CN202917639U - 圆形双频微带天线 - Google Patents

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陈旭晨
李九生
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Abstract

本实用新型公开了一种圆形双频微带天线。它包括微带基板、开槽圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；微带基板的表面设有开槽圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线和矩形金属接地板，开槽圆形辐射贴片上设有两个异向开口的圆环缝隙，开槽圆形辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线相连，阻抗匹配输入传输线另一端与微带基板相连，矩形金属接地板底端与微带基板底端相连。本实用新型采用接地板开槽技术，并且微带基板使用Teconic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

圆形双频微带天线
技术领域
本实用新型涉及天线，尤其涉及一种圆形双频微带天线。
技术背景
自从美国联邦通信委员会( FCC) 于2002年将3.1~10.6GHz 频段划归为超宽带( Ultra-wideband，UWB) 的民用频段后，超宽带通信系统的设计和应用成为无线通信领域激烈竞争的焦点。超宽带天线是电子信息战中电子对抗设备的关键部件，在冲激雷达等时域系统中具有广泛应用。作为超宽带系统的重要组成部分，新型超宽带天线的设计成为近年来研究的热点。
但是，考虑到超宽带通信系统的工作频段内还存在诸如无线局域网( WLAN，5.15~5.825GHz) 、全球微波互联网络( WiMAX，3.4~3.6GHz) 和C波段卫星通信系统(3.7~4.2GHz) 等其它通信系统。开口谐振环结构是常用的一种常用的结构，将其应用在微带天线上，不仅可以满足天线小型化的要求，而且在性能上能够较容易满足，因此，迫切需要研究出圆形双频微带天线。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种圆形双频微带天线。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
圆形双频微带天线包括微带基板、开槽圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；微带基板的表面设有开槽圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线和矩形金属接地板，开槽圆形辐射贴片上设有两个异向开口的圆环缝隙，开槽圆形辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线相连，阻抗匹配输入传输线另一端与微带基板相连，矩形金属接地板底端与微带基板底端相连。
所述的微带基板为Teconic材料。所述的微带基板的长为35mm～40mm，宽为45mm～46mm。所述的开槽圆形辐射贴片的半径为10mm～13mm，上端开口环的外半径为6mm～7mm，内半径为5mm～6mm，开口宽度为4mm～5mm，开口缝隙宽度为1mm～2mm，下端开口环的外半径为4mm～5mm，内半径为3mm～4mm，开口宽度为3mm～5mm，开口缝隙宽度为0.5mm～1mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为18mm～20mm，宽度为1 mm～2mm。所述的矩形金属接地板的长度为18mm～20mm，宽度为17 mm～18mm。
本实用新型采用接地板开槽技术，并且微带基板使用Teconic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是圆形双频微带天线的结构主视图；
图2是圆形双频微带天线的插入损耗图；
图3是圆形双频微带天线在3GHz时的E面辐射方向图；
图4是圆形双频微带天线在3GHz时的H面辐射方向图；
图5是圆形双频微带天线在4.5GHz时的E面辐射方向图；
图6是圆形双频微带天线在4.5GHz时的H面辐射方向图。
具体实施方式
如图1所示，圆形双频微带天线包括微带基板1、开槽圆形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3、矩形金属接地板4；微带基板1的表面设有开槽圆形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3和矩形金属接地板4，开槽圆形辐射贴片2上设有两个异向开口的圆环缝隙，开槽圆形辐射贴片2底部与阻抗匹配输入传输线3相连，阻抗匹配输入传输线3另一端与微带基板1相连，矩形金属接地板4底端与微带基板1底端相连。
所述的微带基板1为Teconic材料。所述的微带基板1的长为35mm～40mm，宽为45mm～46mm。所述的开槽圆形辐射贴片2的半径为10mm～13mm，上端开口环的外半径为6mm～7mm，内半径为5mm～6mm，开口宽度为4mm～5mm，开口缝隙宽度为1mm～2mm，下端开口环的外半径为4mm～5mm，内半径为3mm～4mm，开口宽度为3mm～5mm，开口缝隙宽度为0.5mm～1mm。所述的阻抗匹配输入传输线3的长度为18mm～20mm，宽度为1 mm～2mm。所述的矩形金属接地板4的长度为18mm～20mm，宽度为17 mm～18mm。
实施例1
圆形双频微带天线：
选择介电常数为2.65的Teconic材料制作微带基板，厚度为0.8mm。微带基板的长为39.2mm，宽为45.5mm。开槽圆形辐射贴片的半径为12.5mm，上端开口环的外半径为6.8mm，内半径为5.6mm，开口宽度为4.8mm，开口缝隙宽度为1mm，下端开口环的外半径为4.6mm，内半径为3.8mm，开口宽度为3.2mm，开口缝隙宽度为0.5mm。阻抗匹配输入传输线的长度为20mm，宽度为2mm。矩形金属接地板的长度为18mm，宽度为17 mm。圆形双频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2.5176-3.0259GHz、3.5412-4.96GHz。图3-6所示为圆形双频微带天线在3GHz、4.5GHz时的E面和H面方向图，在频率为3 GHz时，增益为3.0dBi，半功率波瓣宽度为78.4°，在频率为4.5 GHz时，增益为3.6dBi，半功率波瓣宽度为67.6°。

Claims (6)

1.一种圆形双频微带天线，其特征在于包括微带基板（1）、开槽圆形辐射贴片（2）、阻抗匹配输入传输线（3）、矩形金属接地板（4）；微带基板（1）的表面设有开槽圆形辐射贴片（2）、阻抗匹配输入传输线（3）和矩形金属接地板（4），开槽圆形辐射贴片（2）上设有两个异向开口的圆环缝隙，开槽圆形辐射贴片（2）底部与阻抗匹配输入传输线（3）相连，阻抗匹配输入传输线（3）另一端与微带基板（1）相连，矩形金属接地板（4）底端与微带基板（1）底端相连。
2.如权利要求1所述的一种圆形双频微带天线，其特征在于所述的微带基板（1）为Teconic材料。
3.如权利要求1所述的一种圆形双频微带天线，其特征在于所述的微带基板（1）的长为35mm～40mm，宽为45mm～46mm。
4.如权利要求1所述的一种圆形双频微带天线，其特征在于所述的开槽圆形辐射贴片（2）的半径为10mm～13mm，上端开口环的外半径为6mm～7mm，内半径为5mm～6mm，开口宽度为4mm～5mm，开口缝隙宽度为1mm～2mm，下端开口环的外半径为4mm～5mm，内半径为3mm～4mm，开口宽度为3mm～5mm，开口缝隙宽度为0.5mm～1mm。
5.如权利要求1所述的一种圆形双频微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线（3）的长度为18mm～20mm，宽度为1 mm～2mm。
6.如权利要求1所述的一种圆形双频微带天线，其特征在于所述的矩形金属接地板（4）的长度为18mm～20mm，宽度为17 mm～18mm。
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