CN202662783U - 基于五边形贴片的宽频带微带天线 - Google Patents

基于五边形贴片的宽频带微带天线 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于五边形贴片的宽频带微带天线。它包括微带基板、倒五边形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属辐射板；微带基板的上表面设有倒五边形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属辐射板，倒五边形辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线一端相连，阻抗匹配输入传输线另一端与微带基板底端相连，距阻抗匹配输入传输线0.5mm~1mm距离的两侧分别设有矩形金属辐射板，矩形金属辐射板底端与微带基板底端相连。本实用新型采用五边形金属辐射板产生超宽的频带，可以工作在三个频带内，并且微带基板使用FR4材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成。

Description

基于五边形贴片的宽频带微带天线
技术领域
本实用新型涉及天线，尤其涉及一种基于五边形贴片的宽频带微带天线。 
背景技术
微带天线  具有体积小、重量轻、易馈电、易与载体共形等优点，广泛应用于测量和通信各个领域。但是，微带天线的窄频带特性在很多方面限制了它的广泛应用，因此展宽微带天线的带宽具有十分重要的意义。 
近年来，人们在展宽微带天线的带宽方面做了很多的研究：增大基板厚度，降低介电常数；采用电磁耦合多谐振来扩展带宽的方式，采用缝隙耦合馈电的方式，采用多层结构。选择在贴片表面开槽的方法来实现宽频带天线的设计。该方法能够保持微带天线的低剖面特性，并且结构简单，易于制作。 
发明内容
本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种基于五边形贴片的宽频带微带天线。 
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下： 
基于五边形贴片的宽频带微带天线包括微带基板、倒五边形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属辐射板；微带基板的上表面设有倒五边形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属辐射板，倒五边形辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线一端相连，阻抗匹配输入传输线另一端与微带基板底端相连，距阻抗匹配输入传输线0.5mm~1mm距离的两侧分别设有矩形金属辐射板，矩形金属辐射板底端与微带基板底端相连。
所述的微带基板为FR4材料。所述的微带基板的长为40mm～45mm，宽为40mm～42mm。所述的倒五边形辐射贴片的边长相等，边长为16mm~17mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽为4mm～5mm，长度为10 mm～12 mm。所述的倒五边形辐射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的矩形金属辐射板的长度为15mm~18mm，宽度为10mm~12mm。 
本实用新型采用简单五边形金属辐射板产生超宽的频带，可以工作在三个频带内，并且微带基板使用FR4材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成。 
附图说明
图1是基于五边形贴片的宽频带微带天线的结构主视图； 
图2是基于五边形贴片的宽频带微带天线的插入损耗图；
图3是基于五边形贴片的宽频带微带天线在3.5GHz时的辐射方向图；
图4是基于五边形贴片的宽频带微带天线在5.8GHz时的辐射方向图。
具体实施方式
如图1所示，基于五边形贴片的宽频带微带天线包括微带基板1、倒五边形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3、矩形金属辐射板4；微带基板1的上表面设有倒五边形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3、矩形金属辐射板4，倒五边形辐射贴片2底部与阻抗匹配输入传输线3一端相连，阻抗匹配输入传输线3另一端与微带基板1底端相连，距阻抗匹配输入传输线3 0.5mm~1mm距离的两侧分别设有矩形金属辐射板4，矩形金属辐射板4底端与微带基板1底端相连。 
所述的微带基板1为FR4材料。所述的微带基板1的长为40mm～45mm，宽为40mm～42mm。所述的倒五边形辐射贴片2的边长相等，边长为16mm~17mm。所述的阻抗匹配输入传输线3的宽为4mm～5mm，长度为10 mm～12 mm。所述的倒五边形辐射贴片2与阻抗匹配输入传输线3采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的矩形金属辐射板4的长度为15mm~18mm，宽度为10mm~12mm。 
实施例1 
基于五边形贴片的宽频带微带天线：
选择介电常数为4.4的FR4材料制作微带基板，厚度为1 mm。微带基板的长为40mm，宽为40mm。倒五边形辐射贴片的边长相等，边长为16.3mm。阻抗匹配输入传输线的宽为5mm，长度为11mm。倒五边形辐射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。矩形金属辐射板的长度为16.7mm，宽度为10mm。基于五边形贴片的宽频带微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的插入损耗曲线如附图2。由图可见，-10dB以下的工作频段分别为2.8 GHz -6.15GHz，频率覆盖了3.5GHz、5.2GHz、5.5GHz和5.8GHz。图3-4所示为基于五边形贴片的宽频带微带天线在3.5GHz和5.8 GHz时的E面和H面方向图，从图中可以看出，频率在3.5GHz时，增益为3dBi，半功率波瓣宽度为78.7°，频率在5.8GHz时，增益为4.1dBi，半功率波瓣宽度为58.4°。

Claims (7)

1.一种基于五边形贴片的宽频带微带天线，其特征在于包括微带基板（1）、倒五边形辐射贴片（2）、阻抗匹配输入传输线（3）、矩形金属辐射板（4）；微带基板（1）的上表面设有倒五边形辐射贴片（2）、阻抗匹配输入传输线（3）、矩形金属辐射板（4），倒五边形辐射贴片（2）底部与阻抗匹配输入传输线（3）一端相连，阻抗匹配输入传输线（3）另一端与微带基板（1）底端相连，距阻抗匹配输入传输线（3）0.5mm~1mm距离的两侧分别设有矩形金属辐射板（4），矩形金属辐射板（4）底端与微带基板（1）底端相连。
2.如权利要求1所述的一种基于五边形贴片的宽频带微带天线，其特征在于所述的微带基板（1）为FR4材料。
3.如权利要求1所述的一种基于五边形贴片的宽频带微带天线，其特征在于所述的微带基板（1）的长为40mm～45mm，宽为40mm～42mm。
4.如权利要求1所述的一种基于五边形贴片的宽频带微带天线，其特征在于所述的倒五边形辐射贴片（2）的边长相等，边长为16mm~17mm。
5.如权利要求1所述的一种基于五边形贴片的宽频带微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线（3）的宽为4mm～5mm，长度为10 mm～12 mm。
6.如权利要求1所述的一种基于五边形贴片的宽频带微带天线，其特征在于所述的倒五边形辐射贴片（2）与阻抗匹配输入传输线（3）采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。
7.如权利要求1所述的一种基于五边形贴片的宽频带微带天线，其特征在于所述的矩形金属辐射板（4）的长度为15mm~18mm，宽度为10mm~12mm。
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