CN204361270U - 倒π形共面微带天线 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种倒π形共面微带天线。它包括基板、矩形辐射贴片、两个倒L形直角辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、两个矩形金属接地板；基板的上表面设有矩形辐射贴片、两个倒L形直角辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、两个矩形金属接地板；阻抗匹配输入传输线的上端与矩形辐射贴片的下端相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连，两个倒L形直角辐射贴片均与矩形辐射贴片相连，左侧矩形金属接地板的左端、底端均与基板左端、底端相连，右侧矩形金属接地板的右端、底端均与基板右端、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、制作方便等优点。

Description

倒π形共面微带天线
技术领域
本实用新型涉及天线，尤其涉及一种倒π形共面微带天线。
背景技术
随着无线通信技术的应用和发展，特别是移动通信和高速数字无线通信的发展，频谱成为一种非常重要和稀缺的资源。从厘米波段到毫米波段，很多频段已经被开发并用于各种电视系统、无线通信和侦查系统，例如UHF/VHF电视系统、手机系统、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙、无线局域网(WLAN)、超宽带(UWB)和自动雷达等。微带天线具有许多优点，比如：它们的重量轻，制作成本低廉，占用空间很小而且容易根据使用场合与通信系统共形。当前，凭借各项优势，微带天线正在逐渐取代传统的天线，被逐步应用于国防和经济等国民生产生活的各个领域。
为了满足多种通信需求，无线通信系统有时要求单个天线工作在很窄的频带，这可以大大降低信号之间的干扰。因此，有必要研究出适用于各种应用场合，小型化单频带的微带天线来满足现代通信系统的需要。
发明内容
本实用新型提供一种倒π形共面微带天线，技术方案如下：
倒π形共面微带天线包括一种倒π形共面微带天线，其特征在于包括基板、矩形辐射贴片、左侧倒L形直角辐射贴片、右侧倒L形直角辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，左侧矩形金属接地板、右侧矩形金属接地板；基板的上表面设有矩形辐射贴片、左侧倒L形直角辐射贴片、右侧倒L形直角辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，左侧矩形金属接地板、右侧矩形金属接地板；矩形辐射贴片、左侧倒L形直角辐射贴片和右侧倒L形直角辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、左侧矩形金属接地板和右侧矩形金属接地板均关于基板纵向中心轴对称，左侧倒L形直角辐射贴片、右侧倒L形直角辐射贴片均与矩形辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的上端与矩形辐射贴片下端相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连，左侧矩形金属接地板中的左侧、底端均与基板的左侧、底端相连，右侧矩形金属接地板的右侧、底端均与基板的右侧、底端相连。
所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的宽度为29mm～31mm，长度为29mm～31mm所述的矩形辐射贴片的宽度为25mm～27mm，长度为1.9mm～2.1mm。所述的左侧倒L形直角辐射贴片、右侧倒L形直角辐射贴片的上侧矩形宽度均为6mm～8mm，长度均为1.9mm～2.1mm，下侧矩形宽度均为1.9mm～2.1mm，长度均为11mm～13mm，左侧倒L形直角辐射贴片与右侧倒L形直角辐射贴片之间的间距为11mm～13mm。所述的圆形辐射贴片的半径为11mm～12mm，圆心与矩形贴片的上端的距离为11mm～12mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽度为1.9mm～2.1mm，长度为14mm～16mm。所述的左侧矩形金属接地板、右侧矩形金属接地板的宽度均为13mm～14mm，长度为13mm～14mm，左侧矩形金属接地板、右侧矩形金属接地板之间的间距为2.9mm～3.1mm。
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，制作方便等优点。
附图说明：
图1是倒π形共面微带天线的结构主视图；
图2是倒π形共面微带天线的回波损耗图；
图3是倒π形共面微带天线在4.1GHz时的E面、H面辐射方向图；
图4是倒π形共面微带天线在4.1GHz时正面表面电流密度分布。
具体实施方式
如图1所示，倒π形共面微带天线包括基板1、矩形辐射贴片2、左侧倒L形直角辐射贴片3、右侧倒L形直角辐射贴片4、圆形辐射贴片5、阻抗匹配输入传输线6，左侧矩形金属接地板7、右侧矩形金属接地板8；基板1的上表面设有矩形辐射贴片2、左侧倒L形直角辐射贴片3、右侧倒L形直角辐射贴片4、圆形辐射贴片5、阻抗匹配输入传输线6，左侧矩形金属接地板7、右侧矩形金属接地板8；矩形辐射贴片2、左侧倒L形直角辐射贴片3和右侧倒L形直角辐射贴片4、圆形辐射贴片5、阻抗匹配输入传输线6、左侧矩形金属接地板7和右侧矩形金属接地板8均关于基板1纵向中心轴对称，左侧倒L形直角辐射贴片3、右侧倒L形直角辐射贴片4均与矩形辐射贴片2相连，阻抗匹配输入传输线6的上端与矩形辐射贴片2下端相连，阻抗匹配输入传输线6的底端与基板1的底端相连，左侧矩形金属接地板7中的左侧、底端均与基板1的左侧、底端相连，右侧矩形金属接地板8的右侧、底端均与基板1的右侧、底端相连。
所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板1的宽度为29mm～31mm，长度为29mm～31mm所述的矩形辐射贴片2的宽度为25mm～27mm，长度为1.9mm～2.1mm。所述的左侧倒L形直角辐射贴片3、右侧倒L形直角辐射贴片4的上侧矩形宽度均为6mm～8mm，长度均为1.9mm～2.1mm，下侧矩形宽度均为1.9mm～2.1mm，长度均为11mm～13mm，左侧倒L形直角辐射贴片3与右侧倒L形直角辐射贴片4之间的间距为11mm～13mm。所述的圆形辐射贴片5的半径为11mm～12mm，圆心与矩形贴片2的上端的距离为11mm～12mm。所述的阻抗匹配输入传输线6的宽度为1.9mm～2.1mm，长度为14mm～16mm。所述的左侧矩形金属接地板7、右侧矩形金属接地板8的宽度均为13mm～14mm，长度为13mm～14mm，左侧矩形金属接地板7、右侧矩形金属接地板8之间的间距为2.9mm～3.1mm。
实施例1
倒π形共面微带天线：
选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1mm。基板的宽度为30mm，长度为30mm。矩形辐射贴片的宽度为26mm，长度为2mm。左侧倒L形直角辐射贴片、右侧倒L形直角辐射贴片的宽度均为7mm，长度均为12mm，贴片宽度均为2mm，左侧倒L形直角辐射贴片与右侧倒L形直角辐射贴片之间的间距为12mm。圆形辐射贴片的半径为11.5mm，圆心与矩形贴片的上端的距离为11.5mm。阻抗匹配输入传输线的宽度为2mm，长度为15mm。左侧矩形金属接地板、右侧矩形金属接地板的宽度均为13.5mm，长度为13.5mm，左侧矩形金属接地板、右侧矩形金属接地板之间的间距为3mm。倒π形共面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2所示，由图可见，-10dB以下的工作频段为3.17GHz～4.78GHz。图3所示为倒π形共面微带天线在2.48GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为4.1GHz时，增益为2.92dBi，半功率波瓣宽度为78.7°。图4所示为倒π形共面微带天线在4.1GHz时的正面表面电流密度分布。

Claims (7)

1.一种倒π形共面微带天线，其特征在于包括基板(1)、矩形辐射贴片(2)、左侧倒L形直角辐射贴片(3)、右侧倒L形直角辐射贴片(4)、圆形辐射贴片(5)、阻抗匹配输入传输线(6)，左侧矩形金属接地板(7)、右侧矩形金属接地板(8)；基板(1)的上表面设有矩形辐射贴片(2)、左侧倒L形直角辐射贴片(3)、右侧倒L形直角辐射贴片(4)、圆形辐射贴片(5)、阻抗匹配输入传输线(6)，左侧矩形金属接地板(7)、右侧矩形金属接地板(8)；矩形辐射贴片(2)、左侧倒L形直角辐射贴片(3)和右侧倒L形直角辐射贴片(4)、圆形辐射贴片(5)、阻抗匹配输入传输线(6)、左侧矩形金属接地板(7)和右侧矩形金属接地板(8)均关于基板(1)纵向中心轴对称，左侧倒L形直角辐射贴片(3)、右侧倒L形直角辐射贴片(4)均与矩形辐射贴片(2)相连，阻抗匹配输入传输线(6)的上端与矩形辐射贴片(2)下端相连，阻抗匹配输入传输线(6)的底端与基板(1)的底端相连，左侧矩形金属接地板(7)中的左侧、底端均与基板(1)的左侧、底端相连，右侧矩形金属接地板(8)的右侧、底端均与基板(1)的右侧、底端相连。
2.如权利要求1所述的一种倒π形共面微带天线，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)的宽度为29mm～31mm，长度为29mm～31mm。
3.如权利要求1所述的一种倒π形共面微带天线，其特征在于所述的矩形辐射贴片(2)的宽度为25mm～27mm，长度为1.9mm～2.1mm。
4.如权利要求1所述的一种倒π形共面微带天线，其特征在于所述的左侧倒L形直角辐射贴片(3)、右侧倒L形直角辐射贴片(4)的上侧矩形宽度均为6mm～8mm，长度均为1.9mm～2.1mm，下侧矩形宽度均为1.9mm～2.1mm，长度均为11mm～13mm，左侧倒L形直角辐射贴片(3)与右侧倒L形直角辐射贴片(4)之间的间距为11mm～13mm。
5.如权利要求1所述的一种倒π形共面微带天线，其特征在于所述的圆形辐射贴片(5)的半径为11mm～12mm，圆心与矩形贴片(2)的上端的距离为11mm～12mm。
6.如权利要求1所述的一种倒π形共面微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(6)的宽度为1.9mm～2.1mm，长度为14mm～16mm。
7.如权利要求1所述的一种倒π形共面微带天线，其特征在于所述的左侧矩形金属接地板(7)、右侧矩形金属接地板(8)的宽度均为13mm～14mm，长度为13mm～14mm，左侧矩形金属接地板(7)、右侧矩形金属接地板(8)之间的间距为2.9mm～3.1mm。
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CN105449350A (zh) * 2015-11-30 2016-03-30 中国计量学院 双臂对称形共面微带天线
CN111755816A (zh) * 2020-07-07 2020-10-09 中国煤矿机械装备有限责任公司 Uwb天线

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