CN107706510A - 一种多结构组合柔性材质天线 - Google Patents

一种多结构组合柔性材质天线 Download PDF

Info

Publication number
CN107706510A
CN107706510A CN201710914169.1A CN201710914169A CN107706510A CN 107706510 A CN107706510 A CN 107706510A CN 201710914169 A CN201710914169 A CN 201710914169A CN 107706510 A CN107706510 A CN 107706510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
monopole
substrate
structural
earth plate
flexible material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710914169.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李九生
孙建忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Jiliang University
Original Assignee
China Jiliang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Jiliang University filed Critical China Jiliang University
Priority to CN201710914169.1A priority Critical patent/CN107706510A/zh
Publication of CN107706510A publication Critical patent/CN107706510A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多结构组合柔性材质天线。它包括基板、多阶梯形开槽单元、阶梯形开槽、单极子结构、单极子结构基板、对称扇形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、底部矩形金属接地板、单极子结构金属接地板；基板的上表面等间距设有8个多阶梯形开槽单元；单极子结构由单极子结构基板、对称扇形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、单极子结构金属接地板组成，单极子结构金属接地板的左端与单极子结构基板的左端相连，右端与单极子结构基板的右端相连，下端与单极子结构基板的下端相连，由对称扇形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线组成的天线主体关于单极子结构基板的纵向中心轴对称。本发明结构紧凑，设计原理简单，辐射性能好具有较宽的带宽。

Description

一种多结构组合柔性材质天线
技术领域
本发明涉及天线，尤其涉及一种多结构组合柔性材质天线。
背景技术
近年来无线移动通信产业发展迅猛，天线作为无线通信中电磁波信号的“出口”和“入口”，已经随着信息高速化发展成为了科研热点之一。在无线通信系统中，天线毫无疑问发挥着不可或缺的作用，发射机发出的信号通过天线转化成了电磁波，从而在空气中传播，再或者，自由空间中的电磁信号通过天线传化成高频信号，进而使得接收机可以接收到，这样子也就实现了无线通信空间信号交换的过程。
微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而形成的天线，它利用微带线或者同轴线等馈线馈电，在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射。微带辐射贴片一般采用规则形状的面积单元，如矩形、圆形或圆形环薄片的微带贴片。增大天线带宽的方法有：多贴片、缝隙加载、集总元件加载(包括短路针)以及双馈点等。柔性材料在天线中的使用越来越广泛，和普通天线材质相比，柔性材料拥有更好的延展性，可以应用于更多的场合。
本发明涉及的一种多结构组合柔性材质天线的背部附有接地板可以减少背部辐射，底层结构的阶梯形开槽可以增加带宽，天线整体具有体积小，质量轻，易于加工，具有良好的辐射特性等优点。
发明内容
本发明提供一种多结构组合柔性材质天线，技术方案如下：
多结构组合柔性材质天线，包括基板、多阶梯形开槽单元、阶梯形开槽、单极子结构、单极子结构基板、对称扇形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、底部矩形金属接地板、单极子结构金属接地板；基板的上表面等间距设有8个多阶梯形开槽单元，基板的下表面设有金属接地板；8个多阶梯形开槽单元的上方设有单极子结构，多阶梯形开槽单元与单极子结构的中间有一层泡沫层隔开每个多阶梯形开槽单元自上而下均匀分布着4个阶梯形开槽；单极子结构由单极子结构基板、对称扇形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、单极子结构金属接地板组成，单极子结构基板的上表面设有对称扇形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，单极子结构基板的下表面设有单极子结构金属接地板，阻抗匹配输入传输线的下端与单极子结构基板的底端相连，阻抗匹配输入传输线的上端与对称扇形辐射贴片的下端中部相连，单极子结构金属接地板的左端与单极子结构基板的左端相连，单极子结构金属接地板的右端与单极子结构基板的右端相连，单极子结构金属接地板的下端与单极子结构基板的下端相连，由对称扇形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线组成的天线主体的形状关于单极子结构基板的纵向中心轴对称。
所述的基板为Rogers 3003材料，底部基板的长度为15mm，宽度为6.2mm，厚度为2mm。所述的多阶梯形开槽单元长度为6.2mm，宽度为1.61mm，相邻多阶梯形开槽单元之间的间距为0.23mm。所述的阶梯形开槽的每个阶梯形开槽的台阶的总高度为1.15mm，每个台阶的厚度为0.23mm，最上面一层台阶距离基板0.46mm，每个阶梯的距离为1.15mm。所述的单极子结构基板的长度为6.7mm，宽度为4.6mm，厚度为0.5mm。所述的对称扇形辐射贴片由四个对称的扇形组成，每个扇形的半径为2.1mm，弧长是1.6mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为1.38mm，宽度为0.3mm。所述的底部矩形金属接地板的长度为15mm，宽度为6.2mm。所述的单极子结构金属接地板长度为6.7mm，宽度为2mm。
本发明尺寸小、质量轻、制造成本低、辐射特性好、具有较宽的带宽。
附图说明
图1是多结构组合柔性材质天线的正面结构图；
图2是多结构组合柔性材质天线的背面结构图；
图3是多结构组合柔性材质天线的单极子结构的背面结构图；
图4是多结构组合柔性材质天线的回波损耗图；
图5是天线在28GHz时的E面、H面方向图；
具体实施方式
如图1所示，一种多结构组合柔性材质天线，包括基板1、多阶梯形开槽单元2、阶梯形开槽3、单极子结构4、单极子结构基板5、对称扇形辐射贴片6、阻抗匹配输入传输线7、底部矩形金属接地板8、单极子结构金属接地板9；基板1的上表面等间距设有8个多阶梯形开槽单元2，基板的下表面设有金属接地板8；8个多阶梯形开槽单元2的上方设有单极子结构4，多阶梯形开槽单元2与单极子结构4的中间有一层泡沫层隔开每个多阶梯形开槽单元2自上而下均匀分布着4个阶梯形开槽3；单极子结构4由单极子结构基板5、对称扇形辐射贴片6、阻抗匹配输入传输线7、单极子结构金属接地板9组成，单极子结构基板5的上表面设有对称扇形辐射贴片6、阻抗匹配输入传输线7，单极子结构基板5的下表面设有单极子结构金属接地板9，阻抗匹配输入传输线7的下端与单极子结构基板5的底端相连，阻抗匹配输入传输线7的上端与对称扇形辐射贴片6的下端中部相连，单极子结构金属接地板9的左端与单极子结构基板5的左端相连，单极子结构金属接地板9的右端与单极子结构基板5的右端相连，单极子结构金属接地板9的下端与单极子结构基板5的下端相连，由对称扇形辐射贴片6、阻抗匹配输入传输线7组成的天线主体的形状关于单极子结构基板5的纵向中心轴对称。
所述的基板为Rogers 3003材料，用HFSS仿真软件优化得到基板1的长度为15mm，宽度为6.2mm，厚度为2mm。所述的多阶梯形开槽单元2长度为6.2mm，宽度为1.61mm，相邻多阶梯形开槽单元之间的间距为0.23mm。所述的阶梯形开槽3的每个阶梯形开槽的台阶的总高度为1.15mm，每个台阶的厚度为0.23mm，最上面一层台阶距离基板0.46mm，每个阶梯的距离为1.15mm。所述的单极子结构基板5的长度为6.7mm，宽度为4.6mm，厚度为0.5mm。所述的对称扇形辐射贴片6由四个对称的扇形组成，每个扇形的半径为2.1mm，弧长是1.6mm。所述的阻抗匹配输入传输线7的长度为1.38mm，宽度为0.3mm。所述的底部矩形金属接地板8的长度为15mm，宽度为6.2mm。所述的单极子结构金属接地板9长度为6.7mm，宽度为2mm。
实施例1
一种多结构组合柔性材质天线：
选择Rogers 3003制作基板，底部基板长度为15mm，宽度为6.2mm，厚度为2mm。多阶梯形开槽单元长度为6.2mm，宽度为1.61mm，相邻多阶梯形开槽单元之间的间距为0.23mm。多阶梯形开槽单元上的阶梯形开槽的台阶的总高度为1.15mm，每个台阶的厚度为0.23mm，最上面一层台阶距离基板0.46mm，每个阶梯的距离为1.15mm。单极子结构基板的长度为6.7mm，宽度为4.6mm，厚度为0.5mm。对称扇形辐射贴片由四个对称的扇形组成，每个扇形的半径为2.1mm，弧长是1.6mm。阻抗匹配输入传输线的长度为1.38mm，宽度为0.3mm。底部矩形金属接地板的长度为15mm，宽度为6.2mm。单极子结构金属接地板长度为6.7mm，宽度为2mm。多结构组合柔性材质天线的各项性能指标采用HFSS软件进行测试，所得的回波损耗曲线如附图4所示。由图可见，-10dB以下的工作频段约为26GHz～30.4GHz。图5所示为一种多结构组合柔性材质天线在28GHz时的E面、H面方向图。由图可见，天线辐射性能良好，具有全向性。

Claims (7)

1.一种多结构组合柔性材质天线，其特征在于包括基板(1)、多阶梯形开槽单元(2)、阶梯形开槽(3)、单极子结构(4)、单极子结构基板(5)、对称扇形辐射贴片(6)、阻抗匹配输入传输线(7)、底部矩形金属接地板(8)、单极子结构金属接地板(9)；基板(1)的上表面等间距设有8个多阶梯形开槽单元(2)，基板的下表面设有金属接地板(8)；8个多阶梯形开槽单元(2)的上方设有单极子结构(4)，多阶梯形开槽单元(2)与单极子结构(4)的中间有一层泡沫层隔开每个多阶梯形开槽单元(2)自上而下均匀分布着4个阶梯形开槽(3)；单极子结构(4)由单极子结构基板(5)、对称扇形辐射贴片(6)、阻抗匹配输入传输线(7)、单极子结构金属接地板(9)组成，单极子结构基板(5)的上表面设有对称扇形辐射贴片(6)、阻抗匹配输入传输线(7)，单极子结构基板(5)的下表面设有单极子结构金属接地板(9)，阻抗匹配输入传输线(7)的下端与单极子结构基板(5)的底端相连，阻抗匹配输入传输线(7)的上端与对称扇形辐射贴片(6)的下端中部相连，单极子结构金属接地板(9)的左端与单极子结构基板(5)的左端相连，单极子结构金属接地板(9)的右端与单极子结构基板(5)的右端相连，单极子结构金属接地板(9)的下端与单极子结构基板(5)的下端相连，由对称扇形辐射贴片(6)、阻抗匹配输入传输线(7)组成的天线主体的形状关于单极子结构基板(5)的纵向中心轴对称。
2.如权利要求1所述的一种多结构组合柔性材质天线，其特征在于所述的基板(1)为Rogers 3003材料，基板(1)的长度为15mm，宽度为6.2mm，厚度为2mm。
3.如权利要求1所述的一种多结构组合柔性材质天线，其特征在于所述的多阶梯形开槽单元(2)长度为6.2mm，宽度为1.61mm，相邻多阶梯形开槽单元之间的间距为0.23mm。
4.如权利要求1所述的一种多结构组合柔性材质天线，其特征在于所述的阶梯形开槽(3)的每个阶梯形开槽的台阶的总高度为1.15mm，每个台阶的厚度为0.23mm，最上面一层台阶距离基板0.46mm，每个阶梯的距离为1.15mm。
5.如权利要求1所述的一种多结构组合柔性材质天线，其特征在于所述的单极子结构基板(5)的长度为6.7mm，宽度为4.6mm，厚度为0.5mm。
6.如权利要求1所述的一种多结构组合柔性材质天线，其特征在于所述的对称扇形辐射贴片(6)由四个对称的扇形组成，每个扇形的半径为2.1mm，弧长是1.6mm；与辐射贴片相连接的阻抗匹配输入传输线(7)的长度为1.38mm，宽度为0.3mm。
7.如权利要求1所述的一种多结构组合柔性材质天线，其特征在于所述的底部矩形金属接地板(8)的长度为15mm，宽度为6.2mm；单极子结构金属接地板(9)长度为6.7mm，宽度为2mm。
CN201710914169.1A 2017-09-29 2017-09-29 一种多结构组合柔性材质天线 Pending CN107706510A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710914169.1A CN107706510A (zh) 2017-09-29 2017-09-29 一种多结构组合柔性材质天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710914169.1A CN107706510A (zh) 2017-09-29 2017-09-29 一种多结构组合柔性材质天线

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107706510A true CN107706510A (zh) 2018-02-16

Family

ID=61175941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710914169.1A Pending CN107706510A (zh) 2017-09-29 2017-09-29 一种多结构组合柔性材质天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107706510A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104241827A (zh) * 2014-09-18 2014-12-24 厦门大学 一种多频兼容叠层微带天线
CN104993225A (zh) * 2015-06-23 2015-10-21 浙江工商大学 一种应用于wlan的小型化g型单极子天线
CN105071030A (zh) * 2015-07-17 2015-11-18 安徽建筑大学 缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线
CN206461090U (zh) * 2016-12-20 2017-09-01 云南大学 一种基于阶梯金属周期结构的超表面天线

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104241827A (zh) * 2014-09-18 2014-12-24 厦门大学 一种多频兼容叠层微带天线
CN104993225A (zh) * 2015-06-23 2015-10-21 浙江工商大学 一种应用于wlan的小型化g型单极子天线
CN105071030A (zh) * 2015-07-17 2015-11-18 安徽建筑大学 缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线
CN206461090U (zh) * 2016-12-20 2017-09-01 云南大学 一种基于阶梯金属周期结构的超表面天线

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6606061B2 (en) Broadband circularly polarized patch antenna
CN104638326B (zh) 通过多模式三维(3‑d)行波(tw)的超宽带微型化全向天线
CN205543226U (zh) 应用于超宽带穿墙雷达系统的Vivaldi天线
CN105762508A (zh) 一种加载金属柱的宽频带双极化移动基站天线单元
CN106816694A (zh) 一种低剖面低交叉极化的双极化宽带天线
CN104733843B (zh) 一种ltcc缝隙耦合阵列天线
CN106329145A (zh) 一种基于微带线馈电的ocsrr缝隙天线
CA2764005A1 (en) A compact ultra wide band antenna for transmission and reception of radio waves
CN103855462B (zh) 一种天线和天线阵列系统
CN201918503U (zh) S波段宽频带低交叉极化的印刷偶极子天线
Kumar et al. A novel low profile planar inverted-F antenna (PIFA) for mobile handsets
Jung et al. A compact broadband antenna with an L-shaped notch
CN108039578A (zh) 一种全向天线
Zhang et al. Dual-band bidirectional high gain antenna for WLAN 2.4/5.8 GHz applications
CN109742540A (zh) 一种小型化高隔离度多源多波束天线
TW201004048A (en) Broadband terminated discone antenna and associated methods
CN108539400A (zh) 一种宽频带水平极化全向天线
KR101674140B1 (ko) 임베디드 구조를 이용한 광대역 원형편파 안테나
CN205039246U (zh) 一种基于e型贴片的数字电视发射天线
CN207559045U (zh) 一种低剖面超宽带高增益定向天线
CN100576631C (zh) 倒f型天线
Abdollahi et al. Octave-band monopole antenna with a horseshoe ground plane for wireless communications
CN105305043B (zh) 应用于无线局域网的低剖面高增益双频定向天线
CN107611587A (zh) 一种低剖面超宽带高增益定向天线及其制备方法
CN208690488U (zh) 一种双频段全向微带贴片天线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180216

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication