[发明专利]一种以工形分形EBG结构为地板的PIFA天线

说明书

技术领域

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

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

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。

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。

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。

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。

附图说明

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|S₁₁|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

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1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1与地板3之间，且同轴内导体4的上端与辐射片1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1和地板3均为长方形板体，辐射片1一条长边的中部开有第一矩形缺口1-1，辐射片1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。