CN204011732U - 一种同时加短路针和t型开槽的三角形贴片多频天线 - Google Patents

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范瑜
史雪漾
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Abstract

本实用新型公开了一种同时加短路针和T型开槽的三角形贴片多频天线，包括微带介质基片(3)、三角形金属贴片(4)；三角形金属贴片(4)为一等边三角形，边长为50mm，该三角形金属贴片(4)的底边的一顶点有一短路针(1)，短路针(1)连接微带介质基片(3)下面的接地板和三角形金属贴片(4)，靠近该短路针(1)，在底边上设置一同轴馈电(2)；通过分析和计算机全波分析结果表明，该天线能够实现三个频段工作的特性，在现代通信系统中能够得到广泛应用。

Description

一种同时加短路针和T型开槽的三角形贴片多频天线
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域，具体涉及一种同时加短路针和T型开槽的三角形贴片多频天线。
背景技术
在现代无线通信系统中，小型化集成化已经成为一个重要趋势，在这样的背景下，通信系统往往都会采用低剖面的、易于与PCB版图整体设计与生产加工的微带天线。另一个方面，很多的通信设备终端都是多种功能高度融合的，需要能够在多个频率上工作，此时多频率天线有着广泛的应用价值。能够减少天线整体体积，降低系统复杂度。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种同时加短路针和T型开槽的三角形贴片多频天线。
本实用新型的技术方案如下：
一种同时加短路针和T型开槽的三角形贴片多频天线，包括微带介质基片(3)、三角形金属贴片(4)；三角形金属贴片(4)为一等边三角形，边长为50mm，该三角形金属贴片(4)的底边的一顶点有一短路针(1)，短路针(1)连接微带介质基片(3)下面的接地板和三角形金属贴片(4)，靠近该短路针(1)，在底边上设置一同轴馈电(2)；在三角形金属贴片(4)的同轴馈电(2)的一侧，从底边开始连续设置相连的三个矩形槽A、B、C，三个矩形槽相互连通，构成一个T型的开槽结构，其中矩形槽B的长度L1＝40mm、宽度W1＝1.5mm，矩形槽C的长度L2＝13.7mm、宽度W2＝9mm，矩形槽A的长度L3＝4mm、宽度W3＝3mm，矩形槽A距左边脚20mm，三个矩形槽的长边均平行于所述等边三角形的底边。
本实用新型采用同轴线馈电方式，在同轴馈电的情况下，探头可以是同轴线的内导体，它也可以通过共地平面上的一个裂缝，将功率从带状线传递到微带天线。同轴接头通常附在电路板的背面，通过介质基片后的同轴中心导体与金属贴片焊接在一起。对于给定的模式，馈电点的位置是确定的，使得阻抗匹配最佳。同轴馈电的有点是设计简单，缺点是阵列的同轴馈电需要大量的焊接点，制造成本有所提高。其次，要提高微带天线的带宽，通常要使用较厚的介质基片，因此同轴的探头比较长，导致产生探头的寄生辐射、表面波的功率和馈电电感增大。当然，馈电电感也可以通过串入电容进行补偿。
与传统的矩形贴片相比，三角型贴片天线由于其特殊的形状结构，更容易在多个频率上谐振。为了缩小天线的体积，可以采用短路针的方法在介质下面的接地板与贴片之间用一根短路针连接，同时，为了能够在第三个频率上谐振，在三角型的一边上进行T型开槽。通过不断的数值计算与计算机仿真不断优化几何参数，最终实现了能在三个频率上工作。
附图说明
图1是本发明结构的主视图；
图2是采用HFSS进行全波分析的S11图；
1短路针、2同轴馈电、3微带介质基片、4三角形金属贴片。
具体实施方式
下面结合图对本实用新型进行具体的说明。
本实用新型的基本思想是利用微带贴片天线同时加载短路针与一侧开槽的方式来实现多频率上的谐振状态。本身的贴片形状采用三角形结构，能够激发多个谐振模式，从而最终达到三频工作状态。
同时加短路针和T型开槽的三角形贴片多频天线，包括微带介质基片3、三角形金属贴片4；三角形金属贴片4为一等边三角形，边长为50mm，该三角形金属贴片4的底边的一顶点有一短路针1，短路针1连接微带介质基片3下面的接地板和三角形金属贴片4，靠近该短路针1，在底边上设置一同轴馈电2，短路针1、同轴馈电2两者的位置根据所需要的阻抗参数可调。
为了在不扩大天线面积的情况下获得多个谐振频率，采用了相连的三个矩形开槽，连接成了一个T型的开槽结构。如图1所示，在三角形金属贴片4的同轴馈电2的一侧，同时开相连的三个矩形槽，具体为在等腰三角形的底边开一长为L3、宽为W3的矩形槽A，紧贴该矩形槽A开一长为L1、宽为W1的矩形槽B，紧贴该矩形槽B开一长L2、宽W2的矩形槽C，三个矩形槽相互连通，构成一个T型的开槽结构，其中L1＝40mm是矩形槽B的长度、W1＝1.5mm是矩形槽B的宽度、L2＝13.7mm是矩形槽C的长度、W2＝9mm是矩形槽C的宽度、L3＝4mm是矩形槽A的长度、W3＝3mm是矩形槽A的宽度，矩形槽A距边角(左边脚)20mm。
图2是采用HFSS进行全波分析的S11图；从图2可以看出，该天线在2.5GHz频率下面共有3个谐振频率点，每个谐振频率点的S11值都在-10dB以下，能够很好的将输入信号辐射到自由空间中。该天线能够在1.55GHz、1.73GHz和2.36GHz三个频率上实现三频工作，能够简化多频天线设计、减小系统体积和电路设计复杂度。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种同时加短路针和T型开槽的三角形贴片多频天线，其特征在于，包括微带介质基片(3)、三角形金属贴片(4)；三角形金属贴片(4)为一等边三角形，边长为50mm，该三角形金属贴片(4)的底边的一顶点有一短路针(1)，短路针(1)连接微带介质基片(3)下面的接地板和三角形金属贴片(4)，靠近该短路针(1)，在底边上设置一同轴馈电(2)；在三角形金属贴片(4)的同轴馈电(2)的一侧，从底边开始连续设置相连的三个矩形槽A、B、C，三个矩形槽相互连通，构成一个T型的开槽结构，其中矩形槽B的长度L1＝40mm、宽度W1＝1.5mm，矩形槽C的长度L2＝13.7mm、宽度W2＝9mm，矩形槽A的长度L3＝4mm、宽度W3＝3mm，矩形槽A距左边脚20mm，三个矩形槽的长边均平行于所述等边三角形的底边。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105048074A (zh) * 2015-08-11 2015-11-11 北京东方联星科技有限公司 一种卫星导航圆极化微带天线
CN105896036A (zh) * 2016-05-09 2016-08-24 南京理工大学 一种宽带差分天线
CN107275762A (zh) * 2017-04-18 2017-10-20 广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院 一种基于短路针结构的微带天线阵列
CN108736153A (zh) * 2018-04-26 2018-11-02 西安电子科技大学 一种三频低剖面贴片天线

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