CN204464465U - 开槽式圆形微带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开槽式圆形微带天线。它包括基板、残缺圆形辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板的上表面设有残缺圆形辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，残缺圆形辐射贴片上设有两个椭圆开槽，阻抗匹配输入传输线的上端与残缺圆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；基板的下表面设有矩形金属接地板，矩形金属接地板的底端、左端、右端与基板的底端、左端、右端相连。本实用新型微带天线具有结构简单，尺寸小，质量轻，制作方便，成本低，辐射特性好，便于集成等优点。

Description

开槽式圆形微带天线

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种开槽式圆形微带天线。

背景技术

自从上个世纪70年代首个微带天线问世之后，许多学者和科研人员对微带天线展开了大量深入的探索和研究。如今，微带天线在各个行业和领域内工作在10MHz-100GHz的频段上。微带天线具有许多优点，比如占用空间较小，天线本身高度很低，容易与工作表面共形；由于微带天线采用了印刷电路板技术，所以天线加工成本低，方便大规模制造；天线的散射截面较小；能得到单向性的辐射波束；最大波束方向与贴片平面的法线方向重合；微带天线还可以与PCB板上线路集成在同一个电路板上面，省去了天线的安装环节，降低了生产成本。随着移动通信产业的蓬勃发展，各行业对体积更小，剖面更低的天线需求将微带天线推向了时代前沿。

微带天线的优势有低剖面、低成本并可制成多功能、可共形的等，可集成到无线电设备内部，可用于室内，也可用于室外，其尺寸可大可小。在许多实际设计中，微带天线的诸多优点远远超过它的缺点，使其得到了广泛的应用与发展。相信随着对微带天线功能认识的提高，微带天线一定会在更加广泛的领域得到更加广泛的应用。

发明内容

本实用新型提供一种开槽式圆形微带天线，具体技术方案如下：

开槽式圆形微带天线包括基板、残缺圆形辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板的上表面设有残缺圆形辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，残缺圆形辐射贴片、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线均关于基板的纵向中心轴对称，残缺圆形辐射贴片的几何中心与圆形辐射贴片的圆心重合，残缺圆形辐射贴片上设有两个正交分布的椭圆形开槽，两个正交分布的椭圆形开槽的几何中心均在圆形辐射贴片的圆心上，阻抗匹配输入传输线的上端与残缺圆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；基板的下表面设有矩形金属接地板，矩形金属接地板的底端、左端、右端与基板的底端、左端、右端相连。

所述的基板为环氧树脂材料，基板的长度为39mm～41mm，宽度为29mm～31mm。所述的残缺圆形辐射贴片的半径为11mm～13mm，两个椭圆形开槽的长轴均为10mm～12mm，短轴均为5mm～7mm。所述的圆形辐射贴片的半径为5mm～7mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为11mm～13mm，宽度为0.9mm～1.1mm。所述的矩形金属接地板的长度为11mm～13mm，宽度为29mm～31mm。

本实用新型微带天线具有结构简单，尺寸小，质量轻，制作方便，成本低，辐射特性好，便于集成等优点。

附图说明：

图1是开槽式圆形微带天线的正面结构图；

图2是开槽式圆形微带天线的背面结构图；

图3是开槽式圆形微带天线的回波损耗图；

图4是开槽式圆形微带天线在2.9GHz时的E面、H面辐射方向图；

图5是开槽式圆形微带天线在2.9GHz时的正面表面电流密度分布图；

图6是开槽式圆形微带天线在2.9GHz时的背面表面电流密度分布图。

具体实施方式

如图1～2所示，开槽式圆形微带天线包括基板1、残缺圆形辐射贴片2、圆形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线4、矩形金属接地板5；基板1的上表面设有残缺圆形辐射贴片2、圆形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线4，残缺圆形辐射贴片2、圆形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线4均关于基板1的纵向中心轴对称，残缺圆形辐射贴片2的几何中心与圆形辐射贴片3的圆心重合，残缺圆形辐射贴片2上设有两个正交分布的椭圆形开槽，两个正交分布的椭圆形开槽的几何中心均在圆形辐射贴片3的圆心上，阻抗匹配输入传输线4的上端与残缺圆形辐射贴片2的下端相连，阻抗匹配输入传输线4的底端与基板1的底端相连；基板1的下表面设有矩形金属接地板5，矩形金属接地板5的底端、左端、右端与基板1的底端、左端、右端相连。

所述的基板为环氧树脂材料，基板1的长度为39mm～41mm，宽度为29mm～31mm。所述的残缺圆形辐射贴片2的半径为11mm～13mm，两个椭圆形开槽的长轴均为10mm～12mm，短轴均为5mm～7mm。所述的圆形辐射贴片3的半径为5mm～7mm。所述的阻抗匹配输入传输线4的长度为11mm～13mm，宽度为0.9mm～1.1mm。所述的矩形金属接地板5的长度为11mm～13mm，宽度为29mm～31mm。

实施例1

开槽式圆形微带天线：

选择介电常数为4.4的环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1mm。基板的长度为40mm，宽度为30mm。残缺圆形辐射贴片的半径为12mm，两个椭圆形开槽的长轴均为11mm，短轴均为6mm。圆形辐射贴片的半径为6mm。阻抗匹配输入传输线的长度为12mm，宽度为1mm。矩形金属接地板的长度为12mm，宽度为30mm。开槽式圆形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3所示。由图可见，-10dB以下的工作频段分别为2.6GHz～3.3GHz。图4所示为开槽式圆形微带天线在2.9GHz时的E面和H面辐射方向图，由图可见，在频率为2.9GHz时，增益为2.72dBi，半功率波瓣宽度为82.5°。图5是开槽式圆形微带天线在2.9GHz时的正面表面电流密度分布图；图6是开槽式圆形微带天线在2.9GHz时的背面表面电流密度分布图。

Claims (6)

1.一种开槽式圆形微带天线，其特征在于包括基板(1)、残缺圆形辐射贴片(2)、圆形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线(4)、矩形金属接地板(5)；基板(1)的上表面设有残缺圆形辐射贴片(2)、圆形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线(4)，残缺圆形辐射贴片(2)、圆形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线(4)均关于基板(1)的纵向中心轴对称，残缺圆形辐射贴片(2)的几何中心与圆形辐射贴片(3)的圆心重合，残缺圆形辐射贴片(2)上设有两个正交分布的椭圆形开槽，两个正交分布的椭圆形开槽的几何中心均在圆形辐射贴片(3)的圆心上，阻抗匹配输入传输线(4)的上端与残缺圆形辐射贴片(2)的下端相连，阻抗匹配输入传输线(4)的底端与基板(1)的底端相连；基板(1)的下表面设有矩形金属接地板(5)，矩形金属接地板(5)的底端、左端、右端与基板(1)的底端、左端、右端相连。

2.如权利要求1所述的一种开槽式圆形微带天线，其特征在于所述的基板(1)为环氧树脂材料，基板(1)的长度为39mm～41mm，宽度为29mm～31mm。

3.如权利要求1所述的一种开槽式圆形微带天线，其特征在于所述的残缺圆形辐射贴片(2)的半径为11mm～13mm，两个椭圆形开槽的长轴均为10mm～12mm，短轴均为5mm～7mm。

4.如权利要求1所述的一种开槽式圆形微带天线，其特征在于所述的圆形辐射贴片(3)的半径为5mm～7mm。

5.如权利要求1所述的一种开槽式圆形微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(4)的长度为11mm～13mm，宽度为0.9mm～1.1mm。

6.如权利要求1所述的一种开槽式圆形微带天线，其特征在于所述的矩形金属接地板(5)的长度为11mm～13mm，宽度为29mm～31mm。