專利名稱：一種改進(jìn)倒f天線及無線通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及射頻天線，更具體地說，涉及一種改進(jìn)的倒F天線及無 線通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，手持的終端通信設(shè)備已十分普及，且小型化、攜帶方便的通信工具 越來越受到人們的喜愛。傳統(tǒng)的手持終端的天線都是按照半波長的對稱陣子模 型進(jìn)行設(shè)計，即天線和主機的尺寸加起來是其工作波長的一半，這樣可得到較 好的天線性能。但當(dāng)使用的頻率較低時，如400MHz， 155MHz， 80MHz，工作波 長較長，其對應(yīng)的天線就會很長，以致非常不利于攜帶?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用 將天線從中間一處彎折，直到與地面平行，也在一定程度上縮小了天線的尺寸， 使天線具有較低的輪廓，即倒L型天線，參見圖la，其為現(xiàn)有技術(shù)中L型天線的 結(jié)構(gòu)示意圖。
倒L天線的缺點是阻抗低，輸入阻抗小，帶寬窄，通常需要加入匹配電 路，但匹配電路的加入，更會影響帶寬，增加損耗，所以，需要用天線的自 諧振來解決以上問題，在天線饋點附近引入一個接地點，可以實現(xiàn)天線的自 諧振，實現(xiàn)阻抗匹配，即倒F天線(IFA)，參見圖lb，其為現(xiàn)有技術(shù)中倒F 天線的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)有的IFA以其低輪廓的外形，被廣泛的應(yīng)用，但當(dāng)用 于例如手機，對講機大小的終端設(shè)備時，尺寸還是較大，如468MHz民用對講 機頻段，波長為640mm，即使是IFA，也不能使其體積減小到內(nèi)置的程度。這樣不能實現(xiàn)其外觀上的"無線"設(shè)計，使用起來既不方便也不美觀。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不能使較低頻 段的天線內(nèi)置到主機中，使其攜帶不方便的缺陷，提供一種體積小、可以實 現(xiàn)使較低頻段的天線內(nèi)置到主機中、攜帶方便、外形美觀的倒F天線及無線 通信設(shè)備。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種改進(jìn)的倒F天
線，其主要包括面向電路板的第一導(dǎo)體部分，與所述第一導(dǎo)體相連且電連接 到電路板的接地點的接地導(dǎo)體部分，與所述第一導(dǎo)體相連且電連接到電路板 的饋電點的饋電導(dǎo)體部分，且所述第一導(dǎo)體部分的尾部設(shè)置為螺旋狀結(jié)構(gòu)。
在本實用新型所述的改進(jìn)倒F天線中，所述第一導(dǎo)體部分平行于電路板， 所述接地導(dǎo)體部分及所述饋電導(dǎo)體部分均垂直于電路板，所述螺旋狀結(jié)構(gòu)位 于所述饋電導(dǎo)體部分的一側(cè)。
在本實用新型所述的改進(jìn)倒F天線中，所述螺旋狀結(jié)構(gòu)靠近所述饋電導(dǎo) 體部分的端部與饋電導(dǎo)體部分的距離大于螺旋狀結(jié)構(gòu)的線圈的節(jié)距。
在本實用新型所述的改進(jìn)倒F天線中，所述螺旋狀結(jié)構(gòu)靠近所述饋電導(dǎo) 體部分的端部與饋電導(dǎo)體部分的距離為螺旋狀結(jié)構(gòu)的線圈的節(jié)距的兩倍。
在本實用新型所述的改進(jìn)倒F天線中，所述螺旋狀結(jié)構(gòu)的線圈直徑為 4. 5mm~6mm。
在本實用新型所述的改進(jìn)倒F天線中，所述饋電點與接地點距離為8mm —lOmm。
在本實用新型所述的改進(jìn)倒F天線中，所述第一導(dǎo)體部分與電路板的距離為10,~15mm。
在本實用新型所述的改進(jìn)倒F天線中，所述螺旋狀結(jié)構(gòu)的螺旋長度為20 —40mm。
在本實用新型所述的改進(jìn)倒F天線中，所述螺旋狀結(jié)構(gòu)的螺旋長度為 29iran。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供了一種無線通信設(shè)備，其主 要包括用于至少向外界發(fā)射通信信號或從外界接收通信信號的倒F天線及主 機板，所述倒F天線包括面向電路板的第一導(dǎo)體部分，與所述第一導(dǎo)體相 連且電連接到電路板的接地點的接地導(dǎo)體部分，與所述第一導(dǎo)體相連且電連 接到電路板的饋電點的饋電導(dǎo)體部分，所述第一導(dǎo)體部分的尾部設(shè)置為螺旋 狀結(jié)構(gòu)。
實施本實用新型的一種改進(jìn)倒F天線及無線通信設(shè)備，由于天線的面向 電路板的第一導(dǎo)體部分的尾部設(shè)置為螺旋狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)合了倒F天線及螺旋 狀的蝙蝠旋翼天線的優(yōu)點，其縮小了天線的體積，同時螺旋狀結(jié)構(gòu)使其可以 實現(xiàn)諧振，從而可以將較低頻段的天線內(nèi)置到主機中、實現(xiàn)通信設(shè)備無線化， 攜帶方便且外形美觀。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，附圖中 圖la是現(xiàn)有技術(shù)中L型天線的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖lb是現(xiàn)有技術(shù)中倒F天線的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實用新型改進(jìn)倒F天線內(nèi)置于主機中的一實施例的結(jié)構(gòu)示意
圖；圖3是本實用新型一實施例的輻射方向圖； 圖4是本實用新型一實施例的阻抗曲線圖。
具體實施方式
本實用新型主要針對現(xiàn)有技術(shù)的天線不能實現(xiàn)在較低頻段時進(jìn)行內(nèi)置的
缺陷而提供了一種改進(jìn)的倒F天線。這種天線是結(jié)合了 IFA天線和蝙蝠旋翼 天線(Helix天線)的特點，將IFA天線的水平部分的輻射臂以螺旋的形式 代替現(xiàn)有的直線形式。
參見圖2，其為本實用新型改進(jìn)倒F天線內(nèi)置于主機中的一實施例的結(jié) 構(gòu)示意圖。在主機板4的上端設(shè)置有倒F天線，同時天線與主機板4均內(nèi)置 于外殼內(nèi)。倒F天線包括面向主機板4的電路板的第一導(dǎo)體部分1、沿電路 板的饋電點處延伸的與第一導(dǎo)體部分1垂直的相電連接的饋電導(dǎo)體部分3、 及與所述第一導(dǎo)體相連且電連接到電路板的接地點的接地導(dǎo)體部分2。所述 第一導(dǎo)體部分1平行于電路板，所述接地導(dǎo)體部分2及所述饋電導(dǎo)體部分3 均垂直于電路板。
而且，所述第一導(dǎo)體部分1的位于饋電導(dǎo)體部分3的一側(cè)的尾部設(shè)置為 螺旋狀結(jié)構(gòu)11。該螺旋狀結(jié)構(gòu)11可以實現(xiàn)天線的諧振。螺旋線圈的規(guī)格對 天線帶寬及阻抗均有影響。在無線電通信中，天線與饋線的阻抗不匹配或天 線與發(fā)信機的阻抗不匹配，高頻能量就會產(chǎn)生反射折回，并與前進(jìn)的部分干 擾匯合發(fā)生駐波，電壓駐波VSWR反映天線中正向波與反射波的情況，VSWR二
(l+r) / (i-r)， r是反射系數(shù)r= (zL-z。) / (zL+z。)，其中，z^為負(fù)載
阻抗，Z。為特性阻抗。例如，VSWR 二2:1時，反射系數(shù)r二l/3,即有1/3的
電壓被反射回去。本實用新型實施例中，天線高度，即所述第一導(dǎo)體部分1與電路板的距離為15mm，寬為40ram時，VSWR〈2. 5，其匹配良好；若天線高 度為10mm，則VSWR〈4.0，優(yōu)選的，天線高度為10mm—15mm。 .螺旋狀結(jié)構(gòu)11的尺寸會影響天線的帶寬及增益。其螺旋部分的線圈直 徑通常為5mm，當(dāng)其直徑為6mm，則其會增加天線帶寬，同時會降低天線的增 益；當(dāng)其直徑為4mm，則其會降低帶寬，增益不會增加，優(yōu)選地，線圈的直 徑為4. 5腦至6mm。
天線的螺旋部分離饋電導(dǎo)體部分有一小段的距離，這個距離不能太近， 所以，優(yōu)選地，螺旋狀結(jié)構(gòu)11靠近饋電導(dǎo)體部分的端部與饋電導(dǎo)體部分3
的距離大于螺旋狀結(jié)構(gòu)ll的線圈的節(jié)距；更優(yōu)選地，螺旋狀結(jié)構(gòu)ll靠近饋 電導(dǎo)體部分的端部與饋電導(dǎo)體部分3的距離為螺旋狀結(jié)構(gòu)11的線圈的節(jié)距的 兩倍。
天線的第一導(dǎo)體部分的螺旋狀結(jié)構(gòu)11的螺旋長度是決定天線的帶寬的 重要參數(shù)，所以螺旋長度要比較長，但如果天線的整體長度，即第一導(dǎo)體部 分的水平長度超過主機的寬度，則其會產(chǎn)生最大增益方向的偏移，天線的整 體長度不宜超過主機的寬度。螺旋長度為20mm時，lOMHz帶寬內(nèi)的VSWR〈2. 5; 當(dāng)長度為28mm時，lOMHz帶寬內(nèi)的VSWR〈2. 0;當(dāng)長度為36. 6mm時，lOMHz 帶寬內(nèi)的VSWR〈1.6，其為比較理想的情況。優(yōu)選的，螺旋狀結(jié)構(gòu)ll的螺旋長 度為20—40mm，更優(yōu)選地，螺旋狀結(jié)構(gòu)11的螺旋長度為29mm。例如，主機 寬如果為42mm，則饋點與接地點距離約為9mm，饋點與螺旋狀結(jié)構(gòu)相距4mm。 優(yōu)選的，饋電點與接地點距離為8mm—10mm。本實用新型提供的螺旋狀的螺 旋狀結(jié)構(gòu)11與現(xiàn)有技術(shù)中的Helix天線規(guī)律相似，此處不再詳述。
參見圖3至圖4，圖3是本實用新型一實施例的輻射方向圖；圖4是 本實用新型一實施例的阻抗曲線圖。由圖3可知，本實用新型提供的天線的最大增益為0dbi，其方向圖反映其達(dá)到傳統(tǒng)的全向天線的性能。優(yōu)選地，可 在其電路中加入匹配電路或?qū)⒙菪隣罱Y(jié)構(gòu)11采用片狀螺旋結(jié)構(gòu)，以增加其在
超高頻段(UHF)的帶寬。
由于天線與主機的尺寸加起來為工作波長的一半，所以本實用新型提供的 倒F天線可以大大縮短天線的長度以應(yīng)用在多種終端通信設(shè)備上，如手機、對 講機等。其可以實現(xiàn)通信設(shè)備外形上的無線化。本實用新型除了縮小天線體積， 同時也利用了螺旋結(jié)構(gòu)的諧振特性，從而實現(xiàn)了將較低頻段的天線內(nèi)置到主機 中，使通信設(shè)備攜帶更加方便、外形更加美觀；同時，該天線具有尺寸小、增 益高、帶寬寬、 一致性好、成本低等的優(yōu)點。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用以限制本實用新型，凡 在本實用新型的精神和原則內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包 含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種改進(jìn)倒F天線，包括面向電路板的第一導(dǎo)體部分(1)，與所述第一導(dǎo)體相連且電連接到電路板的接地點的接地導(dǎo)體部分(2)，與所述第一導(dǎo)體相連且電連接到電路板的饋電點的饋電導(dǎo)體部分(3)，其特征在于，所述第一導(dǎo)體部分(1)的尾部設(shè)置為螺旋狀結(jié)構(gòu)(11)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)倒F天線，其特征在于，所述第一導(dǎo)體 部分(1)平行于電路板，所述接地導(dǎo)體部分(2)及所述饋電導(dǎo)體部分(3) 均垂直于電路板，所述螺旋狀結(jié)構(gòu)(11)位于所述饋電導(dǎo)體部分(3)的一側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)倒F天線，其特征在于，所述螺旋狀結(jié) 構(gòu)(11)靠近所述饋電導(dǎo)體部分的端部與饋電導(dǎo)體部分(3)的距離大于螺旋 狀結(jié)構(gòu)(11)的線圈的節(jié)距。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)倒F天線，其特征在于，所述螺旋狀結(jié) 構(gòu)(11)靠近所述饋電導(dǎo)體部分的端部與饋電導(dǎo)體部分(3)的距離為螺旋狀 結(jié)構(gòu)(11)的線圈的節(jié)距的兩倍。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的改進(jìn)倒F天線，其特征在于， 所述螺旋狀結(jié)構(gòu)(11)的線圈直徑為4.5ram—6mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的改進(jìn)倒F天線，其特征在于， 所述饋電點與接地點距離為8 mm—10mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的改進(jìn)倒F天線，其特征在于， 所述第一導(dǎo)體部分(1)與電路板的距離為10mm—15mm。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的改進(jìn)倒F天線，其特征在于， 所述螺旋狀結(jié)構(gòu)(11)的螺旋長度為20—40mm。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的改進(jìn)倒F天線，其特征在于，所述螺旋狀結(jié) 構(gòu)(11)的螺旋長度為29腿。
10、 一種無線通信設(shè)備，包括用于至少向外界發(fā)射通信信號或從外界接 收通信信號的倒F天線及主機板(4)，其特征在于，所述倒F天線包括面 向電路板的第一導(dǎo)體部分(1),與所述第一導(dǎo)體相連且電連接到電路板的接 地點的接地導(dǎo)體部分(2),與所述第一導(dǎo)體相連且電連接到電路板的饋電點 的饋電導(dǎo)體部分(3)，所述第一導(dǎo)體部分(1)的尾部設(shè)置為螺旋狀結(jié)構(gòu)(11)。
專利摘要本實用新型涉及一種改進(jìn)的倒F天線及無線通信設(shè)備，其主要包括面向電路板的第一導(dǎo)體部分，與所述第一導(dǎo)體相連且電連接到電路板的接地點的接地導(dǎo)體部分，與所述第一導(dǎo)體相連且電連接到電路板的饋電點的饋電導(dǎo)體部分，所述第一導(dǎo)體部分的尾部設(shè)置為螺旋狀結(jié)構(gòu)。本實用新型通過在第一導(dǎo)體部分的尾部設(shè)置螺旋狀結(jié)構(gòu)，使本實用新型提供的天線可以實現(xiàn)諧振，同時體積小，可以使較低頻段的天線內(nèi)置于主機中，其同時具有攜帶方便、外形美觀的優(yōu)點。
文檔編號H01Q1/24GK201345414SQ200820235870
公開日2009年11月11日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者朋 劉 申請人:深圳市好易通科技有限公司