[发明专利]一种基于负磁导率材料的高增益倒F天线

说明书

技术领域  本发明涉及一种倒F天线，特别是涉及一种基于负磁导率材料的高增益倒F天线。

背景技术  倒F天线由于其小尺寸、易于内置共形、美观、不宜损坏等特点被广泛的应用于 无线通讯、手机终端等的收发天线。但是这种天线也有先天的缺陷，天线增益较低，一般不 会超过2dBi；辐射效率差，甚至只有20-30％。

倒F天线的电磁波主要工作在基模，其不可避免会产生高次模式，如果将其高次模式电 磁波抑制就能提高天线的增益。传统的做法是在介质表面或者金属接地板上构造具备电磁波 禁带效应的负磁导率开口谐振环结构，这种做法是可以抑制高次模中的表面波模式，但它在 提高天线的增益同时还会破坏天线的全向性；天线的介质基底中也存在着高次模式，这种高 次模式主要在倒F天线的介质基底中传播，因而将具备禁带效应的六边形金属开口谐振环负 磁导率材料置于倒F天线的空气介质中就能够很好的抑制倒F天线空气介质中存在的高次模 式，从而可以在不影响倒F天线的全向性的条件下提高天线增益，改进其效率。

发明内容  本发明的目的在于提供一种基于负磁导率材料的高增益倒F天线，利用六边形金 属开口谐振环负磁导率材料的禁带效应抑制倒F天线空气介质中存在的高次模式，从而提高 天线增益和辐射效率的倒F天线。这种倒F天线采用空气介质，其包括六边形金属铜开口谐 振环、平面辐射贴片、金属铜短路稍钉、金属接地板、标准50欧同轴馈头。本发明的目的是 这样实现的，将具备禁带效应的负磁导率材料六边形金属开口谐振环以平行于金属接地板的 方向利用塑料支架固定于倒F天线的平面辐射贴片和金属接地板之间的空气介质中，倒F天 线是工作在TM01或者TM10的基模模式下的，而电磁波在天线的空气介质中传播时，存在 电磁波的高次模式，而六边形金属开口谐振环的存在明显的电磁禁带效应这样就能利用禁带 效应将倒F天线空气介质中的高次模式充分抑制，从而降低了电磁波在倒F天线介质内部传 播时的损耗，不但能够提高倒F天线增益而且还能提高辐射效率。该种结构的倒F天线增益 可达3dBi以上，辐射效率也相应有所提高。

附图说明

图1基于负磁导率材料的高增益倒F天线立体示意图

图2基于负磁导率材料的高增益倒F天线平面辐射贴片结构示意图

图3具有禁带效应的六边形金属铜开口谐振环结构示意图。

图4具有禁带效应的六边形金属铜开口谐振环的S11回波损耗曲线。

图5基于负磁导率材料的高增益倒F天线辐射方向图。

具体实施方式

参阅图1、图2、图3，本发明的基于负磁导率材料的高增益倒F天线包括金属铜开口谐 振环1、空气介质2、金属接地板3、金属短路稍钉4、标准50欧同轴馈头5、塑料支架6、 平面辐射贴片7，金属铜短路稍钉4位于平面辐射贴片7与金属接地板3之间用于短接两者， 半径为0.5mm，距离平面辐射贴片7的L边和右边缘分别为n和0.5mm；六边形金属开口谐 振环1位于平面辐射贴片7的正下方，距离为3mm，并采用塑料支架2沿平行于金属接地板 3的方向固定于空气介质2中。标准50欧同轴馈头5距离平面辐射贴片7的L边的距离为n， 并与平面辐射贴片7焊接馈入电磁波。通过与金属接地板3平行放置金属开口谐振环1可以 实现对倒F天线空气介质中的高次模式进行有效的抑制，从而减小电磁波能量在空气介质中 的损失，提高倒F天线的增益。

本发明的实现过程和材料的性能由实施例和附图说明：

实施例一：