CN209200138U - 一种微带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线通信系统，特别涉及一种微带天线，包括从下至上依次层叠设置的接地平板、基板和辐射贴片，辐射贴片为矩形；辐射贴片相对的短边上分别开有至少一对相对且垂直于该短边的条形直槽，该成对的条形直槽尺寸相同；辐射贴片的中心开有两个相交叉的斜直槽，形成十字槽；两个相交叉的斜直槽尺寸相同，该两个斜直槽的延伸方向均与短边中垂线呈45°夹角；十字槽靠近长边的一侧设置同轴馈电点。传统的矩形微带天线，窄边长度约等于工作频率的半波长，若工作频率较低，则天线尺寸较大。本实用新型在传统的天线的辐射贴片上设置上述条形直槽、十字槽，不仅结构简单、加工方便，还可以减小天线尺寸，实现天线小型化设计。

Description

一种微带天线

技术领域

本实用新型涉及无线通信系统，特别涉及一种微带天线。

背景技术

微带天线是一种常用的天线，具有体积小、重量轻、成本低，易于电路集成和批量生产等优点，在无线收发系统中得到广泛应用。微带天线是一种常见的印制板天线，微带的形状是任意的，常见的有矩形和圆形。微带天线的结构主要包含四部分，从上到下依次分别是辐射贴片、介质、接地平面和同轴馈电部分。输入的电磁波通过同轴线的探针与辐射贴片形成电感耦合，半波长矩形辐射贴片形成LC并联谐振，最终将电磁波通过天线辐射到空间去。

由于微带天线的辐射贴片宽度为工作频率的二分之一波长，所以对于频率较低的天线，天线的尺寸较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以将尺寸设计的更小、结构更简单的微带天线。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种微带天线，包括从下至上依次层叠设置的接地平板、基板和辐射贴片，所述辐射贴片为矩形；所述辐射贴片相对的短边上分别开有至少一对相对且垂直于该短边的条形直槽，该成对的条形直槽尺寸相同；所述辐射贴片的中心开有两个相交叉的斜直槽，交叉中心位于两斜直槽各自的中心位置，形成十字槽；所述两个相交叉的斜直槽尺寸相同，该两个斜直槽的延伸方向均与所述短边中垂线呈45°夹角；所述十字槽靠近长边的一侧设置同轴馈电点。

传统的矩形微带天线，窄边长度约等于工作频率的半波长，若工作频率较低，则天线尺寸较大。本发明在传统的天线的辐射贴片上设置上述条形直槽、十字槽，不仅结构简单、加工方便，还可以减小天线尺寸，实现天线小型化设计，即上述的条形直槽和斜直槽对辐射贴片上的表面电流进行了分割，延长了表面电流的传播路径，降低了天线的谐振频率，实现天线的小型化，具体极高的推广价值。

进一步的是，在所述辐射贴片上的条形直槽的对数为一对，这样结构较为简单。

进一步的是，所述条形直槽位于辐射贴片短边中垂线上，这样结构简单，方便加工制作。

进一步的是，所述条形直槽的底端与所述十字槽之间留有间距。

进一步的是，所述斜直槽的宽度与条形直槽的宽度相同。

进一步的是，在所述辐射贴片上的条形直槽的对数为两对。

进一步的是，两对所述条形直槽分别位于十字槽的左侧和右侧。

进一步的是，两对所述条形直槽相对于辐射贴片短边的中垂线呈对称设置。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1为用于说明本实施例一的一种微带天线的示意图；

图2为仿真的传统天线驻波比曲线图；

图3为本实施例一的仿真的天线驻波比曲线图；

图4为用于说明本实施例二的一种微带天线的示意图；

图5为传统天线的示意图；

图中标记：1-基板、2-辐射贴片、201-辐射贴片短边、202-辐射贴片长边、3-条形直槽、4-十字槽、401-斜直槽、5-同轴馈电点。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

如图1-3，实施例一：

一种微带天线，包括从下至上依次层叠设置的接地平板、基板1和辐射贴片2，所述辐射贴片2为矩形；所述辐射贴片2相对的短边201上分别开有一对相对且垂直于该短边201的条形直槽3，该成对的条形直槽3尺寸相同；所述辐射贴片2的中心开有两个相交叉的斜直槽401，交叉中心位于两斜直槽401各自的中心位置，形成十字槽4；所述两个相交叉的斜直槽401尺寸相同，该两个斜直槽401的延伸方向均与所述短边201中垂线呈45°夹角；所述十字槽4靠近长边202的一侧设置同轴馈电点5。

辐射贴片2和接地平面是金属材质，基板1的厚度远远小于波长，为了减小天线的介质基板1损耗，所以本实施方式采用相对介电常数较小的材料(如空气或泡沫)。

微带天线等效为一个电感和电容并联谐振电路，短边201约等于工作频率的半个波长，辐射在长边和接地平面之间产生。

上述同轴馈电点5的同轴线馈电有两个作用，一是馈入电磁波，另一个是通过改变馈电点在辐射微带的位置实现天线的匹配，减小电磁波的反射。

本实施方式的微带天线即在辐射贴片2上开了4个槽，两个条形直槽3与表面电流垂直。

从结构看，即一对条形直槽3与十字槽4对辐射贴片2上的表面电流进行了分割，延长了表面电流的传播路径，降低了天线的谐振频率，且采用了本结构的条形直槽3和斜直槽401，不仅效果良好，且结构简单、易制造。

本实施例的条形直槽3在设置时，为了方便定位、结构简单，优选的将条形直槽3位于辐射贴片2短边201中垂线上。

所述条形直槽3的底端与所述十字槽4之间留有间距，不仅在延长了表面电流的传播路径的实际效果好，也使加工制作容易，在加工时，斜直槽401的宽度优选的与条形直槽3的宽度相同。

如图2、3和5，将传统微带天线与本实施例的微带天线经过3D电磁仿真分析：

传统微带天线的仿真结果，天线工作频率在3.22GHz附近；本实施例的微带天线的仿真结果，天线工作频率在2.86GHz附近。相同尺寸天线，工作频率下降360MHz。

由此，相同尺寸的天线，开槽天线工作频率远远低于传统天线，说明本实施例的微带天线可以把天线尺寸做小，实现天线的小型化，本实施例的微带天线具体极高的推广价值。

实施例二：

与实施例一不同的是，所述辐射贴片2上的条形直槽3的对数为两对，这样在与电流路径初始方向垂直的方向上设置多重的条形直槽3，强化延长了表面电流的传播路径的效果。

优选的，两对所述条形直槽3分别位于十字槽4的左侧和右侧，优选的，可以将这两对条形直槽3相对于辐射贴片2短边201的中垂线呈对称设置。

以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种微带天线，包括从下至上依次层叠设置的接地平板、基板(1)和辐射贴片(2)，其特征在于，所述辐射贴片(2)为矩形；所述辐射贴片(2)相对的短边(201)上分别开有至少一对相对且垂直于该短边(201)的条形直槽(3)，该成对的条形直槽(3)尺寸相同；所述辐射贴片(2)的中心开有两个相交叉的斜直槽(401)，交叉中心位于两斜直槽(401)各自的中心位置，形成十字槽(4)；所述两个相交叉的斜直槽(401)尺寸相同，该两个斜直槽(401)的延伸方向均与所述短边(201)中垂线呈45°夹角；所述十字槽(4)靠近长边(202)的一侧设置同轴馈电点(5)。

2.如权利要求1所述的一种微带天线，其特征在于，在所述辐射贴片(2)上的条形直槽(3)的对数为一对。

3.如权利要求1或2所述的一种微带天线，其特征在于，所述条形直槽(3)位于辐射贴片短边(201)中垂线上。

4.如权利要求1所述的一种微带天线，其特征在于，所述条形直槽(3)的底端与所述十字槽(4)之间留有间距。

5.如权利要求1所述的一种微带天线，其特征在于，所述斜直槽(401)的宽度与条形直槽(3)的宽度相同。

6.如权利要求1所述的一种微带天线，其特征在于，在所述辐射贴片(2)上的条形直槽(3)的对数为两对。

7.如权利要求6所述的一种微带天线，其特征在于，两对所述条形直槽(3)分别位于十字槽(4)的左侧和右侧。

8.如权利要求7所述的一种微带天线，其特征在于，两对所述条形直槽(3)相对于辐射贴片短边(201)的中垂线呈对称设置。