CN104617397B - 一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线 - Google Patents

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Abstract

一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线，它涉及一种全向微带阵列天线，具体涉及一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线。本发明为了解决现有微带天线体积较大，不适合于第三代移动通信系统、蓝牙系统以及无线定位系统的天线和天线阵的问题。本发明包括介质板、五个等腰梯形微带片、五个第一长条形微带片、五个倒置等腰梯形微带片和五个第二长条形微带片，介质板是长方形板体，五个第一长条形微带片和五个等腰梯形微带片沿介质板的长度方向由上至下依次间隔排列印刷在介质板的正面上，且每个第一长条形微带片的上端与相邻近的一个等腰梯形微带片下底边的中部连接。本发明用于无线通信领域。

Description

一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线
技术领域
本发明涉及一种全向微带阵列天线，具体涉及一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线，属于无线通信领域。
背景技术
近些年来，天线作为通信、雷达、制导等无线电应用系统的关键设备，在功能、设计及制造工艺上都发生了巨大变化。微带天线以其体积小、重量轻、低剖面，能与载体共形、易集成、便于匹配等优点获得了更多青睐。面向无线局域网应用的全向微带阵列天线具有优良独特的技术特性与潜在的优势，并且可以用来缓解日益紧张的对频率资源的要求，使其成为现在国际上与国内研究的热门课题之一，越来越受了到通信学术界与产业界的重视。
天线作为无线通信不可缺少的一部分，其基本功能是辐射和接收无线电波，其性能的优劣对整个系统的性能有着重要的影响。微带天线由于具有体积小、重量轻、剖面薄、易于集成、易于加工、易与有源器件和电路集成为单一模块等诸多优点，得到广泛的研究和发展，在许多领域中获得广泛的应用。无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，是有线局域网的延伸和扩展。随着新一代WLAN标准IEEE820.11的推出部署，兼容IEEE802.11a/b/g规范的多模式无线网络将是社会和市场发展的需要，WLAN微带天线及其阵列的研究有其良好的市场前景和社会需求。实用化小型微带天线的研制，特别是用做第三代移动通信系统、蓝牙系统以及无线定位系统的天线和天线阵，成为国内外研究的热点。基于以上所述，公开号为CN104064876A、公开日为2014年9月24日的发明专利公开了一种微带阵列全向通信天线，但该文献中没有披露如何降低谐振频率点处的输入阻抗，也没有公开如何使天线易于同轴线进行匹配，从而展宽频带。
发明内容
本发明为解决现有微带天线谐振频率点处的输入阻抗较高，且不易于同轴线进行匹配，展宽频带较窄的问题，进而提出一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括介质板、五个等腰梯形微带片、五个第一长条形微带片、五个倒置等腰梯形微带片和五个第二长条形微带片，介质板是长方形板体，五个第一长条形微带片和五个等腰梯形微带片沿介质板的长度方向由上至下依次间隔排列印刷在介质板的正面上，且每个第一长条形微带片的上端与相邻近的一个等腰梯形微带片下底边的中部连接，每个第一长条形微带片的下端与相邻近的一个等腰梯形微带片上底边的中部连接，五个倒置等腰梯形微带片和五个第二长条形微带片沿介质板的长度方向由上至下一次间隔排列印刷在介质板的背面上，且每个第二长条形微带片的上端与相邻近的一个倒置等腰梯形微带片下底边的中部连接，每个第二条形微带片的下端与相邻近的一个倒置等腰梯形微带片上底边的中部连接。
本发明的有益效果是：本发明的带宽为0.24GHz，谐振频率为2.47GHz。天线在2.4～2.5GHz范围内，频率增大时天线的最小增益增加，在此频段范围内天线的最小增益即为天线在2.4GHz时的最小增益6.285dB；在H面内，天线在2.4GHz、2.45GHz和2.5GHz的不圆度分别为2.461dB、2.502dB和2.657dB，在2.4～2.5GHz范围内不圆度<3dB，在E面内，天线在2.4GHz、2.45GHz和2.5GHz的主瓣宽度分别为15.4°、14.7°和14.2°，主瓣宽度随天线工作频率的增加而逐渐减小。在2.4～2.5GHz范围内，天线的最大电压驻波比为1.6895。
附图说明
图1是本发明的俯视图，图2是图1的仰视图。
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，本实施方式所述一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线包括介质板1、五个等腰梯形微带片2、五个第一长条形微带片3、五个倒置等腰梯形微带片4和五个第二长条形微带片5，介质板1是长方形板体，五个第一长条形微带片3和五个等腰梯形微带片2沿介质板1的长度方向由上至下依次间隔排列印刷在介质板1的正面上，且每个第一长条形微带片3的上端与相邻近的一个等腰梯形微带片2下底边的中部连接，每个第一长条形微带片3的下端与相邻近的一个等腰梯形微带片2上底边的中部连接，五个倒置等腰梯形微带片4和五个第二长条形微带片5沿介质板1的长度方向由上至下一次间隔排列印刷在介质板1的背面上，且每个第二长条形微带片5的上端与相邻近的一个倒置等腰梯形微带片4下底边的中部连接，每个第二条形微带片5的下端与相邻近的一个倒置等腰梯形微带片4上底边的中部连接。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线的介质板1的长度为459mm，介质板1的宽度为50mm，介质板1的厚度为3mm，介质板1的介电常数为2.2。
本实施方式的技术效果是：如此设置，这样设计便于采用印刷电路板的工艺进行加工制作。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线的每个等腰梯形微带片2上底边的长度W1为28mm，每个等腰梯形微带片2下底边的长度W2为35mm，每个等腰梯形微带片2的高H1为44mm；每个倒置等腰梯形微带片4上底边的长度W3为35mm，每个倒置等腰梯形微带片4下底边的长度W4为28mm，每个倒置等腰梯形微带片4的高H2为39mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，这种采用互补形状的导体结构可以实现电磁波的全向辐射。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线的每个第一长条形微带片3的长度L1为39mm，每个第一长条形微带片3的宽度W5为9.2mm；每个第二长条形微带片5的长度L2为44mm，每个第二长条形微带片5的宽度W6为9.2mm。采用这种设计可以完成各微带片之间的串联馈电。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线的位于底部的等腰梯形微带片2与第一长条形微带片3之间设有馈电点6，位于顶部的倒置等腰梯形微带片4上设有第一短路点7，位于底部的第二长条形微带片5上设有第二短路点8。
本实施方式中第一短路点7位于距离第一个倒置等腰梯形微带片4宽边2.8mm处，第二短路点8位于距离第五个倒置等腰梯形微带片4窄边1.3mm处。采用这种在微带贴片的两端加载短路点的设计可以降低谐振频率点处的输入阻抗较低，易于同轴线进行匹配，从而展宽频带。其他组成及连接关系与具体实施方式一相同。

Claims (4)

1.一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线，它包括介质板(1)、五个等腰梯形微带片(2)、五个第一长条形微带片(3)、五个倒置等腰梯形微带片(4)和五个第二长条形微带片(5)，介质板(1)是长方形板体，五个第一长条形微带片(3)和五个等腰梯形微带片(2)沿介质板(1)的长度方向由上至下依次间隔排列印刷在介质板(1)的正面上，且每个第一长条形微带片(3)的上端与相邻近的一个等腰梯形微带片(2)下底边的中部连接，每个第一长条形微带片(3)的下端与相邻近的一个等腰梯形微带片(2)上底边的中部连接，五个倒置等腰梯形微带片(4)和五个第二长条形微带片(5)沿介质板(1)的长度方向由上至下一次间隔排列印刷在介质板(1)的背面上，且每个第二长条形微带片(5)的上端与相邻近的一个倒置等腰梯形微带片(4)下底边的中部连接，每个第二条形微带片(5)的下端与相邻近的一个倒置等腰梯形微带片(4)上底边的中部连接，其特征在于：位于底部的等腰梯形微带片(2)与第一长条形微带片(3)之间设有馈电点(6)，位于顶部的倒置等腰梯形微带片(4)上设有第一短路点(7)，位于底部的第二长条形微带片(5)上设有第二短路点(8)，第一短路点(7)位于距离第一个倒置等腰梯形微带片(4)宽边2.8mm处，第二短路点(8)位于距离第五个倒置等腰梯形微带片(4)窄边1.3mm处。
2.根据权利要求1所述一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线，其特征在于：介质板(1)的长度为459mm，介质板(1)的宽度为50mm，介质板(1)的厚度为3mm，介质板(1)的介电常数为2.2。
3.根据权利要求1所述一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线，其特征在于：每个等腰梯形微带片(2)上底边的长度(W1)为28mm，每个等腰梯形微带片(2)下底边的长度(W2)为35mm，每个等腰梯形微带片(2)的高(H1)为44mm；每个倒置等腰梯形微带片(4)上底边的长度(W3)为35mm，每个倒置等腰梯形微带片(4)下底边的长度(W4)为28mm，每个倒置等腰梯形微带片(4)的高(H2)为39mm。
4.根据权利要求1所述一种应用于无线局域网的全向微带阵列天线，其特征在于：每个第一长条形微带片(3)的长度(L1)为39mm，每个第一长条形微带片(3)的宽度(W5)为9.2mm；每个第二长条形微带片(5)的长度(L2)为44mm，每个第二长条形微带片(5)的宽度(W6)为9.2mm。
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