CN203398289U - 拱形开槽式微带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拱形开槽式微带天线。它包括基板，矩形辐射贴片，半圆形辐射贴片，阻抗匹配输入传输线，矩形金属接地板；基板的表面设有矩形辐射贴片，半圆形辐射贴片，阻抗匹配输入传输线；基板的背面设有矩形金属接地板；矩形辐射贴片和半圆形辐射贴片上设有左侧矩形开槽，右侧矩形开槽，山字型开槽，矩形辐射贴片的一端与半圆形辐射贴片相连，矩形辐射贴片的另一端与阻抗匹配输入传输线相连，阻抗匹配输入传输线的一端与矩形辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端相连，矩形金属接地板与基板的底端相连。本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性，损耗低，结构简单，体积小，制作方便。

Description

拱形开槽式微带天线

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种拱形开槽式微带天线。

背景技术

早在20世纪50年代印制天线就构想出来了，它包括微带天线贴片形式和贴片阵列形式。这种天线是用金属贴片部分进行辐射，而且能和印刷电路一同制作。到20世纪70年代，这种天线才受到广泛重视，对它的研究开始深入起来，在这段时期出现了很多有意义的设计和天线结构。由于使用介质基片，可选择介电常数的介质基板非常容易，而且这种天线机械性能和吸热性能优越，这种天线得到迅速发展。微带天线属于谐振天线，它是由介质基板分隔开两层平行的金属贴片构成，下层的金属贴片相当于地面的作用。微带天线的馈电方式有两种，分为微带线馈电和同轴线馈电。工作时，在上层金属贴片和下层接地板之间激励起射频电磁场，然后由上层和下层贴片之间的缝隙向外辐射，在这个意义上可以说，微带天线也可看作为一种缝隙天线。通常微带天线的厚度与其波长相比是很小的，因而它实现了一维小型化，属于电小天线的一类。微带天线以其重量轻、体积小、成本低、平面结构、可以和集成电路兼容等优点广泛应用于通信、雷达和军事等方面。

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，提供一种拱形开槽式微带天线。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

拱形开槽式微带天线包括基板，矩形辐射贴片，半圆形辐射贴片，阻抗匹配输入传输线，矩形金属接地板；基板的表面设有矩形辐射贴片，半圆形辐射贴片，阻抗匹配输入传输线；基板的背面设有矩形金属接地板；矩形辐射贴片和半圆形辐射贴片上设有左侧矩形开槽，右侧矩形开槽，山字型开槽，矩形辐射贴片的一端与半圆形辐射贴片相连，矩形辐射贴片的另一端与阻抗匹配输入传输线相连，阻抗匹配输入传输线的一端与矩形辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端相连，矩形金属接地板与基板的底端相连。

所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的长度为40mm～42mm，宽度为26mm～28mm。所述的矩形辐射贴片的长度为18mm～20mm，宽度为5mm～6mm。所述的半圆形辐射贴片的半径为9mm～10mm。所述的左侧矩形开槽的长度为9mm～10mm，宽度为0.5mm～0.75mm。所述的右侧矩形开槽的长度为9mm～10mm，宽度为0.5mm～0.75mm。所述的山字型开槽总长度为9mm～10mm，总高度为12mm～13mm，开槽宽度为0.5mm～0.75mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为13mm～14mm，宽度为1mm～1.5mm。所述的矩形金属接地板的长度为10mm～11mm，宽度为24mm～26mm。

本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性，损耗低，结构简单，体积小，制作方便。

附图说明：

图1是拱形开槽式微带天线的正面结构图；

图2是拱形开槽式微带天线的背面结构图；

图3是拱形开槽式微带天线的损耗图；

图4是拱形开槽式微带天线在4.5GHz时的E面辐射方向图；

图5是拱形开槽式微带天线在4.5GHz时的H面辐射方向图；

图6是拱形开槽式微带天线在5.4GHz时的E面辐射方向图；

图7是拱形开槽式微带天线在5.4GHz时的H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1～2所示，拱形开槽式微带天线包括基板1，矩形辐射贴片2，半圆形辐射贴片3，阻抗匹配输入传输线7，矩形金属接地板8；基板1的表面设有矩形辐射贴片2，半圆形辐射贴片3，阻抗匹配输入传输线7；基板1的背面设有矩形金属接地板8；矩形辐射贴片2和半圆形辐射贴片3上设有左侧矩形开槽4，右侧矩形开槽5，山字型开槽6，矩形辐射贴片2的一端与半圆形辐射贴片3相连，矩形辐射贴片2的另一端与阻抗匹配输入传输线7相连，阻抗匹配输入传输线7的一端与矩形辐射贴片2相连，阻抗匹配输入传输线7的另一端与基板1的底端相连，矩形金属接地板8与基板1的底端相连。

所述的基板1为玻璃纤维环氧树脂材料，基板1的长度为40mm～42mm，宽度为26mm～28mm。所述的矩形辐射贴片2的长度为18mm～20mm，宽度为5mm～6mm。所述的半圆形辐射贴片3的半径为9mm～10mm。所述的左侧矩形开槽4的长度为9mm～10mm，宽度为0.5mm～0.75mm。所述的右侧矩形开槽5的长度为9mm～10mm，宽度为0.5mm～0.75mm。所述的山字型开槽6总长度为9mm～10mm，总高度为12mm～13mm，开槽宽度为0.5mm～0.75mm。所述的阻抗匹配输入传输线7的长度为13mm～14mm，宽度为1mm～1.5mm。所述的矩形金属接地板8的长度为10mm～11mm，宽度为24mm～26mm。

实施例1

拱形开槽式微带天线：

选择介电常数为4.2的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1.7mm。基板的长度为40mm，宽度为26mm。矩形辐射贴片的长度为18mm，宽度为5mm。半圆形辐射贴片的半径为9mm。左侧矩形开槽的长度为9mm，宽度为0.5mm。右侧矩形开槽的长度为9mm，宽度为0.5mm。山字型开槽总长度为9mm，总高度为12mm，开槽宽度为0.5mm。阻抗匹配输入传输线的长度为13mm，宽度为1mm。矩形金属接地板的长度为10mm，宽度为24mm。拱形开槽式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3。由图可见，-10dB以下的工作频段分别为3.6GHz～4.7GHz，5.17GHz～5.56GHz。图4-5所示为拱形开槽式微带天线在4.5GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为4.5GHz时，增益为2.7dBi，半功率波瓣宽度为77°。图6-7所示为拱形开槽式微带天线在5.4GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为5.4GHz时，增益为4.1dBi，半功率波瓣宽度为90.7°。

Claims (9)

1.一种拱形开槽式微带天线，其特征在于包括基板(1)，矩形辐射贴片(2)，半圆形辐射贴片(3)，阻抗匹配输入传输线(7)，矩形金属接地板(8)；基板(1)的表面设有矩形辐射贴片(2)，半圆形辐射贴片(3)，阻抗匹配输入传输线(7)；基板(1)的背面设有矩形金属接地板(8)；矩形辐射贴片(2)和半圆形辐射贴片(3)上设有左侧矩形开槽(4)，右侧矩形开槽(5)，山字型开槽(6)，矩形辐射贴片(2)的一端与半圆形辐射贴片(3)相连，矩形辐射贴片(2)的另一端与阻抗匹配输入传输线(7)相连，阻抗匹配输入传输线(7)的一端与矩形辐射贴片(2)相连，阻抗匹配输入传输线(7)的另一端与基板(1)的底端相连，矩形金属接地板(8)与基板(1)的底端相连。

2.如权利要求1所述的一种拱形开槽式微带天线，其特征在于所述的基板(1)为玻璃纤维环氧树脂材料，基板(1)的长度为40mm～42mm，宽度为26mm～28mm。

3.如权利要求1所述的一种拱形开槽式微带天线，其特征在于所述的矩形辐射贴片(2)的长度为18mm～20mm，宽度为5mm～6mm。

4.如权利要求1所述的一种拱形开槽式微带天线，其特征在于所述的半圆形辐射贴片(3)的半径为9mm～10mm。

5.如权利要求1所述的一种拱形开槽式微带天线，其特征在于所述的左侧矩形开槽(4)的长度为9mm～10mm，宽度为0.5mm～0.75mm。

6.如权利要求1所述的一种拱形开槽式微带天线，其特征在于所述的右侧矩形开槽(5)的长度为9mm～10mm，宽度为0.5mm～0.75mm。

7.如权利要求1所述的一种拱形开槽式微带天线，其特征在于所述的山字型开槽(6)总长度为9mm～10mm，总高度为12mm～13mm，开槽宽度为0.5mm～0.75mm。

8.如权利要求1所述的一种拱形开槽式微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(7)的长度为13mm～14mm，宽度为1mm～1.5mm。

9.如权利要求1所述的一种拱形开槽式微带天线，其特征在于所述的矩形金属接地板(8)的长度为10mm～11mm，宽度为24mm～26mm。

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