CN204243191U

CN204243191U - 对称三角形振子微带天线

Info

Publication number: CN204243191U
Application number: CN201420778041.9U
Authority: CN
Inventors: 吴迪
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2024-12-11

Abstract

本实用新型公开了一种对称三角形振子微带天线。它包括基板、对称三角形贴片、哑铃形贴片、导通孔、粗阻抗匹配输入传输线、细阻抗匹配输入传输线、上排金属柱、下排金属柱、同轴电缆、U形金属反射板；基板的上表面设有粗阻抗匹配输入传输线、细阻抗匹配输入传输线，下表面设有对称三角形贴片、哑铃形贴片；上排金属柱和下排金属柱连接U形金属反射板和对称三角形贴片；粗阻抗匹配传输线的下端和同轴电缆相连，上端和细阻抗匹配传输线的下端相连；细阻抗匹配传输线通过导通孔和哑铃形贴片相连；同轴电缆分别穿过基板、对称三角形贴片的下三角形底部、金属反射板。本实用新型覆盖2.4GHz，损耗低，辐射特性好，成本低，尺寸小，易于制作，便于集成。

Description

对称三角形振子微带天线

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种对称三角形振子微带天线。

背景技术

无线通信是通信系统中应用最为广泛的一种方式，它在不使用明线的前提下实现了远距离快速通信的目的，在现代通信领域中占有越来越重要的地位。在无线通信系统中，天线的作用无可替代，天线是无线电波的出口和入口，即完成通信系统的发射和接收功能。无线设备的尺寸越来越小，在其内部或者外部预留给天线的空间也越来越小，这就限制了天线的尺寸和设备的功能，也对天线设计提出了更高的要求。

近年来，无线通信技术飞速进步，大量频谱资源不断被开发使用，因此各种高频超高频段的无线通信设备逐渐得到人们的认可，登上了无线技术发展的历史舞台，诸如RFID系统，微波存取全球互通系统(WiMAX)以及无线局域网络系统(WLAN)等。这些无线通信设备的大量使用为我们的生活提供了很多的便利条件，同时也大大的提高了对超高频段频谱的利用率，使得更快速，更安全的传输无线信号成为了研究的重要方向和发展趋势。因此，设计出高性能的适用于无线频段的天线成为了形势所趋。

实用新型内容

本实用新型提供一种对称三角形振子微带天线，技术方案如下：

对称三角形振子微带天线包括基板、对称三角形贴片、哑铃形贴片、导通孔、粗阻抗匹配输入传输线、细阻抗匹配输入传输线、上排金属柱、下排金属柱、同轴电缆、U形金属反射板；基板的上表面设有粗阻抗匹配输入传输线、细阻抗匹配输入传输线，导通孔穿过基板中心内部，基板的下表面设有对称三角形贴片、哑铃形贴片；上排金属柱和下排金属柱均连接U形金属反射板和对称三角形贴片；粗阻抗匹配传输线的下端和同轴电缆相连，上端和细阻抗匹配传输线的下端相连；细阻抗匹配传输线通过导通孔和哑铃形贴片相连；同轴电缆分别穿过基板、对称三角形贴片的下三角形贴片底部、U形金属反射板。

所述的基板为介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料，基板的边长为53mm～55mm，厚度为0.75mm～0.85mm。所述的对称三角形贴片由上下对称的两个等腰三角形组成，每个三角形尺寸均相同，底边长度均为53mm～55mm，高度均为24.5mm～26.5mm，且两三角形顶角间隔为2mm～4mm。所述的哑铃形贴片由横向贴片和两个矩形贴片组成，横向贴片长度为41mm～43mm，宽度为1.5mm～2.5mm，两个矩形贴片尺寸相同，长度均为19mm～21mm，宽度均为11mm～13mm。所述的导通孔半径为0.5mm～1mm，高度为0.75mm～0.85mm。所述的粗阻抗匹配传输线的长度为6mm～8mm，宽度为2mm～2.8mm。所述的细阻抗匹配输入传输线的长度为14mm～16mm，宽度为0.5mm～1.5mm。所述的上排金属柱有三个相同金属柱，下排金属柱有两个金属柱，尺寸均相同，底面半径均为1.5mm～2.5mm，高度均为10mm～12mm，且上排每两个金属柱间隔均为18mm～20mm，下排两个金属柱间隔为37mm～39mm。所述的同轴电缆的内导体底面半径为0.5mm～1.5mm，高度为12mm～14mm，外导体底面外半径为5mm～6mm，内半径为5mm～6mm，高度为1.5mm～2.5mm。所述的U形金属反射板的水平面长度为59mm～61mm，宽度为53mm～55mm，垂直面长度为53mm～55mm，高度为10mm～11mm。

本实用新型覆盖2.4GHz，损耗低，辐射特性好，成本低，尺寸小，易于制作，便于集成。

附图说明

图1是对称三角形振子微带天线的正面结构图；

图2是对称三角形振子微带天线的侧面结构图；

图3是对称三角形振子微带天线的基板背面结构图；

图4是对称三角形振子微带天线的回波损耗图；

图5是对称三角形振子微带天线在2.4GHz时的E面和H面辐射方向图；

图6是对称三角形振子微带天线在2.4GHz时的表面电流密度图。

具体实施方式

如图1～3所示，对称三角形振子微带天线包括基板1、对称三角形贴片2、哑铃形贴片3、导通孔4、粗阻抗匹配输入传输线5、细阻抗匹配输入传输线6、上排金属柱7、下排金属柱8、同轴电缆9、U形金属反射板10；基板1的上表面设有粗阻抗匹配输入传输线5、细阻抗匹配输入传输线6，导通孔4穿过基板1中心内部，基板1的下表面设有对称三角形贴片2、哑铃形贴片3；上排金属柱7和下排金属柱8均连接U形金属反射板10和对称三角形贴片2；粗阻抗匹配传输线5的下端和同轴电缆9相连，上端和细阻抗匹配传输线6的下端相连；细阻抗匹配传输线6通过导通孔4和哑铃形贴片3相连；同轴电缆9分别穿过基板1、对称三角形贴片2的下三角形贴片底部、U形金属反射板10。

所述的基板1为介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料，基板1的边长为53mm～55mm，厚度为0.75mm～0.85mm。所述的对称三角形贴片2由上下对称的两个等腰三角形组成，每个三角形尺寸均相同，底边长度均为53mm～55mm，高度均为24.5mm～26.5mm，且两三角形顶角间隔为2mm～4mm。所述的哑铃形贴片3由横向贴片和两个矩形贴片组成，横向贴片长度为41mm～43mm，宽度为1.5mm～2.5mm，两个矩形贴片尺寸相同，长度均为19mm～21mm，宽度均为11mm～13mm。所述的导通孔4半径为0.5mm～1mm，高度为0.75mm～0.85mm。所述的粗阻抗匹配传输线5的长度为6mm～8mm，宽度为2mm～2.8mm。所述的细阻抗匹配输入传输线6的长度为14mm～16mm，宽度为0.5mm～1.5mm。所述的上排金属柱7有三个相同金属柱，下排金属柱8有两个金属柱，尺寸均相同，底面半径均为1.5mm～2.5mm，高度均为10mm～12mm，且上排每两个金属柱间隔均为18mm～20mm，下排两个金属柱间隔为37mm～39mm。所述的同轴电缆9的内导体底面半径为0.5mm～1.5mm，高度为12mm～14mm，外导体底面外半径为5mm～6mm，内半径为5mm～6mm，高度为1.5mm～2.5mm。所述的U形金属反射板10的水平面长度为59mm～61mm，宽度为53mm～55mm，垂直面长度为53mm～55mm，高度为10mm～11mm。

实施例1

基板为介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料，基板的边长为54mm，厚度为0.8mm。对称三角形贴片由上下对称的两个等腰三角形组成，每个三角形尺寸均相同，底边长度均为54mm，高度均为25.5mm，且两三角形顶角间隔为3mm。哑铃形贴片由横向贴片和两个矩形贴片组成，横向贴片长度为42mm，宽度为2mm，两个矩形贴片尺寸相同，长度均为20mm，宽度均为12mm。导通孔半径为0.5mm，高度为0.8mm。粗阻抗匹配传输线的长度为7mm，宽度为2.4mm。细阻抗匹配输入传输线的长度为15mm，宽度为1mm。上排金属柱有三个相同金属柱，下排金属柱有两个金属柱，尺寸均相同，底面半径均为2mm，高度均为11mm，且上排每两个金属柱间隔均为19mm，下排两个金属柱间隔为38mm。同轴电缆的内导体底面半径为1mm，高度为13mm，外导体底面外半径为5.6mm，内半径为5.5mm，高度为2mm。U形金属反射板的水平面长度为60mm，宽度为54mm，垂直面长度为54mm，高度为10.8mm。对称三角形振子微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的回波损耗曲线如附图4所示，由图可见，-10dB以下的工作频段为2.37GHz～2.42GHz。图5所示为对称三角形振子微带天线在2.4GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为2.4GHz时，增益为3.4dBi，半功率波瓣宽度为129.7°。图6所示为对称三角形振子微带天线在2.4GHz时的表面电流密度图。

Claims

1.一种对称三角形振子微带天线，其特征在于包括基板(1)、对称三角形贴片(2)、哑铃形贴片(3)、导通孔(4)、粗阻抗匹配输入传输线(5)、细阻抗匹配输入传输线(6)、上排金属柱(7)、下排金属柱(8)、同轴电缆(9)、U形金属反射板(10)；基板(1)的上表面设有粗阻抗匹配输入传输线(5)、细阻抗匹配输入传输线(6)，导通孔(4)穿过基板(1)中心内部，基板(1)的下表面设有对称三角形贴片(2)、哑铃形贴片(3)；上排金属柱(7)和下排金属柱(8)均连接U形金属反射板(10)和对称三角形贴片(2)；粗阻抗匹配传输线(5)的下端和同轴电缆(9)相连，上端和细阻抗匹配传输线(6)的下端相连；细阻抗匹配传输线(6)通过导通孔(4)和哑铃形贴片(3)相连；同轴电缆(9)分别穿过基板(1)、对称三角形贴片(2)的下三角形贴片底部、U形金属反射板(10)。

2.如权利要求1所述的一种对称三角形振子微带天线，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)的边长为53mm～55mm，厚度为0.75mm～0.85mm。

3.如权利要求1所述的一种对称三角形振子微带天线，其特征在于所述的对称三角形贴片(2)由上下对称的两个等腰三角形组成，每个三角形尺寸均相同，底边长度均为53mm～55mm，高度均为24.5mm～26.5mm，且两三角形顶角间隔为2mm～4mm。

4.如权利要求1所述的一种对称三角形振子微带天线，其特征在于所述的哑铃形贴片(3)由横向贴片和两个矩形贴片组成，横向贴片长度为41mm～43mm，宽度为1.5mm～2.5mm，两个矩形贴片尺寸相同，长度均为19mm～21mm，宽度均为11mm～13mm。

5.如权利要求1所述的一种对称三角形振子微带天线，其特征在于所述的导通孔(4)半径为0.5mm～1mm，高度为0.75mm～0.85mm。

6.如权利要求1所述的一种对称三角形振子微带天线，其特征在于所述的粗阻抗匹配传输线(5)的长度为6mm～8mm，宽度为2mm～2.8mm。

7.如权利要求1所述的一种对称三角形振子微带天线，其特征在于所述的细阻抗匹配输入传输线(6)的长度为14mm～16mm，宽度为0.5mm～1.5mm。

8.如权利要求1所述的一种对称三角形振子微带天线，其特征在于所述的上排金属柱(7)有三个相同金属柱，下排金属柱(8)有两个金属柱，尺寸均相同，底面半径均为1.5mm～2.5mm，高度均为10mm～12mm，且上排每两个金属柱间隔均为18mm～20mm，下排两个金属柱间隔为37mm～39mm。

9.如权利要求1所述的一种对称三角形振子微带天线，其特征在于所述的同轴电缆(9)的内导体底面半径为0.5mm～1.5mm，高度为12mm～14mm，外导体底面外半径为5mm～6mm，内半径为5mm～6mm，高度为1.5mm～2.5mm。

10.如权利要求1所述的一种对称三角形振子微带天线，其特征在于所述的U形金属反射板(10)的水平面长度为59mm～61mm，宽度为53mm～55mm，垂直面长度为53mm～55mm，高度为10mm～11mm。