)与地板(3)左端的端部连接，同轴外导体(5)竖直设置在地板(3)左端的下方，且同轴外导体(5)的上端与地板(3)左端的下表面连接，同轴内导体(4)竖直设置在辐射片⑴与地板⑶之间，且同轴内导体⑷的上端与辐射片⑴左端的下表面连接，同轴内导体(4)的下端穿过地板(3)左端的上表面插装在同轴外导体(5)内，辐射片(I)和地板(3)均为长方形板体，辐射片(I) 一条长边的中部开有第一矩形缺口(1-1)，辐射片(I)另一条长边上开有两个第二矩形缺口(1-2)，且两个第二矩形缺口(1-2)位于第一矩形缺口(1-1)的两侧，地板(3)的上表面沿长度方向设有两排第一工字形槽(3-1)，每个第一工字形槽(3-1)的两侧分别各设有一个第二工字形槽(3-2)，且每个第二工字形槽(3-2)的横槽均与第一工字形槽(3-1)的竖槽连通，相邻两个第一工字形槽(3-1)之间设有缝隙(3-3)，且每个缝隙(3-3)沿长度方向的中心线均与地板(3)沿宽度方向的中心线平行。
2.根据权利要求1所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线，其特征在于:辐射片(I)的长度为40mm，辐射片(I)的宽度为20mm，第一矩形缺口(1-1)与辐射片(I)左端之间的距离(LI)为20mm，邻近辐射片(I)左端的第二矩形缺口(1_2)与辐射片(I)左端之间距离(L2)为10mm，远离辐射片(I)左端的第二矩形缺口(1_2)与辐射片(I)左端之间的距离(L3)为30mm，第一矩形缺口(1-1)的宽度为9mm，第一矩形缺口(1-1)的深度为16_，每个第二矩形缺口(1-2)的宽度为9_，每个第二矩形缺口(1-2)的深度为16_。
3.根据权利要求1所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线，其特征在于:短路板⑵的宽度为2mm，短路板⑵的长度为10mm。
4.根据权利要求1所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线，其特征在于:地板⑶的宽度为20mm，地板(3)的长度为40mm，辐射片(I)下表面与地板(3)上表面之间的距离为10mm。
5.根据权利要求1所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线，其特征在于:同轴内导体⑷的轴线与地板⑶左端之间的距离(L4)为3mm。
6.根据权利要求1所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线，其特征在于:每个第一工字形槽(3-1)的横槽的长度(Dl)为5_，每个第一工字形槽(3-1)的横槽的宽度(Wl)为1mm，每个第二工字形槽(3-2)的横槽的长度(D2)为1mm，每个第二工字形槽(3_2)的横槽的宽度(W2)为0.2mm。
7.根据权利要求1所述一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线，其特征在于:每个缝隙(3-3)的宽度为0.2mm。
【文档编号】H01Q1/48GK104183915SQ201410409826
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】李红梅, 邢立鲲, 王金悦, 孙士明 申请人:哈尔滨工业大学