專利名稱：一種雙頻天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線通信技術領域，具體涉及一種雙頻天線。
背景技術：
近年來，無線通信技術不斷發(fā)展，各種無線通信設備的發(fā)展日新月異。在無線通信設備中，用來發(fā)射或接收無線電波的天線是重要的元件之一，無線通信設備的不斷發(fā)展要求天線越來越短小便捷，同時能夠操作的頻帶也越來越寬。目前的手持終端設備通常有多個工作頻段，例如手機的全球移動通訊系統(tǒng) (Global System of Mobile Communication,GSM)及數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)(Digital CellularTelecommunications System, DCS)所需的頻段(GSM+DCS),對講機的超高頻(Ultra HighFrequency, UHF)及全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)等，從而實現(xiàn)多個功能或輔助功能，對應其天線也應是雙頻或者多頻的。目前，外置雙頻天線一般采用雙螺旋結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，即將高頻諧振線圈部分放在低頻線圈的外部，圖I示出了外置雙頻天線的一種具體結(jié)構(gòu)。這種天線在高低頻上都有良好的阻抗匹配，同時能在低頻上產(chǎn)生全向的輻射。為實現(xiàn)UHF+GPS頻段的工作模式，這種結(jié)構(gòu)的外置雙頻天線通常將GPS線圈設置在整個天線的底部，可以較多的用于手機或者對講機的外置天線中。但是，這種結(jié)構(gòu)的天線的輻射方向更多的指向下半球面，而GPS接收主要需要上半球面方向(指向天空的部分)的輻射，因而這種結(jié)構(gòu)的天線的GPS頻段的接收性能比較差。針對上述這種狀況，在鞭天線的頂部反串一個用于調(diào)諧GPS頻段的外部線圈，使GPS頻段的輻射方向更多的指向上半球面，從而提高了 GPS的接收性能，如圖2所示為該類雙頻天線的一種具體結(jié)構(gòu)。但是，這種結(jié)構(gòu)的天線整體長度較長，在實際使用中很不方便，同時也無法滿足無線通信設備中天線越來越短小便捷的要求。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種整體長度較短，能夠滿足無線通信設備中天線越來越短小便捷的要求的雙頻天線，以克服現(xiàn)有技術中雙頻天線整體長度較長的缺陷。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的一個實施例提供一種雙頻天線，包括通過主機的饋電點與主機相連的輻射體，其中，所述輻射體包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一段輻射體和與所述第一段輻射體相連的螺旋狀的第二段輻射體，其中所述第二段輻射體用于產(chǎn)生第二諧振，且所述第二諧振的頻率高于所述第一諧振的頻率。優(yōu)選地，所述第二段輻射體位于所述輻射體的遠離所述主機的饋電點的一端。優(yōu)選地，所述第二段輻射體位于所述輻射體的中間部位。優(yōu)選地，所述第二段輻射體位于所述輻射體的靠近所述主機的饋電點的一端。 優(yōu)選地，所述輻射體為鞭天線。[0012]優(yōu)選地，所述第二段輻射體為GPS諧振線圈。優(yōu)選地，所述第一段輻射體的長度為70mm，所述GPS諧振線圈的高度為18. 2mm、線徑為O. 6mm、直徑為6mm、圈數(shù)為7、節(jié)距為2. 6mm。根據(jù)本實用新型實施例，將用于產(chǎn)生低頻諧振的第一段輻射體設置成直線狀，將與第一段輻射體相連的用于產(chǎn)生高頻諧振的第二段輻射體設置為螺旋狀，縮短了輻射體的整體長度，使具有這種結(jié)構(gòu)的雙頻天線變得短小便捷。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現(xiàn)有技術中雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術中鞭天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例一的雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型實施例二的雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型實施例三的雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的仿真結(jié)果的回波損耗示意圖；圖8是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的實際測得的回波損耗示意圖；圖9是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的UHF頻段在E面的0°和90°的仿真結(jié)果的輻射方向圖；圖10是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的GPS頻段在E面的0°和90°的仿真結(jié)果的輻射方向圖；圖11是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的UHF頻段的增益方向圖；圖12是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的GPS頻段的增益方向圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型實施例提供一種雙頻天線，該雙頻天線包括通過主機的饋電點與主機相連的輻射體，其中，輻射體包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一段輻射體和與第一段輻射體相連的螺旋狀的第二段輻射體，其中，第二段輻射體用于產(chǎn)生第二諧振，且第二諧振的頻率高于第一諧振的頻率。本實用新型實施例將用于產(chǎn)生低頻諧振的第一段輻射體設置成直線狀，將與第一段輻射體相連的用于產(chǎn)生高頻諧振的第二段輻射體設置為螺旋狀，縮短了輻射體的整體長度，使具有該結(jié)構(gòu)的雙頻天線變得短小便捷，能夠滿足無線通信設備中天線短小便捷的要求。在本實用新型的一個實施例中，輻射體可以為鞭天線，其中，第二段輻射體可以為GPS諧振線圈，可以實現(xiàn)UHF+GPS頻段的工作模式。在本實用新型實施例的雙頻天線中，將鞭天線分為兩部分，一部分是直線狀的第一段輻射體，另一部分是與第一段輻射體相連的螺旋狀的第二段輻射體，使得螺旋狀的第 二段輻射體的電流流向與輻射體的電流流向相同；與圖2示出的頂部反串一個螺旋線圈構(gòu)成的雙頻天線(其螺旋線圈的電流流向與鞭天線的電流流向相反)相比，極大地提高了天線的輻射性能。本發(fā)明實施例中的輻射體包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一段輻射體和與第一段輻射體相連的螺旋狀的第二段輻射體，第一段輻射體和第二段輻射體可以設置在輻射體的任何位置，下面通過具體實施例對第一段輻射體和第二段輻射體的位置做詳細說明。但是，下面給出的實施例只是示例性的，第一段輻射體和第二段輻射體的位置關系并不局限于下列這些方式，所有能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型目的的第一段輻射體和第二段輻射體的位置設置都在本實用新型的保護范圍內(nèi)。實施例一本實用新型實施例提供一種雙頻天線，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示,該雙頻天線11包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一段輻射體12以及與第一段輻射體12相連的螺旋狀的第二段輻射體13，第二段輻射體13用于產(chǎn)生第二諧振，其中，第二段輻射體13位于天線11的遠離主機饋電點的一端，即第二段輻射體13位于第一段輻射體12的上部。本實用新型實施例將與第一段輻射體相連的用于產(chǎn)生第二諧振的螺旋狀的第二段輻射體設置在天線的遠離主機饋電點的一端，即設置在第一段輻射體的頂部，縮短了天線的整體長度，使天線變得短小便捷；另外，該雙頻天線中第二段輻射體的電流流向與雙頻天線的電流流向相同，提高了天線的福射性能。實施例二本實用新型實施例提供一種雙頻天線,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示,該雙頻天線21包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一段輻射體22以及與第一段輻射體22相連的螺旋狀的第二段輻射體23，第二段輻射體23用于產(chǎn)生第二諧振，其中，第二段輻射體23位于天線21的中間部位，即第二段輻射體23位于第一段輻射體22的中間部位。本實用新型實施例將雙頻用于產(chǎn)生第二諧振的螺旋狀的第二段輻射體設置在雙頻天線的中間部位，縮短了天線的整體長度，使天線變得短小便捷；另外，該雙頻天線中第二段福射體的電流流向與雙頻天線的電流流向相同，提高了天線的福射性能。實施例三本實用新型實施例提供一種雙頻天線,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示,該雙頻天線31包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一段輻射體32以及與第一段輻射體33相連的螺旋狀的第二段輻射體33，第二段輻射體33用于產(chǎn)生第二諧振，其中，第二段輻射體33位于天線21的靠近主機的饋電點的一端，即第二段輻射體33位于第一段輻射體32的下部。本實用新型實施例將與第一段輻射體相連的用于產(chǎn)生第二諧振的螺旋狀的第二段輻射體設置在雙頻天線的靠近主機的饋電點的一端，即設置在第一段輻射體的下部，縮短了天線的整體長度，使天線變得短小便捷；另外，該雙頻天線中第二段輻射體的電流流向與天線的電流流向相同，提高了天線的輻射性能；此外，與實施例一和實施例二的結(jié)構(gòu)相t匕，這種結(jié)構(gòu)的雙頻天線結(jié)構(gòu) 更加穩(wěn)固，生產(chǎn)上更容易實現(xiàn)，適合大范圍應用。以下以圖6所示的結(jié)構(gòu)為例對雙頻天線的性能做詳細說明，其中，輻射體為鞭天線，第二段輻射體為GPS諧振線圈；并且，具體以實現(xiàn)工作在UHF(400-470MHz)頻段以及GPS (1575MHz)頻段的鞭天線為例。要使UHF頻段和GPS頻段都有良好的諧振，UHF頻段和GPS頻段的諧振需要滿足奇數(shù)倍的諧振關系；但GPS頻段并非UHF頻段的奇數(shù)倍，兩個工作頻段的諧振點之比為3. 62，不滿足天線的奇數(shù)倍頻諧振關系。需要通過調(diào)整底部GPS線圈的高度、節(jié)距以及頂部的鞭天線的長度等來改變UHF頻段和GPS頻段諧振的倍數(shù)關系，從而使UHF頻段和GPS頻段都有良好的諧振。發(fā)明人經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，當?shù)谝欢屋椛潴w的長度L為70mm，GPS諧振線圈的高度H為18. 2mm、線徑為O. 6mm、直徑為6mm、圈數(shù)為7、節(jié)距為2. 6mm(其結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示)時，UHF頻段和GPS頻段滿足奇數(shù)倍頻關系，并且鞭天線具有較好的輻射性能。以下通過幾個性能參數(shù)對采用上述參數(shù)設計的鞭天線的輻射性能做具體介紹。采用HFSS11. O對該鞭天線的輻射性能進行了仿真測試，測試結(jié)果如下，為清晰起見，HFSSlI. O只設置了顯示鞭天線結(jié)構(gòu)，而將主機部分設置為隱藏。如圖7所示，是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的仿真結(jié)果的回波損耗示意圖，橫坐標為頻率，縱坐標為回波損耗，其中，ml為GPS頻點的回波損耗值，m2, m3為UHF頻段起始頻點的回波損耗值和終點頻點的回波損耗值。如圖8所示，是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的實際測得的回波損耗示意圖，橫坐標為頻率，縱坐標為回波損耗，其中，nl為GPS頻點的回波損耗值，n2、n3為UHF頻段起始頻點的回波損耗值和終點頻點的回波損耗值。由圖7與圖8可知，滿足本實用新型三中具體參數(shù)的鞭天線的回波損耗的實際值與仿真值差別不大。圖9所示是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的UHF頻段在E面的0°和90°的仿真結(jié)果的輻射方向圖；如圖10所示，是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的GPS頻段在E面的O°和90°的仿真結(jié)果的輻射方向圖。圖9和圖10中的仿真增益數(shù)據(jù)為不加天線外套和主機外殼，不計PCB損耗的理想值。從圖中可以看出，在鞭天線底部加入線圈后，UHF的頻段和增益均沒有發(fā)生變化，天線增益約2. 5dBi左右。如圖11所示，是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的UHF頻段的增益方向圖；如圖12所示，是滿足本實用新型實施例三中具體參數(shù)的鞭天線的GPS頻段的增益方向圖，仿真的增益數(shù)據(jù)為不加天線外套和主機外殼，不計PCB損耗的理想值；根據(jù)GPS頻段的增益方向圖，大部分的GPS頻段的輻射方向都集中在上半球面，而且GPS頻段的天線增益也較頂部加載的鞭天線高，天線增益約為4dBi左右。表一和表二分別為本實用新型一個實施例的鞭天線的UHF頻段和GPS頻段的增益及效率實測結(jié)果，可見GPS頻段的增益在4dB左右。表一
權利要求1.一種雙頻天線，包括通過主機的饋電點與主機相連的輻射體，其特征在于，所述輻射體包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一段輻射體和與所述第一段輻射體相連的螺旋狀的第二段輻射體，其中所述第二段輻射體用于產(chǎn)生第二諧振，且所述第二諧振的頻率高于所述第一諧振的頻率。
2.根據(jù)權利要求I所述的雙頻天線，其特征在于，所述第二段輻射體位于所述輻射體的遠離所述主機的饋電點的一端。
3.根據(jù)權利要求I所述的雙頻天線，其特征在于，所述第二段輻射體位于所述輻射體的 中間部位。
4.根據(jù)權利要求I所述的雙頻天線，其特征在于，所述第二段輻射體位于所述輻射體的靠近所述主機的饋電點的一端。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的雙頻天線，其特征在于，所述輻射體為鞭天線。
6.根據(jù)權利要求5所述的雙頻天線，其特征在于，所述第二段輻射體為GPS諧振線圈。
7.根據(jù)權利要求6所述的雙頻天線，其特征在于，所述第一段輻射體的長度為70mm，所述GPS諧振線圈的高度為18. 2mm、線徑為O. 6mm、直徑為6mm、圖數(shù)為7、節(jié)距為2. 6mm。
專利摘要本實用新型實施例提供一種雙頻天線，包括通過主機的饋電點與主機相連的輻射體，所述輻射體包括用于產(chǎn)生第一諧振的直線狀的第一段輻射體和與所述第一段輻射體相連的螺旋狀的第二段輻射體，其中所述第二段輻射體用于產(chǎn)生第二諧振，且所述第二諧振的頻率高于所述第一諧振的頻率。根據(jù)本實用新型實施例，將用于產(chǎn)生低頻諧振的第一段輻射體設置成直線狀，將用于產(chǎn)生高頻諧振的第二段輻射體設置成螺旋狀，縮短了輻射體的整體長度，使具有這種結(jié)構(gòu)的雙頻天線變得短小便捷。
文檔編號H01Q1/36GK202633499SQ20122017570
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權日2012年4月23日
發(fā)明者王璐, 郭義祥 申請人:海能達通信股份有限公司