WO2018184370A1 - 利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 - Google Patents

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WO2018184370A1
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WO
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microstrip line
hollow
rectangular
rectangular hollow
dielectric plate
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Application number
PCT/CN2017/106223
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彭彪
邓力
李书芳
张贯京
葛新科
高伟明
张红治
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深圳市景程信息科技有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10—Resonant antennas

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a three-mode wideband stepped slot antenna that utilizes microstrip line feed.
  • the economic cost and size of terminals or systems are important considerations.
  • the premise of ensuring higher performance indicators Underneath, multi-frequency, broadband, and miniaturization must be required.
  • the microstrip line is used to feed the edge of the slot, and two basic resonance modes can be generated. By tuning the frequency spacing of the two fundamental resonance modes, the broadband antenna design can be realized.
  • the conventional slot antenna of the prior art has a technical problem that it cannot cover three basic resonance modes.
  • the main object of the present invention is to provide a three-mode wideband stepped slot antenna that utilizes microstrip line feed, and aims to solve the technical problem that the existing slot antenna cannot cover three basic resonance modes.
  • the present invention provides a three-mode wideband stepped slot antenna that utilizes a microstrip line feed, including a dielectric plate, a hollow metal sheet, an L-shaped metal microstrip line, and an SMA head,
  • a microstrip line feed including a dielectric plate, a hollow metal sheet, an L-shaped metal microstrip line, and an SMA head
  • the hollow metal sheet is attached to the upper surface of the dielectric plate, and the L-shaped metal microstrip line is attached to the lower surface of the dielectric plate;
  • the stepped hollow sheet is etched with a stepped hollow slit, and the stepped type
  • the hollow slit is composed of a first rectangular hollow, a second rectangular hollow, a third rectangular hollow, a fourth rectangular hollow, and a fifth rectangular hollow; the horizontal portion of the L-shaped metal microstrip line and the lower surface of the dielectric plate
  • the long sides of the L-shaped metal microstrip line are perpendicular to the long sides of the lower surface of the dielectric plate;
  • the first rectangular hollow, the second rectangular hollow, the third rectangular hollow, the fourth rectangular hollow, and the wide side of the fifth rectangular hollow are parallel to the central axis of the broad side of the upper surface of the dielectric plate;
  • the first rectangular cutout, the second rectangular cutout, the third rectangular cutout, the fourth rectangular cutout, and the fifth rectangular cutout are symmetric about the central axis of the wide side.
  • the three-mode wideband stepped slot antenna fed by the microstrip line has a rectangular parallelepiped structure, and the hollow metal piece and the L-shaped metal microstrip line are all copper.
  • the dielectric plate is a dielectric substrate of FR4, and the dielectric plate has a thickness of 0.8 mm and a dielectric constant of 4.4.
  • the length of the dielectric plate and the hollow metal sheet is 74 mm, the width of the dielectric plate and the hollow metal sheet is 106 mm; the length of the first rectangular hollow is 52 mm, and the first rectangular hollow a width of 44 mm; a length of the second rectangular hollow is 32 mm, a width of the second rectangular hollow is 6 mm; a length of the third rectangular hollow is 6.7 mm, and a width of the third rectangular hollow is 10.5 mm;
  • the fourth rectangular hollow has a length of 2.6 mm, the fourth rectangular hollow has a width of 17.7 mm, the fifth rectangular hollow has a length of 9.6 mm, and the fifth rectangular hollow has a width of 1.5 mm.
  • the distance between the lower longitudinal edge of the stepped hollow gap and the lower longitudinal edge of the upper surface of the dielectric plate is 6.3 mm.
  • the width of the L-shaped metal microstrip line is 1.32 mm
  • the length of the lateral portion of the L-shaped metal microstrip line is 27.6 mm
  • the length of the vertical portion of the L-shaped metal microstrip line is 11.32mm.
  • the distance between the vertical portion of the L-shaped metal microstrip line and the left wide side of the lower surface of the dielectric plate is 20.4 mm.
  • the present invention utilizes a micro-belt-line fed three-mode wideband stepped slot antenna to generate three resonant modes by providing stepped hollow-cavity resonance, which is more than a conventional dual-mode slot antenna.
  • a resonant mode The microstrip line is fed at the edge of the antenna to achieve miniaturization of the antenna.
  • the utility model can generate three basic resonance modes, and realize a three-mode wideband stepped slot antenna that utilizes microstrip line feeding.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a preferred embodiment of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a preferred embodiment of a hollow metal sheet of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line according to the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural view of a preferred embodiment of an L-shaped metal microstrip line of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line according to the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing simulation results of a reflection coefficient of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line according to the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing simulation results of a reflection coefficient of a L0 parameter of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line according to the present invention
  • FIG. 6 is a schematic diagram of simulation results of a reflection coefficient of a dl parameter of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line feed according to the present invention
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the simulation results of the reflection coefficient of the W4 parameter of the three-mode wideband stepped slot antenna fed by the microstrip line.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a preferred embodiment of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line according to the present invention.
  • the three-mode wideband stepped slot antenna 1 fed by the microstrip line includes the dielectric plate 10, the hollow metal sheet 20, the L-shaped metal microstrip line 30, and the SMA (Sub-Miniature-A) head 40.
  • the three-mode wideband stepped slot antenna 1 fed by the microstrip line is a rectangular parallelepiped Structure (only a schematic plan view is shown in Fig. 1), and the hollow metal sheet 20 and the L-shaped metal microstrip line 30 are all copper.
  • the dielectric plate 10 is a dielectric substrate of FR4, and the dielectric plate 10 has a thickness of 0.8 mm and a dielectric constant of preferably 4.4.
  • the SMA head 40 is a coaxial connector.
  • the hollow metal sheet 20 is attached to the upper surface of the dielectric plate 10, and the L-shaped metal microstrip line 30 is attached to the lower surface of the dielectric plate 10.
  • the hollow metal sheet 20 is etched with a step.
  • a stepped hollow slot 21 wherein the stepped hollow slot 21 is formed by sequentially connecting a first rectangular cutout 2 11 , a second rectangular cutout 212, a third rectangular cutout 213, a fourth rectangular cutout 214 and a fifth rectangular cutout 21 5;
  • the lateral portion 31 of the L-shaped metal microstrip line is parallel to the long side of the lower surface of the dielectric plate 10, and the vertical portion 32 of the L-shaped metal microstrip line is perpendicular to the long side of the lower surface of the dielectric plate 10;
  • the vertical portion 32 of the L-shaped metal microstrip line extends to the bottom long side of the lower surface of the dielectric plate 10, and the SMA head 40 is disposed on the vertical portion 32 of the L-shaped metal microstrip line and the medium
  • a first feeding port is formed on the dielectric plate 10 at the intersection of the bottom and long sides of the lower surface of the board 10; the hollow metal sheet 20 is electrically connected to the feeding ground of the SMA head 40, and the end of the SMA head
  • the present invention utilizes a microstrip line-fed three-mode wideband stepped slot antenna to provide three resonant modes by providing step-type hollow slot resonance, one more resonant mode than a conventional dual-mode slot antenna.
  • the microstrip line is fed at the edge of the antenna to achieve miniaturization of the antenna. Therefore, the present invention can generate three basic resonance modes compared to the conventional two-mode slot antenna, and realize a three-mode wideband stepped slot antenna that utilizes microstrip line feeding.
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a preferred embodiment of a hollow metal sheet of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line.
  • the wide sides of the first rectangular hollow 211, the second rectangular hollow 212, the third rectangular hollow 213, the fourth rectangular hollow 214, and the fifth rectangular hollow 215 are opposite to the upper surface of the dielectric plate 10.
  • the broad side central axis is parallel; the first rectangular hollow 211, the second rectangular hollow 21, the third rectangular hollow 213, the fourth rectangular hollow 214, and the fifth rectangular hollow 214 are symmetrical about the broad side central axis.
  • the length W of the dielectric plate 10 and the hollow metal sheet 20 is 74 mm, the width L of the dielectric plate 10 and the hollow metal sheet 20 is 106 mm; and the length W0 of the first rectangular hollow 211 is 52 mm.
  • the width L0 of the first rectangular hollow 211 is 44 mm; the length W1 of the second rectangular hollow 212 is 32 mm, the width L1 of the second rectangular hollow 212 is 6 mm; and the length W2 of the third rectangular hollow 213 is 6.7.
  • the width L2 of the third rectangular hollow 213 is 10.5 mm; the length W3 of the fourth rectangular hollow 214 is 2.6 mm, the width L3 of the fourth rectangular hollow 214 is 17.7 mm; and the length W4 of the fifth rectangular hollow 215 is 9. 6mm, the fifth rectangular hollow 215 has a width L4 of 1.5 mm.
  • the distance dx between the lower longitudinal edge of the stepped hollow slit 21 and the lower longitudinal edge of the upper surface of the dielectric plate 10 is 6.3 mm.
  • FIG. 3 is a schematic structural view of a preferred embodiment of an L-shaped metal microstrip line of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line.
  • the width WP1 of the L-shaped metal microstrip line 30 is 1.32 mm
  • the length d2 of the lateral portion 31 of the L-shaped metal microstrip line is 27.6 mm
  • the length dl of the vertical portion 32 of the L-shaped metal microstrip line It is 11.32mm.
  • the distance dO between the vertical portion 32 of the L-shaped metal microstrip line and the left wide side of the lower surface of the dielectric plate 10 was 20.4 mm.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing simulation results of a reflection coefficient of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line according to the present invention.
  • the reflection coefficient of the three-mode wideband stepped slot antenna 1 fed by the microstrip line is below -10 dB, and the operating frequency can cover 1.15 GHz to 2.93 GHz, realizing fml, fm2, and fm3.
  • the relative bandwidth can reach 86.9%, achieving broadband performance.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the simulation results of the reflection coefficient of the L0 parameter of the three-mode wideband stepped slot antenna fed by the microstrip line.
  • Fig. 5 by adjusting the width L0 of the first rectangular cutout 211, independent tuning of fm2 can be achieved, so that fm2 is the fundamental resonant frequency of the slot resonator.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing simulation results of reflection coefficients of a dl parameter of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line feed according to the present invention.
  • a dl parameter of a three-mode wideband stepped slot antenna fed by a microstrip line feed As can be seen from Fig. 6, by adjusting the length dl of the vertical portion 32 of the L-shaped metal microstrip line, independent tuning of fm3 can be realized, so that fm3 is generated by the virtual short-circuit slit resonator formed in the slit.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the simulation results of the reflection coefficient of the W4 parameter of the three-mode wideband stepped slot antenna fed by the microstrip line.
  • the three-mode wideband stepped slot antenna 1 fed by the microstrip line forms a new one at a low frequency relative to the conventional slot antenna.
  • the resonant frequency fml can be tuned to fml by adjusting the length W4 of the fifth rectangular ridge 215.
  • the utility model utilizes a micro-belt line feeding three-mode wideband stepped slot antenna to provide a stepped hollow seam
  • the gap resonance, and feeding with the microstrip line at the edge of the antenna can realize the working frequency covering 1.15GHz to 2.93GHz, realizing three resonance modes of fml, fm2, and fm3, and the relative bandwidth can reach 86.9%, and the ladder type for achieving broadband performance Slot antenna.
  • the present invention utilizes a micro-belt-line fed three-mode wideband stepped slot antenna to generate three resonant modes by providing stepped hollow-cavity resonance, which is more than a conventional dual-mode slot antenna.
  • a resonant mode The microstrip line is fed at the edge of the antenna to achieve miniaturization of the antenna.
  • the utility model can generate three basic resonance modes and realize a three-mode wideband stepped slot antenna using microstrip line feeding.

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Abstract

本实用新型公开一种利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线，包括介质板、镂空金属片、L形金属微带线和SMA头，所述镂空金属片贴合于所述介质板的上表面，所述L形金属微带线贴合于所述介质板的下表面；所述镂空金属片上刻蚀有阶梯型镂空缝隙；所述L形金属微带线的竖部延伸至所述介质板的下表面的底部长边，所述SMA头设置于所述L形金属微带线的竖部与所述介质板的下表面的底部长边相交位置的介质板上，形成第一馈电端口；所述镂空金属片与SMA头的接地端电连接，所述SMA头的馈电端与所述L形金属微带线的竖部的底部电连接。本实用新型相比于传统的缝隙天线，可以增加一个谐振模式，能够产生三个基本谐振模式，实现天线小型化。

Description

利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 技术领域
[0001] 本实用新型涉及通信技术领域， 尤其涉及一种利用微带线馈电的三模宽带阶梯 型缝隙天线。
背景技术
[0002] 为了便于通信终端和射频识别系统的大规模推广应用， 终端或系统的经济成本 和体积大小都是至关重要的考虑因素， 作为其中重要部件的天线， 在保证较高 性能指标的前提下， 必须都需要多频化、 宽带化、 小型化。 对于传统的缝隙天 线， 利用微带线在缝隙边缘馈电吋， 能够产生两个基本谐振模式， 通过调谐这 两个基本谐振模式的频率间距， 可以实现宽带天线设计。 然而， 现有技术传统 的缝隙天线， 存在不能同吋覆盖三个基本谐振模式的技术问题。
技术问题
[0003] 本实用新型的主要目的提供一种利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线， 旨在解决现有的缝隙天线不能同吋覆盖三个基本谐振模式的技术问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 为实现上述目的， 本实用新型提供了一种利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝 隙天线， 包括介质板、 镂空金属片、 L形金属微带线和 SMA头， 所述镂空金属片 贴合于所述介质板的上表面， 所述 L形金属微带线贴合于所述介质板的下表面； 所述镂空金属片上刻蚀有阶梯型镂空缝隙， 所述阶梯型镂空缝隙由第一矩形镂 空、 第二矩形镂空、 第三矩形镂空、 第四矩形镂空和第五矩形镂空依次连接构 成； 所述 L形金属微带线的横部与所述介质板的下表面的长边平行， 所述 L形金 属微带线的竖部与所述介质板的下表面的长边垂直； 所述 L形金属微带线的竖部 延伸至所述介质板的下表面的底部长边， 所述 SMA头设置于所述 L形金属微带线 的竖部与所述介质板的下表面的底部长边相交位置的介质板上， 形成第一馈电 端口； 所述镂空金属片与 SMA头的接地端电连接， 所述 SMA头的馈电端与所述 L 形金属微带线的竖部的底部电连接。
[0005] 优选的， 所述第一矩形镂空、 第二矩形镂空、 第三矩形镂空、 第四矩形镂空和 第五矩形镂空的宽边与所述介质板的上表面的宽边中轴线平行； 所述第一矩形 镂空、 第二矩形镂空、 第三矩形镂空、 第四矩形镂空和第五矩形镂空关于所述 宽边中轴线对称。
[0006] 优选的， 所述利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线为长方体结构， 所述 镂空金属片及 L形金属微带线均为铜质。
[0007] 优选的， 所述介质板为 FR4的介质基板， 所述介质板的厚度为 0.8mm且介电常 数为 4.4。
[0008] 优选的， 所述介质板和镂空金属片的长度为 74mm， 所述介质板和镂空金属片 的宽度为 106mm; 所述第一矩形镂空的长度为 52mm， 所述第一矩形镂空的宽度 为 44mm; 所述第二矩形镂空的长度为 32mm， 所述第二矩形镂空的宽度为 6mm ； 所述第三矩形镂空的长度为 6.7mm， 所述第三矩形镂空的宽度为 10.5mm; 所 述第四矩形镂空的长度为 2.6mm， 所述第四矩形镂空的宽度为 17.7mm; 所述第 五矩形镂空的长度为 9.6mm， 所述第五矩形镂空的宽度为 1.5mm。
[0009] 优选的， 阶梯型镂空缝隙的下部长边与所述介质板的上表面的下部长边的距离 为 6.3mm。
[0010] 优选的， 所述 L形金属微带线的宽度为 1.32mm， 所述 L形金属微带线的横部的 长度为 27.6mm， 所述 L形金属微带线的竖部长度为 11.32mm。
[0011] 优选的， 所述 L形金属微带线的竖部与所述介质板的下表面的左边宽边的距离 为 20.4mm。
发明的有益效果
有益效果
[0012] 相较于现有技术， 本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线通过 设置阶梯型镂空缝隙谐振， 可以产生三个谐振模式， 比传统的双模缝隙天线多 一个谐振模式。 并在天线边缘用微带线馈电， 实现天线小型化。 本实用新型相 比于传统的双模缝隙天线， 能够产生三个基本谐振模式， 实现利用微带线馈电 的三模宽带阶梯型缝隙天线。 对附图的简要说明
附图说明
[0013] 图 1是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线优选实施例的 构示意图；
[0014] 图 2是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线的镂空金属片优 选实施例的结构示意图；
[0015] 图 3是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线的 L形金属微带线 优选实施例的结构示意图；
[0016] 图 4是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线的反射系数仿真 结果示意图；
[0017] 图 5是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 L0参数的反射系 数仿真结果示意图；
[0018] 图 6是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 dl参数的反射系 数仿真结果示意图；
[0019] 图 7是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 W4参数的反射系 数仿真结果示意图。
[0020] 本实用新型目的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 将在具体实施方式部分 一并参照附图做进一步说明。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0021] 为更进一步阐述本实用新型为达成上述目的所采取的技术手段及功效， 以下结 合附图及较佳实施例， 对本实用新型的具体实施方式、 结构、 特征及其功效进 行详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型， 并不用于限定本实用新型。
[0022] 参照图 1所示， 图 1是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线优 选实施例的平面结构示意图。 在本实施例中， 利用微带线馈电的三模宽带阶梯 型缝隙天线 1， 包括介质板 10、 镂空金属片 20、 L形金属微带线 30和 SMA (Sub- Miniature-A) 头 40。 所述利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 1为长方体 结构 （图 1中仅示出了平面示意图） ， 所述镂空金属片 20及 L形金属微带线 30均 为铜质。 所述介质板 10为 FR4的介质基板， 所述介质板 10厚度为 0.8mm且介电常 数优选为 4.4。 所述 SMA头 40为同轴连接器。 所述镂空金属片 20贴合于所述介质 板 10的上表面， 所述 L形金属微带线 30贴合于所述介质板 10的下表面； 所述镂空 金属片 20上刻蚀有阶梯型镂空缝隙 21， 所述阶梯型镂空缝隙 21由第一矩形镂空 2 11、 第二矩形镂空 212、 第三矩形镂空 213、 第四矩形镂空 214和第五矩形镂空 21 5依次连接构成； 所述 L形金属微带线的横部 31与所述介质板 10的下表面的长边 平行， 所述 L形金属微带线的竖部 32与所述介质板 10的下表面的长边垂直； 所述 L形金属微带线的竖部 32延伸至所述介质板 10的下表面的底部长边， 所述 SMA头 40设置于所述 L形金属微带线的竖部 32与所述介质板 10的下表面的底部长边相交 位置的介质板 10上， 形成第一馈电端口； 所述镂空金属片 20与 SMA头 40的馈电 接地端电连接， 所述 SMA头 40的端与所述 L形金属微带线的竖部 32的底部电连接
[0023] 本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线通过设置阶梯型镂空缝 隙谐振， 可以产生三个谐振模式， 比传统的双模缝隙天线多一个谐振模式。 并 在天线边缘用微带线馈电， 实现天线小型化。 因此， 本实用新型相比于传统的 双模缝隙天线， 能够产生三个基本谐振模式， 实现利用微带线馈电的三模宽带 阶梯型缝隙天线。
[0024] 参照图 2所示， 图 2是利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线的镂空金属片 优选实施例的结构示意图。 在本实施例中， 所述第一矩形镂空 211、 第二矩形镂 空 212、 第三矩形镂空 213、 第四矩形镂空 214和第五矩形镂空 215的宽边与所述 介质板 10的上表面的宽边中轴线平行； 所述第一矩形镂空 211、 第二矩形镂空 21 2、 第三矩形镂空 213、 第四矩形镂空 214和第五矩形镂空 214关于所述宽边中轴 线对称。
[0025] 所述介质板 10和镂空金属片 20的长度 W为 74mm， 所述介质板 10和镂空金属片 2 0的宽度 L为 106mm; 所述第一矩形镂空 211的长度 W0为 52mm， 所述第一矩形镂 空 211的宽度 L0为 44mm; 所述第二矩形镂空 212的长度 W1为 32mm， 所述第二矩 形镂空 212的宽度 L1为 6mm; 所述第三矩形镂空 213的长度 W2为 6.7mm， 所述第 三矩形镂空 213的宽度 L2为 10.5mm; 所述第四矩形镂空 214的长度 W3为 2.6mm， 所述第四矩形镂空 214的宽度 L3为 17.7mm; 所述第五矩形镂空 215的长度 W4为 9. 6mm, 所述第五矩形镂空 215的宽度 L4为 1.5mm。 所述阶梯型镂空缝隙 21的下部 长边与所述介质板 10的上表面的下部长边的距离 dx为 6.3mm。
[0026] 参照图 3所示， 图 3是利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线的 L形金属微 带线优选实施例的结构示意图。 所述 L形金属微带线 30的宽度 WP1为 1.32mm， 所 述 L形金属微带线的横部 31的长度 d2为 27.6mm， 所述 L形金属微带线的竖部 32的 长度 dl为 11.32mm。 所述 L形金属微带线的竖部 32与所述介质板 10的下表面的左 边宽边的距离 dO为 20.4mm。
[0027] 参考图 4所示， 图 4是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线的 反射系数仿真结果示意图。 从图 4可以看出， 所述利用微带线馈电的三模宽带阶 梯型缝隙天线 1的反射系数在 -10dB以下， 工作频率可以覆盖 1.15GHz到 2.93GHz ， 实现了 fml、 fm2、 fm3三个谐振模式， 相对带宽可以达到 86.9%， 实现宽带性 能。
[0028] 参考图 5所示， 图 5是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 L0 参数的反射系数仿真结果示意图。 从图 5中可以看出， 通过调节所述第一矩形镂 空 211的宽度 L0， 可以实现对 fm2的独立调谐， 因此可知 fm2为该缝隙谐振器的基 本谐振频率。
[0029] 参考图 6所示， 图 6是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 dl 参数的反射系数仿真结果示意图。 从图 6中可以看出， 通过调节 L形金属微带线 的竖部 32的长度 dl， 可以实现对 fm3的独立调谐， 因此可知 fm3是由缝隙中形成 的虚拟短路缝隙谐振器产生。
[0030] 参考图 7所示， 图 7是本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 W 4参数的反射系数仿真结果示意图。 从图 7中可以看出， 通过调节所述第五矩形 镂空 215的长度 W4， 该利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线 1在低频处相 对于传统的缝隙天线形成了一个新的谐振频率 fml， 可以通过调节所述第五矩形 镂 215的长度 W4来实现对 fml的调谐。
[0031] 本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线通过设置阶梯型镂空缝 隙谐振， 并在天线边缘用微带线馈电， 可实现工作频率覆盖 1.15GHz到 2.93GHz ， 实现了 fml、 fm2、 fm3三个谐振模式， 相对带宽可以达到 86.9%， 实现宽带性 能的阶梯型缝隙天线。
[0032] 以上仅为本实用新型的优选实施例， 并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡 是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换， 或直接 或间接运用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本实用新型的专利保护范围 内。
工业实用性
[0033] 相较于现有技术， 本实用新型利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线通过 设置阶梯型镂空缝隙谐振， 可以产生三个谐振模式， 比传统的双模缝隙天线多 一个谐振模式。 并在天线边缘用微带线馈电， 实现天线小型化。 本实用新型相 比于传统的双模缝隙天线， 能够产生三个基本谐振模式， 实现利用微带线馈电 的三模宽带阶梯型缝隙天线。

Claims

权利要求书
一种利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线， 包括介质板、 镂空 金属片、 L形金属微带线和 SMA头， 其特征在于： 所述镂空金属片贴 合于所述介质板的上表面， 所述 L形金属微带线贴合于所述介质板的 下表面； 所述镂空金属片上刻蚀有阶梯型镂空缝隙， 所述阶梯型镂空 缝隙由第一矩形镂空、 第二矩形镂空、 第三矩形镂空、 第四矩形镂空 和第五矩形镂空依次连接构成； 所述 L形金属微带线的横部与所述介 质板的下表面的长边平行， 所述 L形金属微带线的竖部与所述介质板 的下表面的长边垂直； 所述 L形金属微带线的竖部延伸至所述介质板 的下表面的底部长边， 所述 SMA头设置于所述 L形金属微带线的竖部 与所述介质板的下表面的底部长边相交位置的介质板上， 形成第一馈 电端口； 所述镂空金属片与 SMA头的接地端电连接， 所述 SMA头的 馈电端与所述 L形金属微带线的竖部的底部电连接。
如权利要求 1所述的利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线， 其 特征在于， 所述第一矩形镂空、 第二矩形镂空、 第三矩形镂空、 第四 矩形镂空和第五矩形镂空的宽边与所述介质板的上表面的宽边中轴线 平行； 所述第一矩形镂空、 第二矩形镂空、 第三矩形镂空、 第四矩形 镂空和第五矩形镂空关于所述宽边中轴线对称。
如权利要求 1所述的利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线， 其 特征在于， 所述利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线为长方体 结构， 所述镂空金属片及 L形金属微带线均为铜质。
如权利要求 1所述的利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线， 其 特征在于， 所述介质板为 FR4的介质基板， 所述介质板的厚度为 0.8m m且介电常数为 4.4。
如权利要求 1-4任一项所述的利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙 天线， 其特征在于， 所述介质板和镂空金属片的长度为 74mm， 所述 介质板和镂空金属片的宽度为 106mm; 所述第一矩形镂空的长度为 52 mm, 所述第一矩形镂空的宽度为 44mm; 所述第二矩形镂空的长度 为 32mm， 所述第二矩形镂空的宽度为 6mm; 所述第三矩形镂空的长 度为 6.7mm， 所述第三矩形镂空的宽度为 10.5mm; 所述第四矩形镂 空的长度为 2.6mm， 所述第四矩形镂空的宽度为 17.7mm; 所述第五 矩形镂空的长度为 9.6mm， 所述第五矩形镂空的宽度为 1.5mm。
如权利要求 5所述的利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线， 其 特征在于， 所述阶梯型镂空缝隙的下部长边与所述介质板的上表面的 下部长边的距离为 6.3mm。
如权利要求 6所述的利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线， 其 特征在于， 所述 L形金属微带线的宽度为 1.32mm， 所述 L形金属微带 线的横部的长度为 27.6mm， 所述 L形金属微带线的竖部长度为 11.32m m。
如权利要求 7所述的利用微带线馈电的三模宽带阶梯型缝隙天线， 其 特征在于， 所述 L形金属微带线的竖部与所述介质板的下表面的左边 宽边的距离为 20.4mm。
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