CN105449350A - 双臂对称形共面微带天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双臂对称形共面微带天线。它包括基板、阻抗匹配输入传输线、L形贴片、反L形贴片、左倒U形贴片、右倒U形贴片、U形贴片、眼睛形贴片、左开槽接地板、右开槽接地板；阻抗匹配输入传输线的下端与基板的底端相连，上端与U形贴片的中下端相连，左上端与L形贴片的右端相连，右上端与反L形贴片的左端相连，L形贴片的左上端与左倒U形贴片的右下端相连，反L形贴片的右上端与右倒U形贴片的左下端相连，左开槽接地板的左端与基板的左端相连，右开槽接地板的右端与基板的右端相连，左开槽接地板、右开槽接地板的下端均与基板的底端相连。本发明频带宽，损耗低，辐射特性好，成本低，尺寸小，易于制作，便于集成。

Description

双臂对称形共面微带天线
技术领域
本发明涉及天线，尤其涉及一种双臂对称形共面微带天线。
背景技术
天线是所有无线通信系统不可或缺的部分，承担着将发射机发出的信号转化成电磁波的形式以向空间传播，或将自由空间中的电磁信号传化成高频信号以供接收机接收，从而实现无线通信的空间信号交换过程。随着无线通信技术的不断发展，硬件研发条件的不断进步，为了更好地实现无线信号的传输，对天线的性能上也提出了更高的要求，在当今无线通信设备广泛应用的大环境下，天线的重要性更是与日俱增，各种天线技术的研究和更高的技术指标的要求使得天线技术迎来了又一个发展的重大机遇。
近年来，伴随着科学技术的不断进步，无线通信领域也发生着日新月异的巨变，各种无线通信业务飞速发展，这也使得原本就几近枯竭的无线频谱资源变得更加紧张。人们对无线通信系统速度、容量及安全性方面的需求与拥挤的无线频谱资源之间的矛盾日益加剧，拓宽频带的范围变得十分紧迫。多频带技术因其自身具备的各种优势与特性可以顺利的解决这一问题，而多频带天线作为无线通信系统中重要的组件，它的研究就变得十分有意义。由于天线的性能好坏与否直接影响整个通信系统的性能与通信质量，所以设计出高品质的多频天线变得十分有意义。
发明内容
本发明提供一种双臂对称形共面微带天线，技术方案如下：
双臂对称形共面微带天线，包括基板、阻抗匹配输入传输线、L形贴片、反L形贴片、左倒U形贴片、右倒U形贴片、U形贴片、左开槽接地板、右开槽接地板、眼睛形贴片；基板的上表面设有阻抗匹配输入传输线、L形贴片、反L形贴片、左倒U形贴片、右倒U形贴片、U形贴片、左开槽接地板、右开槽接地板、眼睛形贴片；阻抗匹配输入传输线的下端与基板的底端相连，阻抗匹配输入传输线的顶端与U形贴片的中下端相连，阻抗匹配输入传输线的上端左侧与L形贴片的右端相连，阻抗匹配输入传输线的上端右侧与反L形贴片的左端相连，L形贴片的上端左侧与左倒U形贴片的下端右侧相连，反L形贴片的上端右侧与右倒U形贴片的下端左侧相连，眼睛形贴片位于U形贴片的上侧，左开槽接地板的左端与基板的左端相连，右开槽接地板的右端与基板的右端相连，左开槽接地板、右开槽接地板的下端均与基板的底端相连，L形贴片与反L形贴片、左倒U形贴片与右倒U形贴片、U形贴片、左开槽接地板与右开槽接地板、眼睛形贴片分别关于纵轴对称。
所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的边长为26mm～28mm，厚度为1.6mm～1.7mm。所述的阻抗匹配输入传输线沿基板的纵向中心轴设置，其长度为14mm～16mm，宽度为2mm～3mm。所述的L形贴片和反L形贴片的尺寸参数相同，总长度均为6mm～7mm，总宽度均为5.5mm～6.5mm，贴片宽度均为1.5mm～2mm。所述的左倒U形贴片和右倒U形贴片的尺寸参数相同，总长度均为7.5mm～8.5mm，总宽度均为6mm～7mm，贴片宽度均为1.5mm～2mm。所述的U形贴片的总长度为6mm～7mm，总宽度为4mm～5mm，贴片宽度为1.5mm～2mm。所述的眼睛形贴片由椭圆形贴片上开一个与椭圆形贴片内切的圆形槽形成，其中椭圆形贴片的长轴长度为11mm～12mm，短轴长度为3mm～4mm，圆形开槽的半径为1.5mm～2mm。所述的左开槽接地板和右开槽接地板均为在大矩形贴片上开两个小矩形槽，二者尺寸参数均相同，其中大矩形贴片的长度均为11.5mm～12.5mm，宽度均为11mm～12mm，横向矩形开槽的长度均为9mm～10mm，宽度均为4mm～5mm，纵向矩形开槽的长度均为5mm～6mm，宽度均为2mm～3mm。
本发明频带宽，损耗低，辐射特性好，成本低，尺寸小，易于制作，便于集成。
附图说明
图1是双臂对称形共面微带天线的结构图；
图2是双臂对称形共面微带天线的回波损耗图；
图3是双臂对称形共面微带天线在3.637GHz时的E面、H面方向图；
图4是双臂对称形共面微带天线在6.337GHz时的E面、H面方向图；
图5是双臂对称形共面微带天线在6.787GHz时的E面、H面方向图。
具体实施方式
如图1所示，双臂对称形共面微带天线，包括基板1、阻抗匹配输入传输线2、L形贴片3、反L形贴片4、左倒U形贴片5、右倒U形贴片6、U形贴片7、左开槽接地板8、右开槽接地板9、眼睛形贴片10；基板1的上表面设有阻抗匹配输入传输线2、L形贴片3、反L形贴片4、左倒U形贴片5、右倒U形贴片6、U形贴片7、左开槽接地板8、右开槽接地板9、眼睛形贴片10；阻抗匹配输入传输线2的下端与基板1的底端相连，阻抗匹配输入传输线2的顶端与U形贴片7的中下端相连，阻抗匹配输入传输线2的上端左侧与L形贴片3的右端相连，阻抗匹配输入传输线2的上端右侧与反L形贴片4的左端相连，L形贴片3的上端左侧与左倒U形贴片5的下端右侧相连，反L形贴片4的上端右侧与右倒U形贴片6的下端左侧相连，眼睛形贴片10位于U形贴片5的上侧，左开槽接地板8的左端与基板1的左端相连，右开槽接地板9的右端与基板1的右端相连，左开槽接地板8、右开槽接地板9的下端均与基板1的底端相连，L形贴片3与反L形贴片4、左倒U形贴片5与右倒U形贴片6、U形贴片7、左开槽接地板8与右开槽接地板9、眼睛形贴片10分别关于纵轴对称。
所述的基板1为玻璃纤维环氧树脂材料，基板1的边长为26mm～28mm，厚度为1.6mm～1.7mm。所述的阻抗匹配输入传输线2沿基板1的纵向中心轴设置，其长度为14mm～16mm，宽度为2mm～3mm。所述的L形贴片3和反L形贴片4的尺寸参数相同，总长度均为6mm～7mm，总宽度均为5.5mm～6.5mm，贴片宽度均为1.5mm～2mm。所述的左倒U形贴片5和右倒U形贴片6的尺寸参数相同，总长度均为7.5mm～8.5mm，总宽度均为6mm～7mm，贴片宽度均为1.5mm～2mm。所述的U形贴片7的总长度为6mm～7mm，总宽度为4mm～5mm，贴片宽度为1.5mm～2mm。所述的眼睛形贴片10由椭圆形贴片上开一个与椭圆形贴片内切的圆形槽形成，其中椭圆形贴片的长轴长度为11mm～12mm，短轴长度为3mm～4mm，圆形开槽的半径为1.5mm～2mm。所述的左开槽接地板8和右开槽接地板9均为在大矩形贴片上开两个小矩形槽，二者尺寸参数均相同，其中大矩形贴片的长度均为11.5mm～12.5mm，宽度均为11mm～12mm，横向矩形开槽的长度均为9mm～10mm，宽度均为4mm～5mm，纵向矩形开槽的长度均为5mm～6mm，宽度均为2mm～3mm。
实施例1
双臂对称形共面微带天线：
选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料制作基板，基板的边长为26mm，厚度为1.6mm。阻抗匹配输入传输线关于纵轴对称，其长度为14mm，宽度为2mm。L形贴片和反L形贴片的尺寸参数相同，总长度均为6mm，总宽度均为5.5mm，贴片宽度均为1.5mm。左倒U形贴片和右倒U形贴片的尺寸参数相同，总长度均为7.5mm，总宽度均为6mm，贴片宽度均为1.5mm。U形贴片的总长度为6mm，总宽度为4mm，贴片宽度为1.5mm。眼睛形贴片的椭圆形贴片的长轴长度为11.5mm，短轴长度为3.5mm，圆形开槽的半径为1.5mm。左开槽接地板和右开槽接地板均为在大矩形贴片上开两个小矩形槽，二者尺寸参数均相同，其中大矩形贴片的长度均为11.5mm，宽度均为11mm，横向矩形开槽的长度均为9mm，宽度均为4mm，纵向矩形开槽的长度均为5mm，宽度均为2mm。双臂对称形共面微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的回波损耗曲线如附图2所示。由图可见，-10dB以下的工作频段为3.322GHz～3.916GHz、6.18GHz～8.03GHz。图3所示为双臂对称形共面微带天线在3.637GHz时的E面、H面方向图，由图可见，在频率为3.637GHz时，增益为2.583dBi。图4所示为双臂对称形共面微带天线在6.337GHz时的E面、H面方向图，由图可见，在频率为6.337GHz时，增益为5.005dBi。图5所示为双臂对称形共面微带天线在6.787GHz时的E面、H面方向图，由图可见，在频率为6.787GHz时，增益为3.624dBi。

Claims (8)

1.一种双臂对称形共面微带天线，其特征在于包括基板(1)、阻抗匹配输入传输线(2)、L形贴片(3)、反L形贴片(4)、左倒U形贴片(5)、右倒U形贴片(6)、U形贴片(7)、左开槽接地板(8)、右开槽接地板(9)、眼睛形贴片(10)；基板(1)的上表面设有阻抗匹配输入传输线(2)、L形贴片(3)、反L形贴片(4)、左倒U形贴片(5)、右倒U形贴片(6)、U形贴片(7)、左开槽接地板(8)、右开槽接地板(9)、眼睛形贴片(10)；阻抗匹配输入传输线(2)的下端与基板(1)的底端相连，阻抗匹配输入传输线(2)的顶端与U形贴片(7)的中下端相连，阻抗匹配输入传输线(2)的上端左侧与L形贴片(3)的右端相连，阻抗匹配输入传输线(2)的上端右侧与反L形贴片(4)的左端相连，L形贴片(3)的上端左侧与左倒U形贴片(5)的下端右侧相连，反L形贴片(4)的上端右侧与右倒U形贴片(6)的下端左侧相连，眼睛形贴片(10)位于U形贴片(5)的上侧，左开槽接地板(8)的左端与基板(1)的左端相连，右开槽接地板(9)的右端与基板(1)的右端相连，左开槽接地板(8)、右开槽接地板(9)的下端均与基板(1)的底端相连，L形贴片(3)与反L形贴片(4)、左倒U形贴片(5)与右倒U形贴片(6)、U形贴片(7)、左开槽接地板(8)与右开槽接地板(9)、眼睛形贴片(10)分别关于纵轴对称。
2.如权利要求1所述的一种双臂对称形共面微带天线，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)的边长为26mm～28mm，厚度为1.6mm～1.7mm。
3.如权利要求1所述的一种双臂对称形共面微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(2)沿基板(1)的纵向中心轴设置，其长度为14mm～16mm，宽度为2mm～3mm。
4.如权利要求1所述的一种双臂对称形共面微带天线，其特征在于所述的L形贴片(3)和反L形贴片(4)的尺寸参数相同，总长度均为6mm～7mm，总宽度均为5.5mm～6.5mm，贴片宽度均为1.5mm～2mm。
5.如权利要求1所述的一种双臂对称形共面微带天线，其特征在于所述的左倒U形贴片(5)和右倒U形贴片(6)的尺寸参数相同，总长度均为7.5mm～8.5mm，总宽度均为6mm～7mm，贴片宽度均为1.5mm～2mm。
6.如权利要求1所述的一种双臂对称形共面微带天线，其特征在于所述的U形贴片(7)的总长度为6mm～7mm，总宽度为4mm～5mm，贴片宽度为1.5mm～2mm。
7.如权利要求1所述的一种双臂对称形共面微带天线，其特征在于所述的眼睛形贴片(10)由椭圆形贴片上开一个与椭圆形贴片内切的圆形槽形成，其中椭圆形贴片的长轴长度为11mm～12mm，短轴长度为3mm～4mm，圆形开槽的半径为1.5mm～2mm。
8.如权利要求1所述的一种双臂对称形共面微带天线，其特征在于所述的左开槽接地板(8)和右开槽接地板(9)均为在大矩形贴片上开两个小矩形槽，二者尺寸参数均相同，其中大矩形贴片的长度均为11.5mm～12.5mm，宽度均为11mm～12mm，横向矩形开槽的长度均为9mm～10mm，宽度均为4mm～5mm，纵向矩形开槽的长度均为5mm～6mm，宽度均为2mm～3mm。
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