CN205406716U - 一种蝶形槽天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蝶形槽天线，包括印刷电路板，印刷电路板上设有蝶形槽单元和共面波导单元，蝶形槽单元包括两个对称且间隔的三角形槽，两个三角形槽的其中一个顶点相对，另一个位于上端的顶点之间通过一个细长矩形槽连接；共面波导单元包括中心金属导带和分布于中心金属导带两侧的共面接地板。本实用新型不仅结合了蝶形槽结构和共面波导结构的优势，还对蝶形槽结构进行了进一步的改进，从而扩展了原有蝶形槽天线的频带宽度，其体积和重量都大幅缩小，可有效满足现代电子器件的使用需求。

Description

一种蝶形槽天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种蝶形槽天线。

背景技术

目前，现代电子器件正逐步向微型化和芯片化发展，这就要求天线具有频带宽、体积小、重量轻、制造工艺简单、易于集成以及制造成本低等特点，而平面天线即是一种具有设计尺寸小、加工和安装方便等特点的天线。蝶形槽天线是平面天线的一种，因其具有稳定的极化、无高频截止的带宽、容易加工的特点而被广泛应用，但是现有技术中的蝶形槽天线的频带宽度较窄，因此为保证蝶形槽天线具有一定的频带宽度，其体积通常都较大，不能满足现代电子器件对天线的小型化、宽频带的使用需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种蝶形槽天线，以解决现有技术中的蝶形槽天线不能满足使用需要的问题。

本实用新型提供一种蝶形槽天线，包括印刷电路板，所述印刷电路板的正面设有蝶形槽单元和共面波导单元，所述蝶形槽单元蚀刻于所述印刷电路板上，所述蝶形槽单元包括两个对称且间隔的三角形槽，两个所述三角形槽的其中一个顶点相对，另一个位于上端的顶点之间通过一个细长矩形槽连接；所述共面波导单元包括中心金属导带和分布于所述中心金属导带两侧的共面接地板，所述中心金属导带位于两个所述三角形槽的中间，所述中心金属导带的下部与所述共面接地板之间留有缝隙。

作为本实用新型的优选方式，所述三角形槽的位于上端的边上还设有连续的半圆形凹槽。

作为本实用新型的优选方式，所述印刷电路板的长度为60mm，宽度为30mm。

作为本实用新型的优选方式，所述三角形槽的顶点处倒圆角。

本实用新型提供一种新型的蝶形槽天线，不仅结合了蝶形槽结构和共面波导结构的优势，还对蝶形槽结构进行了进一步的改进，从而扩展了原有蝶形槽天线的频带宽度，达到了2.5GHz～12GHz的宽频带范围，并且其体积和重量都大幅缩小，可有效满足现代电子器件的使用需求。另外，本实用新型提供的蝶形槽天线，还具有结构紧凑、性能良好、制作简单、易于集成、低辐射损耗等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的蝶形槽天线的结构示意图。

其中，1、印刷电路板，2、三角形槽，3、顶点，4、矩形槽，5、中心金属导带，6、共面接地板，7、缝隙，8、半圆形凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参照图1所示，本实用新型实施例提供一种蝶形槽天线，包括印刷电路板1，印刷电路板1的正面设有蝶形槽单元和共面波导单元，该印刷电路板1选用单面FR4覆铜介质基板，其长度为60mm，宽度为30mm，厚度为2mm，相对介电常数为ε_r＝2.2。

蝶形槽单元蚀刻于印刷电路板1上，包括两个对称且间隔的三角形槽2，这两个三角形槽2的其中一个顶点3相对。共面波导单元包括中心金属导带5和分布于中心金属导带5两侧的共面接地板6，中心金属导带5位于两个三角形槽2的中间，中心金属导带5的下部与共面接地板6之间留有缝隙7。共面波导单元的中心金属导带5和共面接地板6位于同一平面上，具有易加工、易与有源器件集成、低辐射损耗等优点。

本实用新型实施例提供的蝶形槽天线使用阻抗为50Ω的共面波导单元进行馈电，而共面波导单元的阻抗只与中心金属导带5与缝隙7的宽度比值有关，可以通过调节中心金属导带5与缝隙7的宽度来使共面波导单元的阻抗达到50Ω。

具体地，蝶形槽单元中的两个三角形槽2的另一个位于上端的顶点3之间通过一个细长矩形槽4连接，该矩形槽4的下端与中心金属导带5的上端衔接。通过该矩形槽4可以将辐射体与地面连接断开，改变蝶形槽天线表面电流的分布，进而改变蝶形槽天线的频带宽度。

现有技术中，这两个三角形槽2的各个顶点3处均为尖锐的棱角。本实施例中，将各个顶点3处进行倒圆角处理，这样可以减少顶点3处电流的突变或反射，减小电阻和电抗部分的波动幅度，改善蝶形槽天线的输入阻抗，使蝶形槽天线更容易匹配。将各个顶点3设置为倒圆角后，降低了高频段的回波损耗，扩展了蝶形槽天线的频带宽度。

另外，这两个三角形槽2的位于上端的边上还设有连续的半圆形凹槽8，通过增长蝶形槽天线表面电流的路径来实现阻抗匹配，从而进一步扩展了蝶形槽天线的频带宽度。具体实施过程中，需要根据实际情况来确定半圆形凹槽8的半径及数量，以达到预期效果。

通常规定的超宽带频带范围为3.1GHz～10.6GHz，通过上述一系列改进，本实用新型实施例提供的蝶形槽天线在S₁₁≤-10dB时，低频端的最低频率为2.5GHz，高频端的最高频率大于12GHz，相对阻抗带宽大于131％，完全覆盖了超宽带频带范围。

因此，本实用新型实施例提供的蝶形槽天线，不仅具有2.5GHz～12GHz的宽频带宽度，而且其体积和重量都大幅缩小，从而有效满足现代电子器件的使用需求。另外，该蝶形槽天线结构紧凑，性能良好，制作工艺简单，易于集成，且辐射损耗低。

需要说明的是，本实用新型的上述实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”等均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本实用新型具体技术方案的限制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种蝶形槽天线，包括印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板的正面设有蝶形槽单元和共面波导单元，所述蝶形槽单元蚀刻于所述印刷电路板上，所述蝶形槽单元包括两个对称且间隔的三角形槽，两个所述三角形槽的其中一个顶点相对，另一个位于上端的顶点之间通过一个细长矩形槽连接；所述共面波导单元包括中心金属导带和分布于所述中心金属导带两侧的共面接地板，所述中心金属导带位于两个所述三角形槽的中间，所述中心金属导带的下部与所述共面接地板之间留有缝隙。

2.根据权利要求1所述的蝶形槽天线，其特征在于，所述三角形槽的位于上端的边上还设有连续的半圆形凹槽。

3.根据权利要求1所述的蝶形槽天线，其特征在于，所述印刷电路板的长度为60mm，宽度为30mm。

4.根据权利要求1所述的蝶形槽天线，其特征在于，所述三角形槽的顶点处倒圆角。