CN207082635U - 双频宽带蝶形平面天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双频宽带蝶形平面天线，属于微波技术领域。该天线包括介质基板、反射金属板，同轴馈电线，T形微带线以及一对蝶形贴片。天线制作在介电常数范围为3‑10的介质基板上，利用金属反射板为天线提供定向辐射。天线辐射单元由顶层辐射单元与底层辐射单元构成，顶层辐射单元由T形微带线组成,底层辐射单元为一对相互对称、结构相同的蝶形贴片组成；介质基板和T形微带线和一对蝶形贴片构成一个平面天线。天线由T形微带线耦合馈电，通过过调整T形微带线的水平边长来实现天线的双频带宽；并具有结构新颖、体积小巧、制作成本低廉等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种双频带宽蝶形平面天线，属于微波技术领域。
背景技术
最早期的移动通信只包含单一的频率，或者说只为某单一的服务而工作，比如个人通信系统(PCS)和数字移动系统(DCS)等，这些系统有着各自单独的无线工作设备。随着无线通信的发展，可满足多种应用服务的无线设备应运而生，从最初的单一频段发展为了多个频段以及宽频带。在这期间，移动通信技术历经了几代发展，从以GSM、CDMA为代表的第二代无线通信技术，发展为以WCDMA、TD-SCDMA为代表的第三代通信技术，再次发展成以TD-LTE、FDD-LTE为代表的第四代通信技术，以及目前研究火热的第五代通信技术。无线局域网(WLAN)也是一种工作在不同频段的通信系统。无线局域网填补了有线网的空缺，有了无线局域网，使得连网的计算机可以方便地移动位置，有利于办公环境的优化。无线局域网相比于有线网，费用更低，安装快速而方便，受到人们的喜爱。而局域网工作在多个频段，包括覆盖2400-2484MHz频率的2.4G频段、覆盖5150-5350MHz频率的5.2GHz频段和覆盖5725-5825MHz频率的5.8GHz频段。与此同时，人们希望图像、视频、音频等多媒体信息的传递带宽越来越宽，现代电子信息技术的发展也需要更优良性能的天线，这些都推动着通信系统向宽带化和多频化方向前进。为了实现这一目标，很多研究人员对天线的宽带技术和多频带技术进行了研究。为了天线能够实现不同频段的通信，常常将天线或者设计为宽带天线，实现不同频带的兼容，或者设计为多频天线。
在过去的十几年中，多频天线的研究进展很快，尤其是应用于2.4GHz/5GHz的WLAN系统的天线。然而应用于这些系统的天线大多是全向天线，全向天线适合用在手机电脑等移动终端。对于室内移动接入点(APs)或者点对点通信，通常需要安装定向天线，以满足将天线安装在墙面或者天花板等物体上的要求。最近，工作在ISM频段的RFID阅读器天线，要求天线具有高增益定向辐射特性]。人们通常希望这些安装在墙面或者天花板上的天线能够结构紧凑，剖面低。虽然近些年一系列的宽带定向天线已经得到发展，然而，这些多频定向天线或者结构复杂，或者体积太大，剖面高。
实用新型内容
本实用新型的所要解决的技术问题在于针对背景技术存在的带宽小，体积大，剖面高的问题，提出一种结构简单新颖、工作频带宽、剖面尺寸低且便于制作实现的双频宽带蝶形平面天线。
本实用新型为解决以上技术问题采用以下技术方案：
本实用新型公开了一种双频宽带蝶形平面天线，包括金属反射板，介质基板以及分别印刷设置在介质基板正反两面的顶层辐射单元和底层辐射单元，所述金属反射板为两端折成直角边的矩形金属板，所述顶层辐射单元为T形微带线辐射单元,所述底层辐射单元包括一对相互对称、结构相同的蝶形贴片辐射单元；介质基板、T形微带线辐射单元和一对蝶形贴片辐射单元构成一个平面天线，该平面天线通过绝缘支撑柱固定在金属反射板的上面，T形微带线辐射单元和蝶形贴片辐射单元通过一贯穿介质基板的同轴馈电线相连接，所述同轴馈电线的一端连于T形微带线辐射单元T形结构竖直部分上远离水平部分的底端，另一端连于介质基板另一面与所述T形结构竖直部分底端相对应的蝶形贴片辐射单元。
进一步的，所述同轴馈电线为SMA接头，包括内导体和外导体，所述内导体连于T形微带线辐射单元T形结构竖直部分上远离水平部分的底端，所述外导体连于介质基板另一面与所述T形结构竖直部分底端相对应的蝶形贴片辐射单元。
进一步的，本实用新型所提出的的双频宽带蝶形平面天线，所述天线由T形微带线耦合馈电，天线的双频带宽可以通过调整T形微带线辐射单元T形结构的水平部分边长来实现。
进一步的，本实用新型所提出的的双频宽带蝶形平面天线，所述介质基板的长度在95-105毫米范围内，宽度在65-75毫米范围内，高度在0.8-1.2毫米范围内。
进一步的，本实用新型所提出的的双频宽带蝶形平面天线，所述SMA接头的内导体的半径在0.5-0.7毫米的范围内，高度在0.9-1.1毫米的范围内。
进一步的，本实用新型所提出的的双频宽带蝶形平面天线，所述SMA接头的外导体的半径在1.4-1.6毫米的范围内。
进一步的，本实用新型所提出的的双频宽带蝶形平面天线，所述T形微带线辐射单元的T形结构竖直部分的长度在10-11毫米的范围内，宽度在1.5-2毫米的范围内，T形结构水平部分的长度在26-27毫米的范围内，宽度在1.5-2毫米的范围内，所述T型结构竖直部分和水平部分相交处并不位于其水平部分的中点，该相交处将水平部分分割为一个较长的部分和一个较短的部分，所述较短部分的长度在7.5-8.5毫米范围内。
进一步的，本实用新型所提出的的双频宽带蝶形平面天线，所述蝶形贴片辐射单元为梯形，其上底的长度在28-32毫米的范围内，下底的长度在48-52毫米的范围内，高在25到27毫米的范围内。
进一步的，本实用新型所提出的的双频宽带蝶形平面天线，所述一对蝶形贴片辐射单元的两片贴片之间的距离在2-2.2毫米的范围内。
本实用新型采用的技术方案与现有的技术相比具有以下技术效果：
本实用新型由一对蝶形贴片和T形微带线组成，其中蝶形贴片位于介质基板的底层，T形微带线位于介质基板的顶层，使天线形成了平面结构。蝶形贴片由T形微带线耦合馈电。通过调整T形微带线的边长来实现天线的双频带宽的目的，通过调整宽带平面天线的蝶形贴片之间的距离和蝶形贴片的切角和蝶形贴片的高度来实现天线阻抗带宽变宽的目的；同时本实用新型结构新颖，体积小巧，制作简单且成本低廉。
附图说明
图1是双频带宽蝶形平面天线的立体结构示意图。
图2是双频带宽蝶形平面天线的俯视结构示意图。
图3是双频带宽蝶形平面天线的侧面结构示意图。
图4是双频带宽蝶形平面天线利用HFSS软件计算的天线回波损耗特性曲线。
图5是双频带宽蝶形平面天线在1.7GHz的辐射方向图。
图6是双频带宽蝶形平面天线在2.4GHz的辐射方向图。
图7是双频带宽蝶形平面天线在3.4GHz的辐射方向图。
图1中标号：1是金属反射板,2是介质基板，3是T形微带线辐射单元，4是蝶形贴片辐射单元，5是SMA接头的内导体，6是SMA接头的外导体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
如图1、图2、图3所示，本实用新型的结构是：天线制作在介电常数范围为3-10的介质基板2上，利用金属反射板为天线定向辐射，金属反射板1为两端折成直角边的矩形金属板，天线辐射单元由顶层辐射单元与底层辐射单元构成，顶层辐射单元由T形微带线辐射单元3组成,底层辐射单元为一对蝶形贴片辐射单元4，两者相互对称、结构相同、尺寸相同、材料相同；顶层辐射单元与底层辐射单元由同轴馈电线连接；T形微带线辐射单元3的T形结构竖直部分上远离水平部分的底端与SMA接头的内导体5连接，SMA接头的外导体6连接介质基板2另一面与所述T形结构竖直部分上远离水平部分的底端相对应的蝶形贴片辐射单元4；介质基板2和T形微带线辐射单元3和一对蝶形贴片辐射单元4构成一个平面天线，该平面天线通过绝缘支撑柱7固定在金属反射板1的上面。
结合图1所示，为了具有定向特性，金属反射板1为两端折成直角边的金属板，底面金属板长度在100-200毫米范围内，宽度在100-200毫米范围内，折边垂直高度在20-60毫米范围内。
结合图2所示，T形微带线辐射单元的T形结构竖直部分的长度在10-11毫米的范围内，宽度在1.5-2毫米的范围内，T形结构水平部分的长度在26-27毫米的范围内，宽度在1.5-2毫米的范围内，所述T型结构竖直部分和水平部分相交处并不位于其水平部分的中点，该相交处将水平部分分割为一个较长的部分和一个较短的部分，所述较短部分的长度在7.5-8.5毫米范围内。
蝶形贴片辐射单元4的上底的长度在28-32毫米的范围内，下底的长度在48-52毫米的范围内，高在25到27毫米的范围内，两片贴片之间的距离在2-2.2毫米的范围内。
结合图2所示，蝶形贴片的天线可等效为由一对半波振子构成的平面天线。这对半波振子通过T形微带线的辐射作用相互连接，馈电方式为T形微带线耦合馈电，这样便形成了由T形微带线和共面微带线组成的耦合馈电结构，所述共面微带线即蝶形贴片挖去零电流部分的结构。
结合图4所示，用电磁仿真软件HFSS对这种双频带宽蝶形平面天线进行仿真实验。实验反射系数S11特性，在1.6-2.49GHz和3.11-3.54GHz之间S11<-15dB，相对带宽分别为43.6％和16.1％，并且在2.33GHz和3.29GHz处产生两个谐振点，实现了宽带特性。
结合图5-6所示，用电磁仿真软件HFSS对这种双频带宽蝶形平面天线进行仿真实验。分别给出了1.7GHz和2.4GHz两个频点上的天线辐射方向图，可见天线在低频端的交叉极化很小。
Claims (9)
1.一种双频宽带蝶形平面天线，包括金属反射板(1)，介质基板(2)以及分别印刷设置在介质基板(2)正反两面的顶层辐射单元和底层辐射单元，其特征在于：所述金属反射板(1)为两端折成直角边的矩形金属板，所述顶层辐射单元为T形微带线辐射单元(3),所述底层辐射单元包括一对相互对称、结构相同的蝶形贴片辐射单元(4)；介质基板(2)、T形微带线辐射单元(3)和一对蝶形贴片辐射单元(4)构成一个平面天线，该平面天线通过绝缘支撑柱(7)固定在金属反射板(1)的上面，T形微带线辐射单元(3)和蝶形贴片辐射单元(4)通过一贯穿介质基板(2)的同轴馈电线相连接，所述同轴馈电线的一端连于T形微带线辐射单元(3)T形结构竖直部分上远离水平部分的底端，另一端连于介质基板(2)另一面与所述T形结构竖直部分底端相对应的蝶形贴片辐射单元(4)。
2.根据权利要求1所述的双频宽带蝶形平面天线，其特征在于：所述同轴馈电线为SMA接头，包括内导体(5)和外导体(6)，所述内导体(5)连于T形微带线辐射单元(3)T形结构竖直部分上远离水平部分的底端，所述外导体(6)连于介质基板(2)另一面与所述T形结构竖直部分底端相对应的蝶形贴片辐射单元(4)。
3.根据权利要求1所述的双频宽带蝶形平面天线，其特征在于：所述天线由T形微带线耦合馈电，通过调整顶层辐射单元的T形微带线辐射单元(3)的边长来实现天线的双频带宽。
4.根据权利要求1所述的双频宽带蝶形平面天线，其特征在于：所述介质基板(2)的长度在95-105毫米范围内，宽度在65-75毫米范围内，高度在0.8-1.2毫米范围内。
5.根据权利要求2所述的双频宽带蝶形平面天线，其特征在于：所述SMA接头的内导体(5)的半径在0.5-0.7毫米的范围内，高度在0.9-1.1毫米的范围内。
6.根据权利要求2所述的双频宽带蝶形平面天线，其特征在于：所述SMA接头的外导体(6)的半径在1.4-1.6毫米的范围内。
7.根据权利要求1所述的双频宽带蝶形平面天线，其特征在于：所述T形微带线辐射单元(3)的T形结构竖直部分的长度在10-11毫米的范围内，宽度在1.5-2毫米的范围内，T形结构水平部分的长度在26-27毫米的范围内，宽度在1.5-2毫米的范围内；所述T形结构竖直部分和水平部分相交处并不位于其水平部分的中点，该相交处将水平部分分割为一个较长的部分和一个较短的部分，所述较短部分的长度在7.5-8.5毫米范围内。
8.根据权利要求1所述的双频宽带蝶形平面天线，其特征在于：所述蝶形贴片辐射单元(4)的上底的长度在28-32毫米的范围内，下底的长度在48-52毫米的范围内，高在25到27毫米的范围内。
9.根据权利要求1所述的双频宽带蝶形平面天线，其特征在于：所述一对蝶形贴片辐射单元(4)的两片贴片之间的距离在2-2.2毫米的范围内。
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|---|---|---|---|---|
| CN107634341A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-01-26 | 南京邮电大学 | 双频宽带蝶形平面天线 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107634341A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-01-26 | 南京邮电大学 | 双频宽带蝶形平面天线 |
| CN108682939A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-19 | 深圳三星通信技术研究有限公司 | 一种滤波天线 |
| CN108682939B (zh) * | 2018-04-19 | 2022-12-02 | 深圳三星通信技术研究有限公司 | 一种滤波天线 |
| CN111653862A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-11 | 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司 | 一种局部放电uhf检测的蝶形天线及uhf检测传感器 |
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