CN203288744U - 小型三频段单极子天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型三频段单极子天线。该天线由介质基板、微带馈线、辐射贴片和接地面组成，辐射贴片和微带馈线相连，并印制在介质基板的正面，辐射贴片由圆环形辐射单元、U形辐射单元和T形辐射单元嵌套组成。本实用新型三频段单极子天线谐振在三个频点，分别为2.45GHz、3.5GHz和5.7GHz，可以应用于蓝牙、WLAN和WiMAX等无线通信领域。天线的体积较小，通带内匹配良好，并且天线的中心频率可调。

Description

小型三频段单极子天线

技术领域

本实用新型属于天线领域，尤其涉及一种小型三频段单极子天线。

背景技术

随着现代通信技术及集成电路技术的迅速发展，越来越多的通信设备开始集成在同一载体上，这样一个载体上可能会集成有多副天线，相互之间会产生强烈的干扰，解决办法就是采用多频天线；此外微波集成电路技术和超大规模集成电路技术的快速发展使通信电子设备日益小型化，也要求天线具有更小的尺寸。

单极子天线实现多频的方法主要是构建不同的辐射单元使其工作在不同的频段，如专利号为CN202585734U，专利名称为《一种小型三频段印刷天线》的中国专利，通过构建由三个不同大小的矩形环交叉组成的辐射贴片使天线实现三频段工作，但天线尺寸比较大。

实用新型内容

针对现有技术的不足，提出了一种新型的三频段单极子天线，采用微带线馈电，该天线辐射贴片由三个辐射单元嵌套组成，减小了天线的体积，并可实现三频段工作，通过调整辐射单元尺寸，可以实现良好的阻抗匹配。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型三频段单极子天线的结构包括介质基板、接地面、微带馈线、辐射贴片，其特征在于：所述单极子天线印制在介质基板上；所述介质基板正面印刷有辐射贴片和微带馈线，介质基板的背面印刷有接地面；所述的微带馈线与辐射贴片相连；所述的辐射贴片由一个圆环形辐射单元、一个U形辐射单元和一个T形辐射单元嵌套组成；所述的圆环形辐射单元与微带馈线相连接，并且圆环被截断形成上下两个圆弧环形辐射单元，下边的圆弧环通过左右两侧的连接臂与内部的U形辐射单元相连接，上边的圆弧环通过左侧的一条连接臂与内部的U形辐射单元相连接；所述的U形辐射单元位于圆环形辐射单元的内部，且U形辐射单元的左右两条边长度不同。左侧的长边通过上下两条连接臂分别与上下两个圆弧环形辐射单元相连接。右侧的短边通过一条连接臂与下边的圆弧环形辐射单元相连接；所述的T形辐射单元位于U形辐射单元内部，T形辐射单元的底部与U形辐射单元底部相连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下显著优点：

1、谐振频率可调：本实用新型采用三个辐射单元分别谐振在三个不同的频段，通过调整三个辐射单元的尺寸，可以调整天线的谐振频率。

2、天线尺寸较小：本实用新型的三个辐射单元分别为圆环形、U形和T形，三个辐射单元从外向内依次嵌套组成，显著的减小了天线的体积。

附图说明

图1是本实用新型三频段单极子天线的正面图。

图2是本实用新型三频段单极子天线的背面图。

图3是本实用新型三频段单极子天线的回波损耗曲线图。

图4是本实用新型三频段单极子天线的电压驻波比曲线图。

图5是本实用新型三频段单极子天线在2.45GHz的辐射方向图。

图6是本实用新型三频段单极子天线在3.5GHz的辐射方向图。

图7是本实用新型三频段单极子天线在5.7GHz的辐射方向图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，一个优选的实施例是在2.45GHz、3.5GHz和5.7GHz处谐振，使天线工作在三个频段。该三频段单极子天线由介质基板1、微带馈线2、辐射单元3、辐射单元4、连接臂5、连接臂6、连接臂7、辐射单元8、辐射单元9和接地面10组成。

具体实施如下：天线辐射贴片由圆环形辐射单元、U形辐射单元和T形辐射单元组成，三个辐射单元从外到内依次嵌套而成，圆环形辐射单元与微带馈线相连接，被截断后形成上下两个圆弧环形辐射单元，即辐射单元3和辐射单元4。U形辐射单元位于环形辐射单元内部，U形辐射单元的左右两条边长度不同，左侧的长边通过连接臂6、连接臂7分别与辐射单元3和辐射单元4相连接，右侧的短边通过连接臂5与辐射单元3相连接。T形辐射单元位于U形辐射单元内部，并且T形辐射单元的底部与U形辐射单元的底部相连接。

参见图1、图2，标号1为介质基板，材料为Taconic TLC，介电常数为3.2，介质板的长宽高尺寸为30mm×18mm×1.14mm；标号2是微带馈线，位于介质板的上表面，其长宽尺寸为14.15mm×3mm；标号3、4为圆环形辐射单元的上下两部分，圆环外径为7.5mm，内径为6.5mm，圆环圆心距离介质板底部的距离为21.5mm，圆弧环形辐射单元3与圆弧环形辐射单元4之间的距离为2.4mm；标号5、标号6为下侧圆弧环形辐射单元3与U形辐射单元8之间的连接臂，其长宽尺寸都为3.25mm×1mm；标号7为上侧圆弧环形辐射单元4与U形辐射单元8之间的连接臂，其长宽尺寸为2.75mm×1mm；标号8为U形辐射单元，U形辐射单元左右两侧的边长不等，左侧边长为7.95mm，右侧边长为4.55mm，U形辐射单元底部长度为8.5mm；标号9为T形辐射单元，其垂直部分长宽尺寸为7.5mm×1mm，水平部分长宽尺寸为4.1mm×1mm；标号10为接地板，位于介质基板的下表面，其长宽尺寸为18mm×13mm。

图3为本实施例的回波损耗曲线，从图3中可以看出天线在2.41GHz-2.482GHz、3.32GHz-3.73GHz和5.5GHz-5.9GHz频段内回波损耗小于-10dB。图4为本实施例的电压驻波比曲线图，可以看出在上述频段内天线的电压驻波比均小于2。图5、图6、图7所示分别为本实施例在2.45GHz、3.5GHz和5.7GHz时天线的方向图，从图中可以看出本实施例在各个工作频段内都具有良好的全向性。从以上图例综合分析可知，本实施例在各个工作频段都有良好的谐振特性和方向性，满足设计要求。

上述实例为本实用新型较佳的实施方式，另外在本实施例的基础上，改变微带馈线、辐射贴片和及接地面的大小，改变圆环形辐射单元、U形辐射单元和T形辐射单元的尺寸，都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种小型三频段单极子天线，其组成包括介质基板、辐射贴片、微带馈线和接地面，其特征在于：所述的单极子天线的辐射贴片由一个圆环形辐射单元、一个U形辐射单元和一个T形辐射单元嵌套组成。 

2.如权利要求1所述的小型三频段单极子天线，其特征在于：所述的圆环形辐射单元与微带馈线相连接，并且圆环被截断形成上下两个圆弧环形辐射单元，下边的圆弧环形辐射单元通过左右两侧的连接臂与内部的U形辐射单元相连接，上边的圆弧环形辐射单元通过左侧的一条连接臂与内部的U形辐射单元相连接。 

3.如权利要求1所述的小型三频段单极子天线，其特征在于：所述的U形辐射单元位于圆环的内部，且U形辐射单元的左右两条边长度不同，左侧的长边通过上下两条连接臂分别与上下两个圆弧环形辐射单元相连接，右侧的短边通过一条连接臂与下边的圆弧环形辐射单元相连接。 

4.如权利要求1所述的小型三频段单极子天线，其特征在于：所述的T形辐射单元位于U形辐射单元内部，T形辐射单元的底部与U形辐射单元底部相连接。 

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