一種多頻段微帶天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種多開(kāi)槽式多頻段微帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]從20世紀(jì)70年代初期開(kāi)始，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展以及材料科學(xué)的進(jìn)步，出現(xiàn)了實(shí)用的微帶天線。微帶天線具有許多優(yōu)點(diǎn)，(I)體積小:通過(guò)采用一定的結(jié)構(gòu)和基板介質(zhì)材料，將薄銅片等直接印刷在電路PCB上，可與有源器件和電路等集成為單一模塊，從而大大減小了產(chǎn)品體積；(2)重量輕、剖面低:將薄銅片直接印刷于電路PCB上，可有效的減小天線的整體質(zhì)量；(3)能與飛機(jī)、衛(wèi)星等共形:具有平面結(jié)構(gòu)，且通過(guò)采用特殊結(jié)構(gòu)可使其彎曲變形，易于和對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)有極高要求的產(chǎn)品共性，有效減小產(chǎn)品設(shè)計(jì)難度和提高隱身等性能；(4)便于獲得圓極化。由于上述有點(diǎn)，微帶天線在實(shí)際使用中受到了廣泛的重視和研究。當(dāng)前，憑借各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，微帶天線正在逐漸取代傳統(tǒng)的天線，被逐步應(yīng)用于國(guó)防、航天航空、通信等各個(gè)領(lǐng)域。
[0003]微帶天線作為一類具有相當(dāng)應(yīng)用潛力的新型天線，能夠很好的滿足小型化的要求。同時(shí)，考慮到在實(shí)際應(yīng)用中的額外一些特殊的性能要求以及安裝環(huán)境的限制，傳統(tǒng)的矩形、圓形貼片微帶天線已無(wú)法滿足要求，為此，研究具有不同形狀輻射貼片和不同開(kāi)槽的微帶天線，設(shè)計(jì)出能夠適用于各種應(yīng)用需求如多頻段、方向性好的微帶天線就顯得尤為迫切和重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種多頻段微帶天線，該天線尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制作，適用于多頻段的無(wú)線通信系統(tǒng)及設(shè)備，方向性好，具有極大的發(fā)展前景。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種多頻段微帶天線，包括基板，基板的上表面設(shè)置有輻射貼片和傳輸線，基板的下表面設(shè)置有接地板，所述輻射貼片為矩形結(jié)構(gòu)，所述傳輸線由倒梯形結(jié)構(gòu)和矩形結(jié)構(gòu)相結(jié)合構(gòu)成，傳輸線的一端與輻射貼片相連接，傳輸線的另一端與基板底端相連接，所述輻射貼片上沿輻射貼片中軸線相對(duì)稱的設(shè)有L形槽；所述接地板為矩形金屬接地板，接地板的上部設(shè)有開(kāi)口向下的E形開(kāi)槽，E形開(kāi)槽的中部開(kāi)槽為相互咬合的蛇形結(jié)構(gòu)，接地板的下部沿接地板中軸線相對(duì)稱的設(shè)置有矩螺旋形開(kāi)槽。
[0007]所述L形槽的槽寬為0.2_。
[0008]所述E形開(kāi)槽的槽寬為0.2-0.3mm。
[0009]所述基板由玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂材料制成。
[0010]所述基板的長(zhǎng)度為21-22臟，寬度為16-17mm。
[0011]所述輻射貼片的長(zhǎng)度為12-12.4mm,寬度為7_8_。
[0012]所述接地板的長(zhǎng)度和寬度與基板的長(zhǎng)度和寬度相匹配。
[0013]所述矩螺旋形開(kāi)槽的槽寬為0.8_。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來(lái)的有益效果是:
[0015]1.本發(fā)明的輻射貼片上相對(duì)稱的設(shè)置有L形槽，通過(guò)該設(shè)置可獲得7.2GHz-7.5GHz頻段的諧振頻點(diǎn)，并且擴(kuò)大帶寬；接地板的上部設(shè)有開(kāi)口向下的E形開(kāi)槽，E形開(kāi)槽的中部開(kāi)槽為相互咬合的蛇形結(jié)構(gòu)，通過(guò)該設(shè)置可獲得2.4GHz-2.43GHz和5.6GHz-6.1GHz兩個(gè)頻段的諧振頻點(diǎn)；接地板的下部沿其中軸線相對(duì)稱的設(shè)置有矩螺旋形開(kāi)槽，通過(guò)該設(shè)置可獲得3.69GHz-3.73GHz頻段的諧振頻點(diǎn)；總體這些設(shè)置使得本發(fā)明天線在頻率為2.4GHz和3.7GHz時(shí)在E面方向具有偶極子特性、在6GHz時(shí)獲得增益3.4db、在7.23GHz時(shí)具有全向特性。
[0016]2.本發(fā)明天線采用倒梯形與矩形形狀相結(jié)合的阻抗匹配傳輸線作為饋電網(wǎng)絡(luò)，可以加強(qiáng)頻點(diǎn)的耦合，是通過(guò)典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到一種新穎的、小型化的超天線，并且具有良好的輻射性能。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明天線中基板的上表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明天線中基板的下表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)尺寸示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)尺寸示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明天線的回波損耗圖。
[0022]圖6是本發(fā)明天線在2.4GHz下的E面圖。
[0023]圖7是本發(fā)明天線在3.7GHz下的E面圖。
[0024]圖8是本發(fā)明天線在6GHz下的E面圖。
[0025]圖9是本發(fā)明天線在7.23GHz下的E面圖。
[0026]圖10是本發(fā)明天線在7.23GHz下的H面圖。
[0027]附圖標(biāo)記:1_基板2-輻射貼片3-傳輸線4-L形槽5_接地板6_E形開(kāi)槽7_蛇形結(jié)構(gòu)8-矩螺旋形開(kāi)槽
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
[0029]如圖1至圖4所示，一種多頻段微帶天線，包括基板1，基板I的上表面設(shè)置有輻射貼片2和傳輸線3，基板I的下表面設(shè)置有接地板5，本實(shí)施例中的基板I為玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂材料，輻射貼片2為矩形結(jié)構(gòu)，傳輸線3的上部為倒梯形結(jié)構(gòu)，下部為矩形結(jié)構(gòu)，傳輸線3的上端與福射貼片2相連接，傳輸線3的下端與基板I的底端相連接，福射貼片2上沿福射貼片2的中軸線相對(duì)稱的設(shè)有L形槽4 ;本發(fā)明天線的具體實(shí)施例中基板I長(zhǎng)度為22mm，寬度為17mm，厚度為0.508mm ;輻射貼片2的長(zhǎng)度為12.4mm，寬度為8mm ;L形槽4的槽寬為0.2mm,其長(zhǎng)臂長(zhǎng)度為5.5mm,短臂長(zhǎng)度為3.2mm ;傳輸線3的高度為8_ ;其他尺寸參照?qǐng)D3和圖4。
[0030]接地板5為矩形金屬接地板，接地板5的上部設(shè)有開(kāi)口向下的E形開(kāi)槽6，E形開(kāi)槽6的中部開(kāi)槽為相互咬合的蛇形結(jié)構(gòu)7，接地板5的下部沿接地板5中軸線相對(duì)稱的設(shè)置有矩螺旋形開(kāi)槽8 ;本發(fā)明天線的具體實(shí)施例中接地板5的長(zhǎng)度為22mm，寬度為17mm，與基板I的長(zhǎng)度和寬度相匹配，E形開(kāi)槽6的長(zhǎng)度為16mm，寬度為8mm，槽寬為0.2-0.3mm ;矩螺旋形開(kāi)槽8之間的距離為1.4_，槽寬為0.8mm ;其他尺寸參照?qǐng)D3和圖4。
[0031]由圖5可見(jiàn)，本發(fā)明天線在-1OdB以下的工作頻段為2.4GHz-2.43GHz、
3.69GHz-3.73GHz、5.6GHz_6.1GHz 和 7.2GHz_7.5GHz。圖 6 所示為本發(fā)明天線在 2.4GHz 下的E面方向圖，由圖可見(jiàn)，在頻率為2.4GHz時(shí)，E面方向圖具有偶極子特性。圖7所示為本發(fā)明天線在3.7GHz下的E面方向圖，由圖可見(jiàn)，在頻率為3.7GHz時(shí)，E面方向圖同樣具有偶極子特性。圖8所示為本發(fā)明天線在6GHz下的E面方向圖，由圖可見(jiàn)，在頻率為6GHz時(shí)，增益為3.4dB。圖9所示為本發(fā)明天線在7.23GHz下的E面方向圖。圖10所示為本發(fā)明天線在7.23GHz下的H面方向圖，由圖可見(jiàn)，在頻率為7.23GHz時(shí)，具有全向特性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多頻段微帶天線，包括基板，基板的上表面設(shè)置有輻射貼片和傳輸線，基板的下表面設(shè)置有接地板，其特征在于，所述輻射貼片為矩形結(jié)構(gòu)，所述傳輸線由倒梯形結(jié)構(gòu)和矩形結(jié)構(gòu)相結(jié)合構(gòu)成，傳輸線的一端與輻射貼片相連接，傳輸線的另一端與基板底端相連接，所述輻射貼片上沿輻射貼片中軸線相對(duì)稱的設(shè)有L形槽；所述接地板為矩形金屬接地板，接地板的上部設(shè)有開(kāi)口向下的E形開(kāi)槽，E形開(kāi)槽的中部開(kāi)槽為相互咬合的蛇形結(jié)構(gòu)，接地板的下部沿接地板中軸線相對(duì)稱的設(shè)置有矩螺旋形開(kāi)槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻段微帶天線，其特征在于，所述L形槽的槽寬為0.2mmο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻段微帶天線，其特征在于，所述E形開(kāi)槽的槽寬為0.2-0.3mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻段微帶天線，其特征在于，所述基板由玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂材料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種多頻段微帶天線，其特征在于，所述基板的長(zhǎng)度為21_22mm，寬度為 16_17mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻段微帶天線，其特征在于，所述輻射貼片的長(zhǎng)度為12-12.4mm,寬度為 7_8mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻段微帶天線，其特征在于，所述接地板的長(zhǎng)度和寬度與基板的長(zhǎng)度和寬度相匹配。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻段微帶天線，其特征在于，所述矩螺旋形開(kāi)槽的槽寬為0.8mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多頻段微帶天線，包括基板，基板的上表面設(shè)置有輻射貼片和傳輸線，基板的下表面設(shè)置有接地板，所述輻射貼片為矩形結(jié)構(gòu)，所述傳輸線由倒梯形結(jié)構(gòu)和矩形結(jié)構(gòu)相結(jié)合構(gòu)成，傳輸線的一端與輻射貼片相連接，傳輸線的另一端與基板底端相連接，所述輻射貼片上沿輻射貼片中軸線相對(duì)稱的設(shè)有L形槽；所述接地板為矩形金屬接地板，接地板的上部設(shè)有開(kāi)口向下的E形開(kāi)槽，E形開(kāi)槽的中部開(kāi)槽為相互咬合的蛇形結(jié)構(gòu)，接地板的下部沿接地板中軸線相對(duì)稱的設(shè)置有矩螺旋形開(kāi)槽。本發(fā)明天線尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制作，適用于多頻段的無(wú)線通信系統(tǒng)及設(shè)備，方向性好，具有極大的發(fā)展前景。
【IPC分類】H01Q5/10, H01Q13/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105119057
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510591119
【發(fā)明人】肖謐, 薛瑋, 孫國(guó)亮, 徐放
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月16日