[实用新型]一种针式共型天线

说明书

本实用新型涉及一种针式共型天线，包括介质基材和与介质基材表面共型的天线，所述介质基材为针式结构，所述天线为金属曲折带线构成的多齿状结构。本实用新型的针式共型天线，可实现天线的尺寸小于电磁波波长情况下的谐振，天线采用低相对介电常数的介质，减少介质损耗，可在电小结构金属腔体内高效的电磁能量的传递和转化，且当金属腔体终端开路时，电磁泄漏最小。

技术领域

本实用新型涉及天线领域，尤其涉及一种针式共型天线。

背景技术

天线是一种电磁辐射装置，可用于电磁能量的传递和转换。当天线用于电磁能量的传递和转换时，天线呈谐振状态可实现最有效的电磁能量的传递和转换。理论上，天线要在给定频点上谐振，则天线的最佳结构为半波对称振子，尺寸应为波长的二分之一，即天线的电长度为1/2波长。以ISM频段2.45GHz为例，电磁波波长为122.4毫米，要形成最佳谐振，天线的最佳尺寸应为61.2毫米。

显然，这样的天线是无法放置于一个半径为3.8毫米、长度为15毫米，对应于2.45GHz频点，电长度为1/8波长左右的终端开口的电小结构金属腔内，实现电磁能量的传递和转换；解决方案是可以通过降低工作波长的方式，减小天线的尺寸，提高天线的电长度，达到在2.45GHz频点的谐振。降低工作波长需要提高天线介质的相对介电常数，以半径为3.8毫米、长度为15毫米，对应于2.45GHz频点，电长度为1/8波长左右的终端开口的电小结构金属腔为例，实现在其内部高效的电磁能量的传递和转换，天线介质的相对介电常数高达66，显然，高介电常数天线的介质损耗大，导致电磁能量传递和转换的效率低，且天线的工艺复杂，成本高。

此外，在终端开口的金属腔内进行电磁能量的传递和转化，会形成电磁泄漏，也会降低电磁能量的传递和转化效率。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种针式共型天线，实现天线的尺寸小于电磁波波长情况下的谐振，且能够在终端开口的金属腔内提高电磁能量的传递和转化率，电磁泄漏最小。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种针式共型天线，包括介质基材和与介质基材表面共型的天线，所述介质基材为针式结构，所述天线为金属曲折带线构成的多齿状结构。

进一步地，每个所述齿状结构由三条金属曲折带线构成，多个齿状结构级联构成天线。

进一步地，所述介质基材包括天线基材，所述天线基材内部或为实心，或为空心，空心腔内可填充介质。

进一步地，每个所述齿状结构内，金属曲折带线的一端部折弯与相邻金属曲折带线另一端部连接，且每条金属曲折带线的长度、线间距、齿间距不一。

进一步地，所述天线基材表面为圆柱面或多棱柱。

进一步地，相邻所述齿状结构通过齿连接线相连接。

进一步地，所述介质基材还包括馈线基材，与馈线基材表面共型的馈线通过馈线与天线连接结构与天线相连接，或直接与金属曲折带线构成的齿状结构相连接。

进一步地，所述介质基材还包括位于天线基材端部的顶端基材，所述顶端基材为圆锥形、多棱锥或平面结构。

进一步地，所述天线基材、馈线基材和端部基材采用相同介质材料或不同介质材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

本实用新型的针式共型天线，可实现天线的尺寸小于电磁波波长(电小结构)情况下的谐振，天线采用低相对介电常数的介质，减少介质损耗，可在电小结构金属腔体内高效的电磁能量的传递和转化，且当金属腔体终端开路时，电磁泄漏最小。

附图说明