專利名稱：基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及天線，尤其涉及一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線。
背景技術(shù)：
天線作為通信系統(tǒng)中的一個(gè)重要的無線電設(shè)備，其性能的好壞將直接影響無線電設(shè)備的性能。微帶天線正是因?yàn)闈M 足了上述要求而深受人們的關(guān)注，近年來的應(yīng)用也越來越廣泛。但是微帶天線的單元增益一般為6 dBi^8 dBi，因此常采用由微帶貼片單元組成的微帶陣列天線來獲得更大的增益或?qū)崿F(xiàn)特定的方向性。陣列天線可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)天線所無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜功能，具有更大的靈活性、更高的信號(hào)容量，能顯著提高系統(tǒng)的性能。對(duì)于微帶貼片天線，很多科學(xué)家近幾年的研究都只是在貼片的結(jié)構(gòu)上有所創(chuàng)新，科學(xué)家提出了介電系數(shù)和磁導(dǎo)率均為負(fù)的雙負(fù)介質(zhì)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，大多數(shù)雙負(fù)介質(zhì)都是由諧振環(huán)和細(xì)導(dǎo)線組合而成。特異材料由于具有獨(dú)特的性質(zhì)而呈現(xiàn)出許多反常的物理光學(xué)現(xiàn)象而得到科學(xué)界的廣泛重視。廣義地，特異材料包括以下3類具有負(fù)介電常數(shù)的電諧振特異材料、具有負(fù)磁導(dǎo)率的磁諧振特異材料以及具有介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時(shí)為負(fù)的左手材料。目前，特異材料已在光學(xué)、太赫茲電磁波和微波等領(lǐng)域得到了初步應(yīng)用，展現(xiàn)出了一定的應(yīng)用潛力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)在無線局域網(wǎng)中損耗大，增益低的不足，提供一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線包括微帶基板、凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；微帶基板的上表面設(shè)有凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，凹型輻射貼片底部與阻抗匹配輸入傳輸線相連，微帶基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板表面設(shè)有螺旋形環(huán)縫諧振器，螺旋形環(huán)縫諧振器包含20個(gè)等間距排列的螺旋形環(huán)縫諧單元，間距為0. 2mm 0. 3mm。所述的微帶基板為teflon材料。所述的微帶基板的長(zhǎng)為24mm 26mm,寬為23mm 26mm。所述的凹型福射貼片的長(zhǎng)為17mm 18mm,寬為17 18mm。凹型槽深度為6mm 7mm,寬為8 mm 9 mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的寬為5. 5mm 6. 6mm,長(zhǎng)度為11 mm 12 _。所述的凹型福射貼片與阻抗匹配輸入傳輸線采用微帶線饋電連接,特性阻抗為50 Q。所述的螺旋形環(huán)縫諧單元環(huán)的寬度為0. 2mm 0. 3mm,最外層邊長(zhǎng)為4mm 4. 5mm。本實(shí)用新型采用接地板開槽技術(shù)，并且微帶基板使用teflon材料，具有增益高，損耗低，成本低，交叉極化特性和輻射特性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于集成。

[0009]圖I是基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的結(jié)構(gòu)后視圖；圖3是基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的插入損耗圖；圖4是基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線在5. 5GHz時(shí)的E面輻射方向圖；圖5是基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線在5. 5GHz時(shí)的H面輻射方向圖。
具體實(shí)施方式如圖I所示，基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線包括微帶基板I、凹型輻射貼片
2、阻抗匹配輸入傳輸線3、矩形金屬接地板4 ;微帶基板I的上表面設(shè)有凹型輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3，凹型輻射貼片2底部與阻抗匹配輸入傳輸線3相連，微帶基板I的下表面設(shè)有矩形金屬接地板4，矩形金屬接地板4表面設(shè)有螺旋形環(huán)縫諧振器5，螺旋形環(huán)縫諧振器5包含20個(gè)等間距排列的螺旋形環(huán)縫諧單元6，間距為0. 2mm 0. 3mm。所述的微帶基板I為teflon材料。所述的微帶基板I的長(zhǎng)為24mm 26mm,寬為23mm 26mm。所述的凹型福射貼片2的長(zhǎng)為17mm 18mm,寬為17 18mm。凹型槽深度為6_ 7mm,寬為8 mm 9 mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線3的寬為5. 5mm 6. 6mm,長(zhǎng)度為11 mm 12 _。所述的凹型福射貼片2與阻抗匹配輸入傳輸線3采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50 Q。所述的螺旋形環(huán)縫諧單元6環(huán)的寬度為0. 2mm 0. 3mm,最外層邊長(zhǎng)為4_ 4. 5_。根據(jù)設(shè)計(jì)需要，可改變螺旋形環(huán)縫諧單元6的橫向間距或者螺旋形環(huán)縫諧單元6的環(huán)的邊長(zhǎng),提高定向性,改善天線性能。實(shí)施例I基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線選擇介電常數(shù)為2. 65的teflon材料制作微帶基板,厚度為2 mm。微帶基板的長(zhǎng)為25mm,寬為25mm。凹型福射貼片的長(zhǎng)為17. 5mm,寬為17mm,凹槽深度為6. 2mm,寬為8 mm。阻抗匹配輸入傳輸線的寬為6mm,長(zhǎng)為11. 6_。凹型福射貼片與阻抗匹配輸入傳輸線采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50 Q。螺旋形環(huán)縫諧單元環(huán)的寬度為0. 2mm，最外層邊長(zhǎng)為4mm?；诼菪苇h(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的各項(xiàng)性能指標(biāo)采用CST軟件進(jìn)行測(cè)試，所得的插入損耗曲線如附圖3。由圖可見，-IOdB以下的工作頻段分別為5. 4-5. 6GHz,中心頻率在5. 5GHz,完全可以符合Wimas頻段標(biāo)準(zhǔn)。圖4_5所示為基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線在5. 5GHz時(shí)的E面和H面方向圖，從圖中可以看出，增益為6. 7dBi，半功率波瓣寬度為83. 6°。
權(quán)利要求1.一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于包括微帶基板(I)、凹型輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)、矩形金屬接地板(4);微帶基板(I)的上表面設(shè)有凹型輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)，凹型輻射貼片(2)底部與阻抗匹配輸入傳輸線(3)相連，微帶基板(I)的下表面設(shè)有矩形金屬接地板(4)，矩形金屬接地板(4)表面設(shè)有螺旋形環(huán)縫諧振器(5)，螺旋形環(huán)縫諧振器(5)包含20個(gè)等間距排列的螺旋形環(huán)縫諧單元(6),間距為 O. 2mm O. 3mm。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的微帶基板(I)為teflon材料。
3.如權(quán)利要求I所述的一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的微帶基板(I)的長(zhǎng)為24mm 26mm,寬為23_ 26_。
4.如權(quán)利要求I所述的一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的凹型福射貼片(2)的長(zhǎng)為17mm 18mm,寬為17 18mm,凹型槽深度為6mm 7mm,寬為8mm 9 mm η
5.如權(quán)利要求I所述的一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線(3)的寬為5. 5mm 6. 6mm,長(zhǎng)度為11 mm 12 mm。
6.如權(quán)利要求I所述的一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的凹型輻射貼片(2)與阻抗匹配輸入傳輸線(3)采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50 Ω。
7.如權(quán)利要求I所述的一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的螺旋形環(huán)縫諧單兀(6)環(huán)的寬度為O. 2mm O. 3mm,最外層邊長(zhǎng)為4mm 4. 5mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于螺旋形環(huán)縫結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線。它包括微帶基板、凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；微帶基板的上表面設(shè)有凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，凹型輻射貼片底部與阻抗匹配輸入傳輸線相連，微帶基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板表面設(shè)有螺旋形環(huán)縫諧振器，螺旋形環(huán)縫諧振器包含20個(gè)等間距排列的螺旋形環(huán)縫諧單元，間距為0.2mm～0.3mm。本實(shí)用新型采用接地板開槽技術(shù)，并且微帶基板使用teflon材料，具有增益高，損耗低，成本低，交叉極化特性和輻射特性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于集成。
文檔編號(hào)H01Q1/48GK202585729SQ20122020522
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者張?chǎng)? 李九生, 宋美靜 申請(qǐng)人:中國計(jì)量學(xué)院