CN101159351A - 一种pzt/pvdf复合材料柔性介质微带天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PZT/PVDF复合材料柔性介质微带天线，属无线通信技术领域。此微带天线包括PZT/PVDF复合材料介质基片，其特征在于：此微带天线包括PZT/PVDF复合材料为介质基片，在介质基片上构建频率为5.8GHz的圆极化微带天线结构和馈电装置。由于采用的PZT/PVDF复合材料为高介电常数、低损耗、柔性介质，在PZT/PVDF复合材料上构建频率为5.8GHz的圆极化微带天线，上表面为敷铜微带天线形状，下表面为金属地，微带天线通过同轴接头边缘馈电。有天线尺寸小、可柔性安装的特点，特别适用于小型无线射频通信系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性介质微带天线，尤其是一种PZT/PVDF复合材料柔性介质微带天线，属于无线通信技术领域。
背景技术
背景技术介绍。现有小型短距离定向无线通信系统中，采用微带天线的基材多为聚四氟乙烯、陶瓷或复合介质材料，这些材料的相对介电常数较低(一般小于10)，所以做成的天线尺寸较大，不利于系统的小型化；且材料质地较硬，不可弯曲，不适合类似弧形表面等的安装。本发明以高介电常数的PZT/PVDF柔性复合材料为介质设计微带天线，天线尺寸小，可柔性弯曲，解决了上述问题。PZT/PVDF材料的相关专利为美国专利，专利号和名称分别为：5702629和Piezeoelectric ceramic-polymer composites(压电陶瓷聚合物)，公开了一种用于压电器件的压电陶瓷聚合物的合成方法。该专利介绍的PZT/PVDF复合材料用于压电器件。
发明内容
本发明的目的：旨在提出一种工作于5.8GHz的PZT/PVDF复合材料介质圆极化微带天线。该天线具有可柔性弯折、小型化的特点，可应用于短距离定向无线通信系统。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：
这种PZT/PVDF复合材料柔性介质微带天线，其特征在于：此微带天线包括PZT/PVDF复合材料为介质基片，在介质基片上构建频率为5.8GHz的圆极化微带天线结构和馈电装置。
所述的PZT/PVDF复合材料为铁电材料锆钛酸铅(Pb(ZrxTi1-x)O3)和高分子材料聚偏二氟乙烯(PVDF)，经复合后形成的复合材料；它由二甲基甲酰胺溶液溶解后，和PZT粉末以不同的配例分别混合搅拌，并用超声波处理，使复合材料混合均匀，再用匀胶机甩成不同厚度的PZT/PVDF复合材料介质薄膜，热压后，得到了厚度均匀的高介电常数、低损耗、柔韧性好的PZT/PVDF复合材料介质；而后首先要在复合材料介质溅射金属钛和铜，然后再电镀铜膜，获得了柔性介质微带天线可用的PZT/PVDF双面敷铜板。
所述的微带天线的辐射面为矩形金属导体，两边分别接正交相位的微带线，此两馈线是从与同轴接头相连的微带线分支出来的，长度相差四分之一的波长，从而形成了正交相位馈入矩形辐射体，形成了圆极化微带天线。
与现有技术相比，本发明将PZT/PVDF复合材料用于构成5.8GHz圆极化微带天线，实现了天线的小型化、可柔性安装。有较好的应用价值。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
图中：1-为PZT/PVDF复合材料介质； 2-为矩形辐射天线；
3-为正交馈电微带线； 4-为SMA同轴接头；
5-为敷铜接地面。
具体实施方式
以下结合附图进一步阐述本发明。
如图所示的这种PZT/PVDF复合材料柔性介质微带天线，其特征在于：此微带天线包括PZT/PVDF复合材料为介质基片，在介质基片上构建频率为5.8GHz的圆极化微带天线结构和馈电装置。PZT/PVDF是由锆钛酸铅(Pb(ZrxTi1-x)O3)和高分子材料聚偏二氟乙烯(PVDF)按照一定的方式复合后形成的复合材料。锆钛酸铅(PZT)为高介电常数陶瓷材料，用球磨机研成粒径1μm～5μm的粉末状；聚偏二氟乙烯(PVDF)为柔性低损耗高分子材料，用二甲基甲酰胺溶液溶解后，和PZT粉末以不同的配例分别混合搅拌，并用超声波处理，使复合材料混合均匀，再用匀胶机甩成不同厚度的PZT/PVDF复合材料介质薄膜，热压后，得到了厚度均匀的高介电常数、低损耗、柔韧性好的PZT/PVDF复合材料介质。介质材料的介电常数和损耗与两种材料的混合比例有关。
通过上述方法获得的PZT/PVDF复合材料介质表面光滑，黏附性不强，难以直接电镀铜膜，所以，首先要溅射金属钛和铜，然后再电镀铜膜，获得了PZT/PVDF双面敷铜板。
根据PZT/PVDF复合材料的介电常数、介质损耗和厚度，设计5.8GHz的圆极化微带天线，天线的辐射面为矩形金属导体，两边分别接正交相位的微带线。
在PZT/PVDF复合材料敷铜板上构建频率为5.8GHz的圆极化微带天线，上表面为天线形状，下表面为金属地，微带天线通过同轴接头边缘馈电。微带天线是边长为四分之一波长的矩形微带辐射体，相邻两边中间各引出一条微带线作为馈线，两条馈线各经过两段阻抗变换段后，以不同的微带线长度形成90°相位差连接到与同轴接头相接的微带线上，构成了左旋圆极化的矩形微带天线。
Claims (3)
1.一种PZT/PVDF复合材料柔性介质微带天线，其特征在于：此微带天线包括PZT/PVDF复合材料为介质基片，在介质基片上构建频率为5.8GHz的圆极化微带天线结构和馈电装置。
2.如权利要求书1所述的一种PZT/PVDF复合材料柔性介质微带天线，其特征在于：所述的PZT/PVDF复合材料为铁电材料锆钛酸铅和高分子材料聚偏二氟乙烯，经复合后形成的复合材料；它由二甲基甲酰胺溶液溶解后，和PZT粉末以不同的配例分别混合搅拌，并用超声波处理，使复合材料混合均匀，再用匀胶机甩成不同厚度的PZT/PVDF复合材料介质薄膜，热压后，得到了厚度均匀的高介电常数、低损耗、柔韧性好的PZT/PVDF复合材料介质；而后首先要在复合材料介质溅射金属钛和铜，然后再电镀铜膜，获得了柔性介质微带天线可用的PZT/PVDF双面敷铜板。
3.如权利要求书1所述的一种PZT/PVDF复合材料柔性介质微带天线，其特征在于：所述的微带天线的辐射面为矩形金属导体，两边分别接正交相位的微带线，此两馈线是从与同轴接头相连的微带线分支出来的，长度相差四分之一的波长，从而形成了正交相位馈入矩形辐射体，形成了圆极化微带天线。
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