CN205692953U - 同轴线馈电的双频微带天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种同轴线馈电的双频微带天线，该天线可应用于WLAN(2.45GHz)及WiMAX(5.25GHz)两个频段。该天线由介质基板、同轴馈线、辐射贴片、接地面和两个短路金属片组成。同轴馈线自下而上穿过介质基板，同轴馈线的外壳与接地面相连接，同轴馈线的内芯与辐射贴片相连接。辐射贴片为矩形结构，位于介质基板的正面，其上方加载一个较大的半圆形槽，下方加载两个较小的半圆形槽，较大的半圆形槽与两个较小的半圆形槽分别通过两个矩形槽相连接构成类U形槽。接地面位于介质基板的背面，也为矩形结构，两个短路金属片均穿过介质基板连接辐射贴片和接地面，位于辐射贴片的底部。本实用新型同轴线馈电的双频微带天线的结构简单，体积小巧，易于加工，工作带宽可调，工作频率可调。
Description
技术领域
本实用新型属于天线领域，尤其涉及一种同轴线馈电的双频微带天线。
背景技术
随着人们对通信质量和通信设备的集成要求不断增强，天线作为通信设备子部件，需要不断提升性能以满足通信系统的需要。微带天线具有质量轻、体积小、剖面低、能与载体共型、制造简单、成本低和易集成等诸多优点而受到广泛的研究和应用。为了能够使一个天线兼容更多频段，从而减少设备中的天线数量，小型化多频微带天线成为了一大发展趋势。国內外许多学者提出了多种在微带天线上实现双频的方法，其中较常用的有：采用多片法、多模单片法以及加载单片法。
例如陆小芳等人在《一种新型小型双频微带天线的设计与分析》中提到的一种弯折路径、加载开槽缝隙的双频微带天线，但其尺寸偏大，不便在小型设备中使用。因此设计出一种小型的双频微带天线具有很大的现实意义。
本实用新型所述的双频微带天线的结构特点是在辐射贴片上加载类U形槽实现双频特性，加载两个短路金属片连接辐射贴片和接地面，可以进一步减小天线的尺寸，同时保证天线具有良好的方向性。通过软件仿真分析，天线可工作在WLAN(2.45GHz)和WiMAX(5.25GHz)两个频段。
发明内容
本实用新型涉及一种同轴线馈电的双频微带天线，结构简单，尺寸较小。在辐射贴片上加载类U形槽，实现了减小天线尺寸的目的，并有效地降低两个工作频率范围的回波损耗。
本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型同轴线馈电的双频微带天线包括介质基板101、接地面201、辐射贴片301、同轴馈线401、短路金属片501和短路金属片502。其特征是：所述的介质基板101正面印刷有辐射单元301，其背面印刷有接地面201。所述的同轴馈线401自下而上穿过介质基板101，同轴馈线401的外壳与接地面201相连接，同轴馈线401的内芯与辐射贴片301相连接。所述的辐射贴片301位于介质基板101的正面，其上方加载一个较大的半圆形槽601，下方加载两个较小的半圆形槽602和603，较大的半圆形槽601与两个较小的半圆形槽602和603分别通过两个矩形槽701和702相连接构成类U形槽。所述的接地面201位于介质基板101的背面。所述的两个短路金属片501和502均穿过介质基板101连接辐射贴片301和接地面201，位于辐射贴片301的底部。
本实用新型与现有技术相比，具有以下显著优点：
1、工作频率可调：本实用新型采用在辐射贴片上加载类U形槽的方法，通过调整辐射贴片的长度和宽度以及辐射贴片上两个较小半圆形槽的半径，可以调节天线的工作频率；
2、工作带宽可调：本实用新型采用加载两个短路金属片的方法，通过改变同轴馈线的位置，可以调节天线的工作带宽。
附图说明
图1是本实用新型同轴线馈电的双频微带天线的正面图。
图2是本实用新型同轴线馈电的双频微带天线的侧面透视图。
图3是本实用新型同轴线馈电的双频微带天线的背面图。
图4是本实用新型同轴线馈电的双频微带天线的回波损耗曲线图。
图5是本实用新型同轴线馈电的双频微带天线的驻波比曲线图。
图6是本实用新型同轴线馈电的双频微带天线在2.45GHz的方向图。
图7是本实用新型同轴线馈电的双频微带天线在5.25GHz的方向图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，辐射贴片301位于介质基板101正面，其上方加载一个较大的半圆形槽601，下方加载两个较小的半圆形槽602和603，较大的半圆形槽601与两个较小的半圆形槽602和603分别通过两个矩形槽701和702相连接构成类U形槽。同轴馈线401自下而上穿过介质基板101，同轴馈线401的外壳与接地面201相连接，同轴馈线401的内芯与辐射贴片301相连接。接地面201位于介质基板101的背面。两个短路金属片501和502均穿过介质基板101连接辐射贴片301和接地面201，位于辐射贴片301的底部。
参见图1、图2和图3 ，标号101是介质基板，其材料是聚四氟乙烯（FR-4），其介电常数是4.4，其长宽厚度的尺寸是86.6mm×63mm×1.6mm。标号201是接地面，其长宽尺寸为86.6mm×63mm。标号301是辐射贴片，它的长宽尺寸为43.3mm×31.5mm，其上方加载的较大半圆形槽601的直径为24mm，下方加载的两个较小半圆形槽602和603的半径均为6mm，较大的半圆形槽601与两个较小的半圆形槽602和603分别通过两个长宽尺寸均为19mm×2mm的矩形槽701和702相连接构成类U形槽。标号401是同轴馈线，位于介质基板101的几何中心。标号501和502是两个短路金属片，其长宽尺寸均为1.6mm×1mm。
图4是本实施例的回波损耗曲线图，从图4中可以看出此天线在2.45GHz和5.25GHz处，回波损耗的值均小于-10dB。图5是本实施例的电压驻波比曲线图，从图5中可以看出此天线在2.45GHz和5.25GHz处的驻波比均小于2。
如图6和图7分别是本实施例在2.45GHz和5.25GHz时的方向图，从图中可以看出本实施例具有很好的方向性，满足设计要求。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，另外在本实施例的基础上，改变辐射贴片，两个短路金属片和接地面的大小和尺寸，或者改变辐射贴片上加载的较大半圆形槽以及两个较小半圆形槽的半径，都应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (2)
1.同轴线馈电的双频微带天线，其组成包括介质基板、辐射贴片、同轴馈线，接地面和两个短路金属片，其特征是：所述双频微带天线印制在介质基板上，正面印刷的矩形辐射贴片加载类U形槽，背面印刷有矩形接地面，两个短路金属片均穿过介质基板连接辐射贴片和接地面，同轴馈线自下而上穿过介质基板，同轴馈线的外壳与接地面相连接，同轴馈线的内芯与辐射贴片相连接。
2.根据权利要求1所述的同轴线馈电的双频微带天线，其特征在于：所述的矩形辐射贴片的上方加载一个较大的半圆形槽，下方加载两个较小的半圆形槽，较大的半圆形槽与两个较小的半圆形槽分别通过两个矩形槽相连接构成类U形槽。
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Cited By (1)
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| CN107946760A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-04-20 | 河北工业大学 | 一种工作在ism频段的医疗植入式天线 |
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