CN102683840B - 具有三角堆叠结构的印刷偶极天线 - Google Patents

Abstract

具有三角堆叠结构的印刷偶极天线，它涉及一种印刷偶极天线。该天线解决目前印刷宽带天线无法同时满足尺寸较小且方向图在宽频带内稳定这两个指标的问题。每个堆叠振子中包括第一振子和第二振子，第一振子和第二振子均为等腰三角形形状且第一振子和第二振子为相似三角形，第一振子的面积大于第二振子的面积且第一振子和第二振子同轴设置，第二振子的顶角嵌入至第一振子的底边二者制成一体，两个堆叠振子中的一个与第一平衡微带馈线连接，第二平衡微带馈线的水平段通过通孔内的金属填充物与两个堆叠振子中剩余的一个连接。本发明用于C波段无线通信系统中，尤其可用于802.11a规定的无线局域网通信系统中。

Description

具有三角堆叠结构的印刷偶极天线

技术领域

本发明涉及一种印刷偶极天线。

背景技术

现有的印刷宽带天线，以单极天线为主，多采用圆、椭圆、三角等形状振子，尺寸较小，且具有较宽的阻抗带宽，但印刷型单极天线的辐射方向图在频率较高时会分裂恶化。不适用于要求稳定方向图天线的领域。此外，印刷缝隙天线也具有宽带甚至超宽带性能，相对于印刷单级天线，缝隙天线能获得更高的增益，但天线尺寸明显增大。不适用于要求小型化天线的领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有三角堆叠结构的印刷偶极天线，以目前印刷宽带天线无法同时满足尺寸较小且方向图在宽频带内稳定这两个指标的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述天线包括基板、第一平衡微带馈线和第二平衡微带馈线，第一平衡微带馈线为长方形，第一平衡微带馈线印刷在基板的前侧壁上，第二平衡微带馈线为L形，第二平衡微带馈线印刷在基板的后侧壁上，第一平衡微带馈线与第二平衡微带馈线的竖直段平行设置，所述天线还包括两个堆叠振子，每个堆叠振子中包括第一振子和第二振子，第一振子和第二振子均为等腰三角形形状且第一振子和第二振子为相似三角形，第一振子的面积大于第二振子的面积且第一振子和第二振子同轴设置，第二振子的顶角嵌入至第一振子的底边二者制成一体，两个堆叠振子中的一个与第一平衡微带馈线连接，基板上开有通孔，通孔内设有金属填充物，第二平衡微带馈线的水平段通过通孔内的金属填充物与两个堆叠振子中剩余的一个连接。

本发明具有以下有益效果：本发明的振子采用叠加三角形形状，有效降低了天线的物理尺寸，且三角形形状的振子保证了较宽的阻抗带宽(相对带宽达到67％)，在整个C波段内天线的电压驻波比VSWR＜2.0，辐射方向图均匀稳定。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图，图2是图1的后视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述天线包括基板1、第一平衡微带馈线2和第二平衡微带馈线3，第一平衡微带馈线2为长方形，第一平衡微带馈线2印刷在基板1的前侧壁上，第二平衡微带馈线3为L形，第二平衡微带馈线3印刷在基板1的后侧壁上，第一平衡微带馈线2与第二平衡微带馈线3的竖直段平行设置，所述天线还包括两个堆叠振子4，每个堆叠振子4中包括第一振子4-1和第二振子4-2，第一振子4-1和第二振子4-2均为等腰三角形形状且第一振子4-1和第二振子4-2为相似三角形，第一振子4-1的面积大于第二振子4-2的面积且第一振子4-1和第二振子4-2同轴设置，第二振子4-2的顶角嵌入至第一振子4-1的底边二者制成一体，两个堆叠振子4中的一个与第一平衡微带馈线2连接，基板1上开有通孔1-1，通孔1-1内设有金属填充物，第二平衡微带馈线3的水平段通过通孔1-1内的金属填充物与两个堆叠振子4中剩余的一个连接。

本发明工作频段为4GHz-8GHz，完全覆盖C波段，特别的，覆盖了无线局域网802.11a规定的5GHz频段，可用于符合802.11a标准的无线局域网通信系统中，电压驻波比：小于2.0，天线增益：大于1.0dB，输入阻抗为50欧姆。

基板1采用相对介电常数为4.4、厚度为1.5mm的FR-4材料，第一平衡微带馈线1f＝13mm，第一平衡微带馈线wf＝1.1mm，大三角形高h＝7.5mm，堆叠振子4的两臂间隙g＝0.6mm，过孔半径R＝0.3mm。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的两个堆叠振子4中的一个与第一平衡微带馈线2连接形式是：第一振子4-1顶角的的端点在第一平衡微带馈线2的上边上且第一振子4-1的顶角与第一平衡微带馈线2重合，这种结构可以使电流沿着渐变张开的三角形辐射体的两个边流动，从而减小反射，提高阻抗带宽。其它实施方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一振子4-1的顶角为θ，tanθ为0.9-1.3，第二振子4-2与第一振子4-1的相似比λ为0.3-0.6，第二振子4-2嵌入第一振子4-1的深度d为0.3-0.6，这种堆叠式辐射体与采用与之等高的单一大三角辐射体相比，可以在保持天线主极化方向尺寸不变的情况下，有效地降低天线的馈线方向的尺寸，对天线的小型化十分有利。其它实施方式与具体实施方式一相同。

Claims (1)

1.一种具有三角堆叠结构的印刷偶极天线，所述天线包括基板(1)、第一平衡微带馈线(2)和第二平衡微带馈线(3)，第一平衡微带馈线(2)为长方形，第一平衡微带馈线(2)印刷在基板(1)的前侧壁上，第二平衡微带馈线(3)为L形，第二平衡微带馈线(3)印刷在基板(1)的后侧壁上，第一平衡微带馈线(2)与第二平衡微带馈线(3)的竖直段平行设置，其特征在于所述天线还包括两个第堆叠振子(4)，每个第堆叠振子(4)中包括第一振子(4-1)和第二振子(4-2)，第一振子(4-1)和第二振子(4-2)均为等腰三角形形状且第一振子(4-1)和第二振子(4-2)为相似三角形，第一振子(4-1)的面积大于第二振子(4-2)的面积且第一振子(4-1)和第二振子(4-2)同轴设置，第二振子(4-2)的顶角嵌入至第一振子(4-1)的底边二者制成一体，两个第堆叠振子(4)中的一个与第一平衡微带馈线(2)连接，基板(1)上开有通孔(1-1)，通孔(1-1)内设有金属填充物，第二平衡微带馈线(3)的水平段通过通孔(1-1)内的金属填充物与两个第堆叠振子(4)中剩余的一个连接，两个第堆叠振子(4)中的一个与第一平衡微带馈线(2)连接形式是：第一振子(4-1)顶角的端点在第一平衡微带馈线(2)的上边上且第一振子(4-1)的顶角与第一平衡微带馈线(2)重合，第一振子(4-1)的顶角为θ，tanθ为0.9-1.3，第二振子(4-2)与第一振子(4-1)的相似比(λ)为0.3-0.6，第二振子(4-2)嵌入第一振子(4-1)的深度(d)为0.3-0.6mm。