CN203180062U - 圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线。它包括基板、圆形辐射贴片，半圆环形耦合微带线，阻抗匹配输入传输线，对称倒L形微带线，圆形镂空金属接地板；基板的上表面设有圆形辐射贴片、半圆环形耦合微带线、阻抗匹配输入传输线和对称倒L形微带线，基板的下表面设有圆形镂空金属接地板，圆形镂空金属接地板的中心处设有圆形镂空。本实用新型微带基板使用FR4材料，具有成本低、超宽带和辐射特性好，结构简单小型，便于集成。

Description

圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线。 

技术背景

天线作为移动通信系统的重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到整个通信系统性能的优差状况。目前，移动终端天线正朝着内置化、小型化、多频段、多极化以及高性能化等方向发展。对于国内、外终端天线研究的主要内容归结起来，主要可分为两个方向：一是针对现有移动终端天线的各项性能及研究方法的探讨和深化。主要包括：人体对移动终端天线性能(如人体对远场辐射方向图、输入阻抗、辐射效率、反射系数等方面)的影响；天线辐射对人体的伤害程度；天线测试方法的统一和完善；天线的数值计算方法的改进等等。二是对各种移动终端天线的开发和研究设计。这其中又分为对传统移动终端天线的改进和对新型天线的研究设计。研究的主要内容就是改善传统天线的性能或者设计出性能优良的新型终端天线，使其能很好的满足移动终端的要求，包括：天线的工作频率、输入阻抗、带宽及方向图等性能参数的要求。 

随着移动通信技术的迅速发展，人们对天线的多频特性研究日益增多。微带天线因其体积小，重量轻，剖面低等优点，在多频带设计中越来越受到天线工作者的青睐。现有文献中给出了实现其多频特性的多种方法，如多片法，多模单片法和加载单片法等。在H形贴片中加载缝隙结构实现了双频带的天线设计；使用V形贴片，利用多片法实现了天线的多频功能。此外利用分形技术实现天线多频功能的研究也有所报道。然而这些设计的多频天线，要么各频段的带宽相对较窄，要么非工作频段驻波比不够高，而且频段范围不容易控制。 

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，提供一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线。 

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线包括基板、圆形辐射贴片，半圆环形耦合微带线，阻抗匹配输入传输线，对称倒L形微带线，圆形镂空金属接地板；基板的上表面设有圆形辐射贴片、半圆环形耦合微带线、阻抗匹配输入传输线和对称倒L形微带线，圆形辐射贴片的顶端与半圆环形耦合微带线耦合连接，圆形辐射贴片的中心底端与阻抗匹配输入传输线一端连接，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端连接，阻抗匹配输入传输线两端1mm～2mm的距离设有对称倒L形微带线，基板的下表面设有圆形镂空金属接地板，圆形镂空金属接地板的中心处设有圆形镂空。 

所述的基板为玻璃纤维环氧树脂(FR4)材料。所述的基板的宽度为100mm～200mm，高度为120mm～220mm。所述的圆形辐射贴片的半径为30mm～50mm。所述的半圆环形耦合微带线的圆环半径为30mm～40mm，微带线高度为2mm～3mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽度为10mm～15mm，长度为30mm～35mm。对称倒L形微带线的长度和宽度相等，为15mm～20mm，微带线宽度为1mm～2mm。圆形镂空金属接地板与基板的大小相等，圆形镂空的半径为50mm～60mm，距底端的距离为30mm～32mm。 

本实用新型微带基板使用FR4材料，具有成本低，结构简单小型，便于集成。 

附图说明：

图1是圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线的结构主视图； 

图2是圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线的结构后视图； 

图3是圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线的插入损耗图； 

图4是圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线在0.7GHz时的E面辐射方向图； 

图5是圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线在0.7GHz时的H面辐射方向图。 

具体实施方式

如图1所示，圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线包括基板1、圆形辐射贴片2，半圆环形耦合微带线3，阻抗匹配输入传输线4，对称倒L形微带线5，圆形镂空金属接地板6；基板1的上表面设有 圆形辐射贴片2、半圆环形耦合微带线3、阻抗匹配输入传输线4和对称倒L形微带线5，圆形辐射贴片2的顶端与半圆环形耦合微带线3耦合连接，圆形辐射贴片2的中心底端与阻抗匹配输入传输线4一端连接，阻抗匹配输入传输线4的另一端与基板1的底端连接，阻抗匹配输入传输线4两端1mm～2mm的距离设有对称倒L形微带线5，基板1的下表面设有圆形镂空金属接地板6，圆形镂空金属接地板6的中心处设有圆形镂空。 

所述的基板1为玻璃纤维环氧树脂(FR4)材料。所述的基板1的宽度为100mm～200mm，高度为120mm～220mm。所述的圆形辐射贴片2的半径为30mm～50mm。所述的半圆环形耦合微带线3的圆环半径为30mm～40mm，微带线高度为2mm～3mm。所述的阻抗匹配输入传输线4的宽度为10mm～15mm，长度为30mm～35mm。对称倒L形微带线5的长度和宽度相等，为15mm～20mm，微带线宽度为1mm～2mm。圆形镂空金属接地板6与基板1的大小相等，圆形镂空的半径为50mm～60mm，距底端的距离为30mm～32mm。 

实施例1

圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线： 

选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂(FR4)材料制作微带基板，厚度为2mm。基板的宽度为122mm，高度为134mm。圆形辐射贴片的半径为49mm。半圆环形耦合微带线的圆环半径为39mm，微带线高度为2mm。阻抗匹配输入传输线的宽度为11mm，长度为31mm。对称倒L形微带线的长度和宽度相等，为15mm，微带线宽度为1mm。圆形镂空金属接地板与基板的大小相等，圆形镂空的半径为56mm，距底端的距离为31mm。圆形宽缝隙耦合结构的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0.607-0.866GHz和1.737-2.188GHz。图4-5所示为圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线分别在0.7GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为0.7GHz时，增益为3.4dBi，半功率波瓣宽度为79.9°。 

Claims (8)

1.一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线，其特征在于包括基板(1)、圆形辐射贴片(2)，半圆环形耦合微带线(3)，阻抗匹配输入传输线(4)，对称倒L形微带线(5)，圆形镂空金属接地板(6)；基板(1)的上表面设有圆形辐射贴片(2)、半圆环形耦合微带线(3)、阻抗匹配输入传输线(4)和对称倒L形微带线(5)，圆形辐射贴片(2)的顶端与半圆环形耦合微带线(3)耦合连接，圆形辐射贴片(2)的中心底端与阻抗匹配输入传输线(4)一端连接，阻抗匹配输入传输线(4)的另一端与基板(1)的底端连接，阻抗匹配输入传输线(4)两端1mm～2mm的距离设有对称倒L形微带线(5)，基板(1)的下表面设有圆形镂空金属接地板(6)，圆形镂空金属接地板(6)的中心处设有圆形镂空。 

2.如权利要求1所述的一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线，其特征在于所述的基板(1)为玻璃纤维环氧树脂(FR4)材料。 

3.如权利要求1所述的一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线，其特征在于所述的基板(1)的宽度为100mm～200mm，高度为120mm～220mm。 

4.如权利要求1所述的一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线，其特征在于所述的圆形辐射贴片(2)的半径为30mm～50mm。 

5.如权利要求1所述的一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线，其特征在于所述的半圆环形耦合微带线(3)的圆环半径为30mm～40mm，微带线高度为2mm～3mm。 

6.如权利要求1所述的一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(4)的宽度为10mm～15mm，长度为30mm～35mm。 

7.如权利要求1所述的一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线，其特征在于对称倒L形微带线(5)的长度和宽度相等，为15mm～20mm，微带线宽度为1mm～2mm。 

8.如权利要求1所述的一种圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线，其特征在于圆形镂空金属接地板(6)与基板(1)的大小相等， 圆形镂空的半径为50mm～60mm，距底端的距离为30mm～32mm。 

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