CN103531900B - 对称内接花瓣形贴片天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对称内接花瓣形贴片天线。它包括基板、正六边贴片、圆环形贴片、六个花瓣形贴片、左侧金属片、右侧金属片、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、圆环形贴片、六个花瓣形贴片、左侧金属片、右侧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，金属接地板上设有阶梯形开槽；正六边贴片通过左侧金属片和右侧金属片与圆环形贴片相连，六个花瓣形贴片等间隔距离分布在圆环形贴片的内部；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、体积小、质量轻、易于制作、便于集成等优点。

Description

对称内接花瓣形贴片天线

技术领域

本发明涉及天线，尤其涉及一种对称内接花瓣形贴片天线。

背景技术

二十世纪七十年代来，无线移动通信作为电子信息产业中的一个分支得到了最为迅速的发展。现在利用无线手机进行双向通信是一件很平常的事，但是很少人知道这是许多科学家和工程师历经百年努力奋斗的结果。今天的无线通信，使得人们可以同时进行双向通信通过利用一段无线电频谱。我们也可以在移动中使用它，因为被使用的各种无线通信机可以随着我们的身体移动，而通信不受任何影响。天线在社会生活中越来越重要，例如移动通信、在广播的场合、非广播无线电应用和个人的通讯设备等等。天线作为一台装置，是任何无线电系统不可或缺的重要部件，可以用它来完成无线电波的辐射和接收。

与传统的微波天线相比，微带天线具有重量轻、体积小，容易共形；价格低廉，可以批量生产；散射截面小，可以实现好的隐身效果；容易和集成电路集成，实现设备的小型化等优点。而在现代无线通讯系统中，为满足无线网络服务的要求多频段天线一直扮演着非常重要的角色。多频段天线可以同时工作在多个频段，不仅减少了天线的数量，还可以实现无线通讯系统的小型化。因而研究设计出合适的小型化多频段微带天线对各种通讯设备的发展具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种对称内接花瓣形贴片天线，技术方案如下：

对称内接花瓣形贴片天线包括基板、正六边环形贴片、圆环形贴片、六个花瓣形贴片、左侧金属片、右侧金属片、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环形贴片、圆环形贴片、六个花瓣形贴片、左侧金属片、右侧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，金属接地板上设有阶梯形开槽；正六边环形贴片与圆环形贴片具有同一个几何中心，且圆环形贴片被正六边环形贴片所包围，圆环形贴片通过左侧金属片和右侧金属片与正六边环形贴片相连，六个花瓣形贴片等间隔距离分布在圆环形贴片的内部；阻抗匹配输入传输线的顶端与正六边环形贴片相连，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40mm～42mm，宽度为50mm～52mm。所述的正六边环形贴片的外边长为18mm～19mm，内边长为16mm～17mm。所述的圆环形贴片的外半径为12mm～13mm，内半径为10mm～11mm。所述的花瓣形贴片由两段圆弧组成，圆弧所对应的圆心角为60°，所对应半径为10mm～11mm。所述的左侧金属片和右侧金属片的宽度均为3mm～4mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为13.5mm～14.5mm，宽度为4mm～5mm。所述的金属接地板的长度为40mm～42mm，宽度为16mm～18mm。所述的阶梯形开槽由两个矩形组成，上侧矩形的长度为8mm～9mm，宽度为3mm～4mm，下侧矩形的长度为6mm～7mm，宽度为2mm～3mm。

本发明的对称内接花瓣形贴片天线具有损耗低、辐射特性好、体积小、质量轻、易于制作、便于集成等优点。

附图说明

图1是对称内接花瓣形贴片天线的正面结构示意图；

图2是对称内接花瓣形贴片天线的背面结构示意图；

图3是对称内接花瓣形贴片天线的S参数曲线图；

图4是天线在5.50GHz时的E面辐射方向图；

图5是天线在5.50GHz时的H面辐射方向图；

图6是天线在6.10GHz时的E面辐射方向图；

图7是天线在6.10GHz时的H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1～2所示，对称内接花瓣形贴片天线包括基板1、正六边环形贴片2、圆环形贴片3、六个花瓣形贴片4、左侧金属片5、右侧金属片6、阻抗匹配输入传输线7、金属接地板8；基板1的上表面设有正六边环形贴片2、圆环形贴片3、六个花瓣形贴片4、左侧金属片5、右侧金属片6和阻抗匹配输入传输线7；基板1的下表面设有金属接地板8，金属接地板8上设有阶梯形开槽9；正六边环形贴片2与圆环形贴片3具有同一个几何中心，且圆环形贴片3被正六边环形贴片2所包围，圆环形贴片3通过左侧金属片5和右侧金属片6与正六边环形贴片2相连，六个花瓣形贴片4等间隔距离分布在圆环形贴片3的内部；阻抗匹配输入传输线7的顶端与正六边环形贴片2相连，阻抗匹配输入传输线7的底端与基板1的底端相连，金属接地板8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40mm～42mm，宽度为50mm～52mm。所述的正六边环形贴片2的外边长为18mm～19mm，内边长为16mm～17mm。所述的圆环形贴片3的外半径为12mm～13mm，内半径为10mm～11mm。所述的花瓣形贴片4由两段圆弧组成，圆弧所对应的圆心角为60°，所对应半径为10mm～11mm。所述的左侧金属片5和右侧金属片6的宽度均为3mm～4mm。所述的阻抗匹配输入传输线7的长度为13.5mm～14.5mm，宽度为4mm～5mm。所述的金属接地板8的长度为40mm～42mm，宽度为16mm～18mm。所述的阶梯形开槽9由两个矩形组成，上侧矩形的长度为8mm～9mm，宽度为3mm～4mm，下侧矩形的长度为6mm～7mm，宽度为2mm～3mm。

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2.0mm。基板的长度为40mm，宽度为50mm。正六边环形贴片的外边长为18mm，内边长为16mm。圆环形贴片的外半径为12mm，内半径为10mm。花瓣形贴片由两段圆弧组成，圆弧所对应的圆心角为60°，所对应半径为10mm。左侧金属片和右侧金属片的宽度均为3mm。阻抗匹配输入传输线的长度为13.5mm，宽度为4mm。金属接地板的长度为40mm，宽度为16mm。阶梯形开槽由两个矩形组成，上侧矩形的长度为8mm，宽度为3mm，下侧矩形的长度为6mm，宽度为2mm。对称内接花瓣形贴片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5.00GHz～6.44GHz。图4-5所示为天线在5.50GHz时的E面和H面方向图，由图可见，增益为1.8dBi，半功率波瓣宽度为51.6°。图6-7所示为天线在6.10GHz时的E面和H面方向图，由图可见，增益为2.2dBi，半功率波瓣宽度为61.4°。

Claims (9)

1.一种对称内接花瓣形贴片天线，其特征在于包括基板(1)、正六边环形贴片(2)、圆环形贴片(3)、六个花瓣形贴片(4)、左侧金属片(5)、右侧金属片(6)、阻抗匹配输入传输线(7)、金属接地板(8)；基板(1)的上表面设有正六边环形贴片(2)、圆环形贴片(3)、六个花瓣形贴片(4)、左侧金属片(5)、右侧金属片(6)和阻抗匹配输入传输线(7)；基板(1)的下表面设有金属接地板(8)，金属接地板(8)上设有阶梯形开槽(9)；正六边环形贴片(2)与圆环形贴片(3)具有同一个几何中心，且圆环形贴片(3)被正六边环形贴片(2)所包围，圆环形贴片(3)通过左侧金属片(5)和右侧金属片(6)与正六边环形贴片(2)相连，六个花瓣形贴片(4)等间隔距离分布在圆环形贴片(3)的内部；阻抗匹配输入传输线(7)的顶端与正六边环形贴片(2)相连，阻抗匹配输入传输线(7)的底端与基板(1)的底端相连，金属接地板(8)的底端与基板(1)的底端相连。

2.根据权利要求1所述的一种对称内接花瓣形贴片天线，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40mm～42mm，宽度为50mm～52mm。

3.根据权利要求1所述的一种对称内接花瓣形贴片天线，其特征在于所述的正六边环形贴片(2)的外边长为18mm～19mm，内边长为16mm～17mm。

4.根据权利要求1所述的一种对称内接花瓣形贴片天线，其特征在于所述的圆环形贴片(3)的外半径为12mm～13mm，内半径为10mm～11mm。

5.根据权利要求1所述的一种对称内接花瓣形贴片天线，其特征在于所述的花瓣形贴片(4)由两段圆弧组成，圆弧所对应的圆心角为60°，所对应半径为10mm～11mm。

6.根据权利要求1所述的一种对称内接花瓣形贴片天线，其特征在于所述的左侧金属片(5)和右侧金属片(6)的宽度均为3mm～4mm。

7.根据权利要求1所述的一种对称内接花瓣形贴片天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(7)的长度为13.5mm～14.5mm，宽度为4mm～5mm。

8.根据权利要求1所述的一种对称内接花瓣形贴片天线，其特征在于所述的金属接地板(8)的长度为40mm～42mm，宽度为16mm～18mm。

9.根据权利要求1所述的一种对称内接花瓣形贴片天线，其特征在于所述的阶梯形开槽(9)由两个矩形组成，上侧矩形的长度为8mm～9mm，宽度为3mm～4mm，下侧矩形的长度为6mm～7mm，宽度为2mm～3mm。