CN209747720U - 一种左右对称的半圆枝节双频微带天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种左右对称的半圆枝节双频微带天线，它包括有介质绝缘层，所述介质绝缘层的底侧设有接地板，所述介质绝缘层的上侧设有矩形金属辐射片，所述介质绝缘层的中间设有纵向的微带传输线，所述微带传输线的两端分别连接矩形金属辐射片和介质绝缘层，所述矩形金属辐射片左右两侧对称设有半圆枝节，所述矩形金属辐射片的上方设有半圆凹槽，所述半圆凹槽的两侧与两个半圆枝节相连，两个半圆枝节中分别设有左矩形缝隙和右矩形缝隙。本实用新型的微带天线在0到7GHz频段的回波损耗、电压驻波比及方向性能均达到很好的效果，还要比无枝节无缝隙设计的微带天线多出一个频带，即达到在双频带工作的效果。
Description
技术领域
本实用新型属于天线技术领域，具体涉及一种左右对称的半圆枝节双频微带天线。
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，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片馈电构成的天线。介质基板通常采用的是绝缘材料，其他两部分均已金属作为材料。在设计中，根据不同的环境、工作频率和应用技术，辐射片可以根据不同的要求设计成不同的形状。微带天线具有质量轻、体积小和易于制造等优点，现如今，已应用于个人无限通信中。但简单辐射片的尺寸设计出来的天线只能在单频带工作，使得微带天线在应用中受到限制。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种能在双频带工作，且回波损耗、驻波及方向性能都达到很好效果的左右对称的半圆枝节双频微带天线。
本实用新型采用的技术方案如下：一种左右对称的半圆枝节双频微带天线，它包括有介质绝缘层，所述介质绝缘层的底侧设有接地板，所述介质绝缘层的上侧设有矩形金属辐射片，所述介质绝缘层的中间设有纵向的微带传输线，所述微带传输线的两端分别连接矩形金属辐射片和介质绝缘层，所述矩形金属辐射片左右两侧对称设有半圆枝节，所述矩形金属辐射片的上方设有半圆凹槽，所述半圆凹槽的两侧与两个半圆枝节相连，两个半圆枝节中分别设有左矩形缝隙和右矩形缝隙。
所述左矩形缝隙的右上角和右矩形缝隙的左上角与半圆凹槽的连接处均设有弧形缝隙。
所述左矩形缝隙和右矩形缝隙相互对称，所述左矩形缝隙和右矩形缝隙的长度为7mm以及宽度为1.2 mm，所述左矩形缝隙和右矩形缝隙的起始点均与矩形金属辐射片纵向中心线的距离为10.5mm，所述左矩形缝隙和右矩形缝隙的起始点均与矩形金属辐射片横向中心线的距离为0.6mm。
所述介质绝缘层和接地板的长度均为49mm以及宽度均为34mm，所述介质绝缘层的高度为0.8mm，所述接地板的高度为0.1mm，其中接地板的材料为金属材料。
所述微带传输线上焊接有SMA接口，所述微带传输线采用侧馈的激励方式，所述微带传输线的输入阻抗设为50欧姆。
所述微带传输线的长度为17.5mm以及宽度为1.5mm，所述微带传输线的左上角起始点与矩形金属辐射片纵向中心线的距离为0.75mm，所述微带传输线的左上角起始点与矩形金属辐射片横向中心线的距离为8mm。
所述半圆枝节的半径为5mm，所述半圆枝节的圆心与矩形金属辐射片纵向中心线的距离为8mm。
所述半圆凹槽的半径为8.48mm，所述半圆凹槽的圆心与矩形金属辐射片横向中心线的距离为8mm。
所述矩形金属辐射片的各边长为16mm。
所述介质绝缘层的材质为FR4绝缘材质。
本实用新型的有益效果有：本实用新型通过加载半圆枝节和对称的左右矩形缝隙设计，同时添加扫描频率0到7GHz频段观察此微带天线的性能，分析出微带天线在此频段的回波损耗、电压驻波比及方向性能均达到很好的效果，还要比无枝节无缝隙设计的微带天线多出一个频带，即达到在双频带工作的效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的俯视图；
图3为本实用新型的回波损耗仿真图；
图4为本实用新型的驻波仿真图；
图5为本实用新型的EH平面增益方向仿真图，其中外围的圆圈是天线H面增益图，内围的“8”字形圈是天线E面增益图；
图中1、介质绝缘层；2、微带传输线；3、矩形金属辐射片；4、左矩形缝隙；5、接地板；6、半圆凹槽；7、半圆枝节；8、右矩形缝隙；9、弧形缝隙。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步地说明：
如图1-5所示，本实用新型它包括有介质绝缘层1，该介质绝缘层1的材质为FR4绝缘材质，具有较高的机械性能和介电性能，较好的耐热性和耐潮性并有良好的机械加工性。所述介质绝缘层1的底侧设有接地板5，所述介质绝缘层1的上侧设有矩形金属辐射片3，其中接地板5和矩形金属辐射片3均为金属材料所构成，一般选用铜材质。所述介质绝缘层1和接地板5的长度均为49mm以及宽度均为34mm，该介质绝缘层的高度为0.8mm，接地板的高度为0.1mm。
所述介质绝缘层1的中间设有纵向的微带传输线2，所述微带传输线2的两端分别连接矩形金属辐射片3和介质绝缘层1，其中微带传输线2的一端连接矩形金属辐射片3的前侧边的中间，另一端连接介质绝缘层1的前侧边。所述微带传输线2采用侧馈的激励方式，它是将SMA接口焊接在微带传输线2上，且输入阻抗设置为50欧姆，这样可以获得良好的匹配。
所述微带传输线2的长度为17.5mm以及宽度为1.5mm，所述微带传输线2的左上角起始点与矩形金属辐射片3纵向中心线的距离为0.75mm，所述微带传输线2的左上角起始点与矩形金属辐射片3横向中心线的距离为8mm。
所述矩形金属辐射片3左右两侧对称设有半圆枝节7，该半圆枝节7与矩形金属辐射片3一样均为金属辐射片，其中矩形金属辐射片3的各边长为16mm。两个半圆枝节7分别对称连接在矩形金属辐射片3的左右两侧的中后部，该半圆枝节7的半径为5mm，半圆枝节7的圆心与矩形金属辐射片3纵向中心线的距离为8mm。
所述矩形金属辐射片3的上方设有半圆凹槽6，所述半圆凹槽6的两侧与两个半圆枝节7相连，而半圆枝节7与矩形金属辐射片3相连，使外观整体呈猫耳朵对称形状。
本实用新型的两个半圆枝节7中分别设有左矩形缝隙4和右矩形缝隙8，该左矩形缝隙4和右矩形缝隙8相互对称，通过加载半圆枝节7和左右矩形缝隙8的设计，要比无枝节无缝隙时多出一个频带。
所述左矩形缝隙4和右矩形缝隙8的长度为7mm以及宽度为1.2 mm，所述左矩形缝隙4和右矩形缝隙8的起始点均与矩形金属辐射片3纵向中心线的距离为10.5mm，左矩形缝隙4和右矩形缝隙8的起始点均与矩形金属辐射片3横向中心线的距离为0.6mm。
所述左矩形缝隙4的右上角和右矩形缝隙8的左上角与半圆凹槽6的连接处均设有弧形缝隙9，该弧形缝隙9的作用是在高频（5.2GHz）处形成一个谐振点，使微带天线达到在双频工作的功能，如果弧形缝隙9闭合，则微带天线只能在低频（2.45GHz）处产生谐振。
该半圆凹槽6的半径为8.48mm，其中半圆凹槽6的圆心与矩形金属辐射片3横向中心线的距离为8mm。
本实用新型的使用过程如下：本实用新型只考虑主模激励的情况下，采用侧馈的激励方式，输入阻抗设置为50欧姆，然后通过HFSS软件进行设计与优化，同时添加扫描频率0到7GHz频段观察此微带天线的性能，不仅得到微带天线在此频段的回波损耗、电压驻波比及方向性能均达到很好的效果，而且实现了在2.45GHz和5.2GHz双频带工作的结果。
本实用新型涉及的其它未说明部分与现有技术相同。
Claims (10)
1.一种左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是它包括有介质绝缘层（1），所述介质绝缘层（1）的底侧设有接地板（5），所述介质绝缘层（1）的上侧设有矩形金属辐射片（3），所述介质绝缘层（1）的中间设有纵向的微带传输线（2），所述微带传输线（2）的两端分别连接矩形金属辐射片（3）和介质绝缘层（1），所述矩形金属辐射片（3）左右两侧对称设有半圆枝节（7），所述矩形金属辐射片（3）的上方设有半圆凹槽（6），所述半圆凹槽（6）的两侧与两个半圆枝节（7）相连，两个半圆枝节（7）中分别设有左矩形缝隙（4）和右矩形缝隙（8）。
2.根据权利要求1所述的左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是所述左矩形缝隙（4）的右上角和右矩形缝隙（8）的左上角与半圆凹槽（6）的连接处均设有弧形缝隙（9）。
3.根据权利要求1所述的左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是所述左矩形缝隙（4）和右矩形缝隙（8）相互对称，所述左矩形缝隙（4）和右矩形缝隙（8）的长度为7mm以及宽度为1.2 mm，所述左矩形缝隙（4）和右矩形缝隙（8）的起始点均与矩形金属辐射片（3）纵向中心线的距离为10.5mm，所述左矩形缝隙（4）和右矩形缝隙（8）的起始点均与矩形金属辐射片（3）横向中心线的距离为0.6mm。
4.根据权利要求1所述的左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是所述介质绝缘层（1）和接地板（5）的长度均为49mm以及宽度均为34mm，所述介质绝缘层（1）的高度为0.8mm，所述接地板（5）的高度为0.1mm。
5.根据权利要求1所述的左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是所述微带传输线（2）上焊接有SMA接口，所述微带传输线（2）采用侧馈的激励方式，所述微带传输线（2）的输入阻抗设为50欧姆。
6.根据权利要求1所述的左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是所述微带传输线（2）的长度为17.5mm以及宽度为1.5mm，所述微带传输线（2）的左上角起始点与矩形金属辐射片（3）纵向中心线的距离为0.75mm，所述微带传输线（2）的左上角起始点与矩形金属辐射片（3）横向中心线的距离为8mm。
7.根据权利要求1所述的左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是所述半圆枝节（7）的半径为5mm，所述半圆枝节（7）的圆心与矩形金属辐射片（3）纵向中心线的距离为8mm。
8.根据权利要求1所述的左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是所述半圆凹槽（6）的半径为8.48mm，所述半圆凹槽（6）的圆心与矩形金属辐射片（3）横向中心线的距离为8mm。
9.根据权利要求1所述的左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是所述矩形金属辐射片（3）的各边长为16mm。
10.根据权利要求1所述的左右对称的半圆枝节双频微带天线，其特征是所述介质绝缘层（1）的材质为FR4绝缘材质。
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