CN209730179U - 一种开槽三频微带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开槽三频微带天线，包括绝缘基层、贴片和接地板，所述绝缘基层为长方体状，所述贴片固定在所述绝缘基层的顶面，所述接地板连接在所述绝缘基层的底面；所述贴片的顶面上连接有馈电点，所述绝缘基层的底面上连接有馈电贴片，所述馈电点贯穿所述贴片、绝缘基层并和所述馈电贴片相连接；所述贴片上开设有第一开槽、第二开槽和第三开槽，所述第一开槽、第二开槽和第三开槽的形状均为矩形，所述第一开槽和第二开槽对称设置在所述馈电点的两侧，所述第三开槽和第二开槽位于所述馈电点的同一侧；提高了驻波及方向图辐射效果，增加了天线的频段，解决了频段单一的问题。

Description

一种开槽三频微带天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种开槽三频微带天线。

背景技术

微带天线是有一块厚度远小于工作波长的介质基板、基板一侧附着的金属辐射片和基板另一面侧全部敷以金属层的接地板组成。介质基板一般采用的是绝缘材料，介质基板上下两部分均已金属作为材料附着。在微带天线设计中，根据不同的环境、工作频率、应用技术和频段要求，金属辐射片可以根据不同的要求设计成不同的形状。微带天线具有剖面低、体积小、重量轻和易于制造等优点，现如今，已应用于个人无限通信中。但一般设计的尺寸设计出来的天线回波损耗、驻波及方向图辐射即使达到一定的效果，但其中使得频段单一，使得微带天线在设计中受到限制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种开槽三频微带天线，以解决现有技术中导致的天线回波损耗、驻波及方向图辐射效果不佳，频段单一的问题。

为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

一种开槽三频微带天线，包括绝缘基层、贴片和接地板，所述绝缘基层为长方体状，所述贴片固定在所述绝缘基层的顶面，所述接地板连接在所述绝缘基层的底面；所述贴片的顶面上连接有馈电点，所述接地板的底面上连接有馈电贴片，所述馈电点贯穿所述贴片、绝缘基层以及接地板并和所述馈电贴片相连接；

所述贴片上开设有第一开槽、第二开槽和第三开槽，所述第一开槽、第二开槽和第三开槽的形状均为矩形，所述第一开槽和第二开槽对称设置在所述馈电点的两侧，所述第三开槽和第二开槽位于所述馈电点的同一侧。

本实用新型的优点在于：本实用新型采用的第一开槽、第二开槽和第三开槽设计出现频率为1.63GHz、2.4GHz、3.75GHz，通过HFSS软件进行设计与优化，同时添加扫描频率1到4.5GHz频段观察此天线的性能，分析天线在频段的回波损耗、电压驻波比及增益，通过开槽设计，三处回波损耗相对不开槽的回波损耗有一定的提高，其驻波频段及值也相应提高，增益均有优化的性能，重要的是能实现三个频段同时工作，仿真效果明显提升。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式开槽三频微带天线的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式开槽三频微带天线的主视图；

图3为本实用新型具体实施方式开槽三频微带天线的俯视图；

图4为本实用新型具体实施方式开槽三频微带天线回波损耗仿真图；

图5为本实用新型具体实施方式开槽三频微带天线驻波仿真图；

图6为本实用新型具体实施方式开槽三频微带天线1.63GHzE面和H面增益方向仿真图；

图7为本实用新型具体实施方式开槽三频微带天线2.4GHzE面和H面增益方向仿真图；

图8为本实用新型具体实施方式开槽三频微带天线3.7GHzE面和H面增益方向仿真图。

其中：1、绝缘基层；2、贴片；3、第一开槽；4、第二开槽；5、第三开槽；6、馈电点，7、馈电贴片；8、接地板。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1和图2所示，一种开槽三频微带天线，包括绝缘基层1、贴片2和接地板，绝缘基层1为长方体状，绝缘基层1材料选用FR4环氧树脂板材，其相对介电常数为4.4。贴片2固定在绝缘基层1的顶面，接地板8连接在绝缘基层1的底面。贴片2的顶面上连接有馈电点6，接地板8的底面上连接有馈电贴片7，馈电点6贯穿贴片2、绝缘基层1以及接地板8并和馈电贴片7相连接。馈电点6处需要打入一个通孔，它是将同轴插座安装在接地板8上，同轴线内导体穿过介质基层接在贴片2上进行激励专用，可以获得良好的匹配，方便测试时连接器的连接，为了连接器不与接地面接触，所述馈电点6处使用50欧姆同轴线馈电。馈电点6处接地面圆形馈电贴片7处的半径要大于馈电点6处半径；贴片2前方处开槽，实现多频段。具体的，贴片2上开设有第一开槽3、第二开槽4和第三开槽5，第一开槽3、第二开槽4和第三开槽5的形状均为矩形，第一开槽3和第二开槽4对称设置在馈电点6的两侧，第三开槽5和第二开槽4位于馈电点6的同一侧。本实用新型通过第一开槽3、第二开槽4和第三开槽5的设计，提高了驻波及方向图辐射效果，增加了天线的频段，解决了频段单一的问题。

在本实施例中，贴片2位于所述绝缘基层1的正中间，贴片2和所述绝缘基层1的材质为金属，更具体的，贴片2和所述绝缘基层1的材质为铜。第一开槽3、第二开槽4和第三开槽5的大小相同。馈电点6为圆柱状，所述馈电贴片7的形状圆形，所述馈电点6和所述馈电贴片7同轴设置。馈电点6截面的半径小于所述馈电贴片7的半径。

具有开槽的金属贴片2紧贴在绝缘基层1上侧，接地板8紧贴着绝缘介质材料1下侧，此仿真模型转换为PCB板进行精密加工制作，再焊接SMA接头方可进行测试。其中此实施例中，绝缘基层1长为74.52mm、宽为56mm、高为1.6mm，接地板8长为74.52mm、宽为56mm；金属贴片2长为37.26mm、宽为28mm，馈电点6在里中心点前方7mm处，馈电点6处通孔半经为0.6mm、高为1.6mm，同轴馈电点处接地面圆形切片半径为1.5mm，第一开槽3、第二开槽4、第三开槽5长均为24mm、宽为3.5mm，第一开槽3处的边缘内侧到中间距离为8mm、第二开槽4处的边缘内侧到中间距离为2.5mm、第三开槽5处的边缘内侧到中间距离为2.5mm。本实用新型采用的第一开槽3、第二开槽4和第三开槽5设计出现频率为1.63GHz、2.4GHz、3.75GHz，通过HFSS软件进行设计与优化，同时添加扫描频率1到4.5GHz频段观察此天线的性能，分析天线在频段的回波损耗、电压驻波比及增益，通过开槽设计，三处回波损耗相对不开槽的回波损耗有一定的提高，其驻波频段及值也相应提高，增益均有优化的性能，重要的是能实现三个频段同时工作，仿真效果明显提升。

工作原理如下：矩形微带天线，它是在一块远小于工作波长的介质基片的一面敷以金属辐射片、一面全部敷以金属层作为接地板而成。开槽三频微带天线是矩形微带天线基础上开槽设计而成，只考虑主模激励的情况下，采用同轴馈电的方式激励，输入阻抗设置为50欧姆，从而获得良好的匹配。在本实施例中，得到的效果非常合理化，回波损耗、电压驻波比、方向性都有优良的效果，同时实现三频段。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (7)

1.一种开槽三频微带天线，其特征在于，包括绝缘基层（1）、贴片（2）和接地板（8），所述绝缘基层（1）为长方体状，所述贴片（2）固定在所述绝缘基层（1）的顶面，所述接地板（8）连接在所述绝缘基层（1）的底面；

所述贴片（2）的顶面上连接有馈电点（6），所述接地板（8）的底面上连接有馈电贴片（7），所述馈电点（6）贯穿所述贴片（2）、绝缘基层（1）以及接地板（8）并和所述馈电贴片（7）相连接；

所述贴片（2）上开设有第一开槽（3）、第二开槽（4）和第三开槽（5），所述第一开槽（3）、第二开槽（4）和第三开槽（5）的形状均为矩形，所述第一开槽（3）和第二开槽（4）对称设置在所述馈电点（6）的两侧，所述第三开槽（5）和第二开槽（4）位于所述馈电点（6）的同一侧。

2.根据权利要求1所述的开槽三频微带天线，其特征在于，所述绝缘基层（1）的材料为环氧树脂板。

3.根据权利要求1所述的开槽三频微带天线，其特征在于，所述贴片（2）位于所述绝缘基层（1）的中间。

4.根据权利要求1所述的开槽三频微带天线，其特征在于，所述贴片（2）和所述绝缘基层（1）的材质为金属。

5.根据权利要求4所述的开槽三频微带天线，其特征在于，所述贴片（2）和所述绝缘基层（1）的材质为铜。

6.根据权利要求1所述的开槽三频微带天线，其特征在于，所述第一开槽（3）、第二开槽（4）和第三开槽（5）的大小相同。

7.根据权利要求1所述的开槽三频微带天线，其特征在于，所述馈电点（6）为圆柱状，所述馈电贴片（7）的形状圆形，所述馈电点（6）和所述馈电贴片（7）同轴设置，且所述馈电贴片（7）的直径大于所述馈电点（6）的直径。