CN103367898A - 超宽带鹿角形共面微带天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超宽带鹿角形共面微带天线。它包括基板、辐射贴片、等腰梯形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、左侧直角梯形金属接地板、右侧直角梯形金属接地板；基板的上表面设有辐射贴片、等腰梯形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、左侧直角梯形金属接地板、右侧直角梯形金属接地板；辐射贴片与等腰梯形辐射贴片的顶端相连，等腰梯形辐射贴片的底端与阻抗匹配输入传输线的顶端相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连，左侧直角梯形金属接地板和右侧直角梯形金属接地板的底端均与基板的底端相连。本发明具有损耗低，辐射特性好，工作频带宽，结构简单，体积小，制作方便，易于集成等优点。

Description

超宽带鹿角形共面微带天线

技术领域

本发明涉及天线，尤其涉及一种超宽带鹿角形共面微带天线。

背景技术

微带天线具有低剖面、重量轻、体积小、易与飞行器共形、以及易与有源器件和微波电路集成的特点，广泛应用于卫星通信、雷达、移动通信、以及各种无线通信设备中。其中微带天线的贴片形式是多种多样的，这主要是为了应对不同的工程以及安装场合需要。通常的微带天线是在一块比较薄的介片上，用光刻腐蚀的技术在上边产生金属贴片，下边为接地板，馈电方式采用微带馈电或者铜轴馈电等。而微带贴片的形式从正方形、圆形到各种不规则形状的贴片。在实际的工程需要中，除最常见的几种贴片形式外，为了实现天线性能的拓展，还发展出了倒L型、倒U型等贴片形状。除此之外，为了提高天线的综合性能，比如天线增益的提高，方向图的扫描，还可以组阵的形式实现以上功能。

通信技术的快速发展，要求把多个通信系统集中在单一的小型模块里，这就意味着未来通信终端天线必须足够小且能够覆盖多个频段以满足通信要求。因此如何在微带天线小型化的基础上，同时实现微带天线的宽带化是近年来研究的一个热点。

发明内容

本发明是为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种性能优良的超宽带鹿角形共面微带天线。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

超宽带鹿角形共面微带天线包括基板、辐射贴片、等腰梯形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、左侧直角梯形金属接地板、右侧直角梯形金属接地板；基板的上表面设有辐射贴片、等腰梯形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、左侧直角梯形金属接地板、右侧直角梯形金属接地板；辐射贴片为左右对称分支结构，两侧分支均由Y形贴片依次连接而成；辐射贴片与等腰梯形辐射贴片的顶端相连，等腰梯形辐射贴片的底端与阻抗匹配输入传输线的顶端相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连，左侧直角梯形金属接地板和右侧直角梯形金属接地板的底端均与基板的底端相连。

所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的长度为18mm～20mm，宽度为14mm～16mm。所述的辐射贴片为左右对称分支结构，两侧分支均由Y形贴片依次连接而成；Y形贴片的金属宽度为1.0mm～1.5mm，竖向部分高度为1.5mm～2.0mm，两支长度均为1.5mm～2.0mm。所述的等腰梯形辐射贴片的上底长为2mm～3mm，下底长为3mm～4mm，高为1.5mm～2.0mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为5.5mm～6.0mm，宽度为3mm～4mm。所述的左侧直角梯形金属接地板和右侧直角梯形金属接地板的尺寸参数相同，上底长均为4mm～5mm，下底长均为6mm～7mm，高均为7mm～8mm。

本发明的超宽带鹿角形共面微带天线具有损耗低，辐射特性好，工作频带宽，结构简单，体积小，制作方便，易于集成等优点。

附图说明：

图1是超宽带鹿角形共面微带天线的结构示意图；

图2是超宽带鹿角形共面微带天线的S参数曲线图；

图3是天线在6.5GHz时的E面辐射方向图；

图4是天线在6.5GHz时的H面辐射方向图；

图5是天线在7.5GHz时的E面辐射方向图；

图6是天线在7.5GHz时的H面辐射方向图；

图7是天线在8.8GHz时的E面辐射方向图；

图8是天线在8.8GHz时的H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1所示，超宽带鹿角形共面微带天线包括基板1、辐射贴片2、等腰梯形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线4、左侧直角梯形金属接地板5、右侧直角梯形金属接地板6；基板1的上表面设有辐射贴片2、等腰梯形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线4、左侧直角梯形金属接地板5、右侧直角梯形金属接地板6；辐射贴片2为左右对称分支结构，两侧分支均由Y形贴片依次连接而成；辐射贴片2与等腰梯形辐射贴片3的顶端相连，等腰梯形辐射贴片3的底端与阻抗匹配输入传输线4的顶端相连，阻抗匹配输入传输线4的底端与基板1的底端相连，左侧直角梯形金属接地板5和右侧直角梯形金属接地板6的底端均与基板1的底端相连。

所述的基板1为玻璃纤维环氧树脂材料，基板1的长度为18mm～20mm，宽度为14mm～16mm。所述的辐射贴片2为左右对称分支结构，两侧分支均由Y形贴片依次连接而成；Y形贴片的金属宽度为1.0mm～1.5mm，竖向部分高度为1.5mm～2.0mm，两支长度均为1.5mm～2.0mm。所述的等腰梯形辐射贴片3的上底长为2mm～3mm，下底长为3mm～4mm，高为1.5mm～2.0mm。所述的阻抗匹配输入传输线4的长度为5.5mm～6.0mm，宽度为3mm～4mm。所述的左侧直角梯形金属接地板5和右侧直角梯形金属接地板6的尺寸参数相同，上底长均为4mm～5mm，下底长均为6mm～7mm，高均为7mm～8mm。

实施例1

选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1mm。基板的长度为18mm，宽度为14mm。辐射贴片为左右对称分支结构，两侧分支均由Y形贴片依次连接而成；Y形贴片的金属宽度为1.0mm，竖向部分高度为1.5mm，两支长度均为1.5mm。等腰梯形辐射贴片的上底长为2mm，下底长为3mm，高为1.5mm。阻抗匹配输入传输线的长度为5.5mm，宽度为3mm。左侧直角梯形金属接地板和右侧直角梯形金属接地板的尺寸参数相同，上底长均为4mm，下底长均为6mm，高均为7mm。超宽带鹿角形共面微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试分析，所得的S参数曲线如附图2所示，由图可见，-10dB以下的工作频段为5.69GHz～9.28GHz。图3-4所示为天线在6.5GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为6.5GHz时，增益为2.5dBi，半功率波瓣宽度为84.6°。图5-6所示为天线在7.5GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为7.5GHz时，增益为2.8dBi，半功率波瓣宽度为82.8°。图7-8所示为天线在8.8GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为8.8GHz时，增益为2.8dBi，半功率波瓣宽度为80.8°。

Claims (6)

1.一种超宽带鹿角形共面微带天线，其特征在于包括基板(1)、辐射贴片(2)、等腰梯形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线(4)、左侧直角梯形金属接地板(5)、右侧直角梯形金属接地板(6)；基板(1)的上表面设有辐射贴片(2)、等腰梯形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线(4)、左侧直角梯形金属接地板(5)、右侧直角梯形金属接地板(6)；辐射贴片(2)为左右对称分支结构，两侧分支均由Y形贴片依次连接而成；辐射贴片(2)与等腰梯形辐射贴片(3)的顶端相连，等腰梯形辐射贴片(3)的底端与阻抗匹配输入传输线(4)的顶端相连，阻抗匹配输入传输线(4)的底端与基板(1)的底端相连，左侧直角梯形金属接地板(5)和右侧直角梯形金属接地板(6)的底端均与基板(1)的底端相连。

2.根据权利要求1所述的一种超宽带鹿角形共面微带天线，其特征在于所述的基板(1)为玻璃纤维环氧树脂材料，基板(1)的长度为18mm～20mm，宽度为14mm～16mm。

3.根据权利要求1所述的一种超宽带鹿角形共面微带天线，其特征在于所述的辐射贴片(2)为左右对称分支结构，两侧分支均由Y形贴片依次连接而成；Y形贴片的金属宽度为1.0mm～1.5mm，竖向部分高度为1.5mm～2.0mm，两支长度均为1.5mm～2.0mm。

4.根据权利要求1所述的一种超宽带鹿角形共面微带天线，其特征在于所述的等腰梯形辐射贴片(3)的上底长为2mm～3mm，下底长为3mm～4mm，高为1.5mm～2.0mm。

5.根据权利要求1所述的一种超宽带鹿角形共面微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(4)的长度为5.5mm～6.0mm，宽度为3mm～4mm。

6.根据权利要求1所述的一种超宽带鹿角形共面微带天线，其特征在于所述的左侧直角梯形金属接地板(5)和右侧直角梯形金属接地板(6)的尺寸参数相同，上底长均为4mm～5mm，下底长均为6mm～7mm，高均7mm～8mm。

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