CN103531899B - 对称正多边形双频天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对称正多边形双频天线。它包括基板、正六边贴片、正八边贴片、正十边贴片、圆形贴片、上侧金属片、下侧金属片、中间金属片、阻抗匹配输入传输线、金属接地板；基板的上表面设有正六边贴片、正八边贴片、正十边贴片、圆形贴片、上侧金属片、下侧金属片、中间金属片和阻抗匹配输入传输线；基板的下表面设有金属接地板，金属接地板上设有半圆形开槽；阻抗匹配输入传输线的顶端与正六边贴片相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连，金属接地板的底端与基板的底端相连。本发明具有损耗低、辐射特性好、双频带、结构简单小型、质量轻、易于制作及便于集成等优点。

Description

对称正多边形双频天线

技术领域

本发明涉及天线，尤其涉及一种对称正多边形双频天线。

背景技术

微带贴片天线是最简单的微带天线，它是在一个很薄介质基板上，一面附金属作为接地层，在另一面覆金属用作辐射贴片层，金属贴片可以通过光刻腐烛等方法做出来，在这个介质板上，可以采用同轴探针作为馈电点，也可以在福射贴片面附一条细的微带线作为馈电点，通过馈电点的馈电作用，就可以在接地板和辐射贴片之间激励起电磁场，从而能够向外产生辐射。微带天线现已应用在大约100MHz～100GHz频段上的大量无线电设备和电子通信设备中。和一般常用的微波天线相比较，微带天线有下述一些优点：体积小，重量轻，易于集成；易于共形；适合批量生产；容易实现双频甚至多频段工作。

微带天线因其优点目前已被广泛运用在各个场合中，而它的一些缺点正在被逐渐克服或减小，因此它的应用前景很广阔。在移动通信领域中，广泛的应用了多频段技术，例如目前市场上广泛流行的双频段、三频段手机。除此之外，广播系统中也经常需要用到双频或者多频。除了天线双频和多频技术的不断深入研究，在天线的小型化方面，也越来越受到重视。因而，对小型化、能双频工作的微带天线进行研究具有重大的意义。

发明内容

本发明提供一种对称正多边形双频天线，技术方案如下：

对称正多边形双频天线包括基板、正六边贴片、正八边贴片、正十边贴片、圆形贴片、上侧金属片、下侧金属片、中间金属片、阻抗匹配输入传输线、金属接地板；基板的上表面设有正六边贴片、正八边贴片、正十边贴片、圆形贴片、上侧金属片、下侧金属片、中间金属片和阻抗匹配输入传输线；基板的下表面设有金属接地板，金属接地板上设有半圆形开槽；正六边贴片通过上侧金属片与正八边贴片相连，正八边贴片通过下侧金属片与正十边贴片相连，正十边贴片通过中间金属片与圆形贴片相连；阻抗匹配输入传输线的顶端与正六边贴片相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连，金属接地板的底端与基板的底端相连。

所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的长度为60mm～62mm，宽度为70mm～72mm。所述的正六边贴片的外边长为25mm～26mm，内边长为22mm～23mm；所述的正八边贴片外边长为13mm～14mm，内边长为11mm～12mm；所述的正十边贴片的外边长为8mm～9mm，内边长为6mm～7mm。所述的圆形贴片的半径为7mm～8mm。所述的上侧金属片、下侧金属片和中间金属片的宽度均为3mm～4mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为23.5mm～24.5mm，宽度为4mm～5mm。所述的金属接地板的长度为60mm～62mm，宽度为24mm～26mm。所述的半圆形开槽的半径为7mm～8mm。

本发明的对称正多边形双频天线具有损耗低、辐射特性好、双频带、结构简单小型、质量轻、易于制作及便于集成等优点。

附图说明

图1是对称正多边形双频天线的正面结构示意图；

图2是对称正多边形双频天线的背面结构示意图；

图3是对称正多边形双频天线的S参数曲线图；

图4是天线在0.76GHz时的E面辐射方向图；

图5是天线在0.76GHz时的H面辐射方向图；

图6是天线在1.20GHz时的E面辐射方向图；

图7是天线在1.20GHz时的H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1～2所示，对称正多边形双频天线包括基板1、正六边贴片2、正八边贴片3、正十边贴片4、圆形贴片5、上侧金属片6、下侧金属片7、中间金属片8、阻抗匹配输入传输线9、金属接地板10；基板1的上表面设有正六边贴片2、正八边贴片3、正十边贴片4、圆形贴片5、上侧金属片6、下侧金属片7、中间金属片8和阻抗匹配输入传输线9；基板1的下表面设有金属接地板10，金属接地板10上设有半圆形开槽11；正六边贴片2通过上侧金属片6与正八边贴片3相连，正八边贴片3通过下侧金属片7与正十边贴片4相连，正十边贴片4通过中间金属片8与圆形贴片5相连；阻抗匹配输入传输线9的顶端与正六边贴片2相连，阻抗匹配输入传输线9的底端与基板1的底端相连，金属接地板10的底端与基板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60mm～62mm，宽度为70mm～72mm。所述的正六边贴片2的外边长为25mm～26mm，内边长为22mm～23mm；所述的正八边贴片3外边长为13mm～14mm，内边长为11mm～12mm；所述的正十边贴片4的外边长为8mm～9mm，内边长为6mm～7mm。所述的圆形贴片5的半径为7mm～8mm。所述的上侧金属片6、下侧金属片7和中间金属片8的宽度均为3mm～4mm。所述的阻抗匹配输入传输线9的长度为23.5mm～24.5mm，宽度为4mm～5mm。所述的金属接地板10的长度为60mm～62mm，宽度为24mm～26mm。所述的半圆形开槽11的半径为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1.5mm。基板的长度为60mm，宽度为70mm。正六边贴片的外边长为25mm，内边长为22mm；正八边贴片外边长为13mm，内边长为11mm；正十边贴片的外边长为8mm，内边长为6mm。圆形贴片的半径为7mm。上侧金属片、下侧金属片和中间金属片的宽度均为3mm。阻抗匹配输入传输线的长度为23.5mm，宽度为4mm。金属接地板的长度为60mm，宽度为24mm。半圆形开槽的半径为7mm。对称正多边形双频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3所示，由图可见，-10dB以下的工作频段为0.737GHz～0.780GHz和1.168GHz～1.229GHz。图4-5所示为天线在0.76GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为0.76GHz时，增益为1.4dBi，半功率波瓣宽度为90.5°。图6-7所示为天线在1.20GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为1.20GHz时，增益为2.8dBi，半功率波瓣宽度为85.9°。

Claims (8)

1.一种对称正多边形双频天线，其特征在于包括基板(1)、正六边贴片(2)、正八边贴片(3)、正十边贴片(4)、圆形贴片(5)、上侧金属片(6)、下侧金属片(7)、中间金属片(8)、阻抗匹配输入传输线(9)、金属接地板(10)；基板(1)的上表面设有正六边贴片(2)、正八边贴片(3)、正十边贴片(4)、圆形贴片(5)、上侧金属片(6)、下侧金属片(7)、中间金属片(8)和阻抗匹配输入传输线(9)；基板(1)的下表面设有金属接地板(10)，金属接地板(10)上设有半圆形开槽(11)；正六边贴片(2)通过上侧金属片(6)与正八边贴片(3)相连，正八边贴片(3)通过下侧金属片(7)与正十边贴片(4)相连，正十边贴片(4)通过中间金属片(8)与圆形贴片(5)相连；阻抗匹配输入传输线(9)的顶端与正六边贴片(2)相连，阻抗匹配输入传输线(9)的底端与基板(1)的底端相连，金属接地板(10)的底端与基板(1)的底端相连。

2.根据权利要求1所述的一种对称正多边形双频天线，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60mm～62mm，宽度为70mm～72mm。

3.根据权利要求1所述的一种对称正多边形双频天线，其特征在于所述的正六边贴片(2)的外边长为25mm～26mm，内边长为22mm～23mm；所述的正八边贴片(3)外边长为13mm～14mm，内边长为11mm～12mm；所述的正十边贴片(4)的外边长为8mm～9mm，内边长为6mm～7mm。

4.根据权利要求1所述的一种对称正多边形双频天线，其特征在于所述的圆形贴片(5)的半径为7mm～8mm。

5.根据权利要求1所述的一种对称正多边形双频天线，其特征在于所述的上侧金属片(6)、下侧金属片(7)和中间金属片(8)的宽度均为3mm～4mm。

6.根据权利要求1所述的一种对称正多边形双频天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(9)的长度为23.5mm～24.5mm，宽度为4mm～5mm。

7.根据权利要求1所述的一种对称正多边形双频天线，其特征在于所述的金属接地板(10)的长度为60mm～62mm，宽度为24mm～26mm。

8.根据权利要求1所述的一种对称正多边形双频天线，其特征在于所述的半圆形开槽(11)的半径为7mm～8mm。