一种多频微带贴片天线的制作方法

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种多频微带贴片天线。

背景技术：

微带天线，作为20世纪70年代研究成功的一种新型天线，以其结构简单、质量轻、低剖面、易于与飞行器表面共形安装和可与微带电路集成等优点，在通信、雷达等领域得到了广泛的应用，然而，微带天线也有其自身的缺点，例如带宽窄、增益低和功率容量小等缺陷。

随着现代无线通信向低频端和高频端应用的发展需要，天线小型化及宽频带技术已成为实际微带天线设计的首要因素，同时，在雷达、制导、卫星通信的无线移动通信系统中，需要天线实现多频工作，但简单辐射片的尺寸设计出来的天线回波损耗、驻波及增益达不到一定的效果，尤其是频段单一，使得微带天线在设计中受到限制。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种多频微带贴片天线，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种多频微带贴片天线，包括介质层，所述介质层的上表面设置有辐射贴片，所述介质层为矩形结构，所述介质层的下表面连接有接地板，所述接地板的形状为矩形结构，所述接地板与介质层之间相互匹配，所述接地板为绝缘材料，所述辐射贴片的上表面中部开有贴片圆，所述贴片圆半径为2.5mm，所述贴片圆的两侧分别设置有第一贴片和第二贴片，所述辐射贴片的上端开有开槽口，所述辐射贴片的下端连接有微带线，所述微带线具有三个频段，所述微带线由五十欧姆的阻抗微带和四分之一波长阻抗微带组成，所述辐射贴片与微带线之间设置有波长阻抗转换器。

进一步地，所述介质层的材料为FR4绝缘材质。

进一步地，所述辐射贴片和接地板的材料均为金属，所述辐射贴片和接地板的优选材料为铜材质。

进一步地，所述第一贴片和第二贴片均为半圆形结构，所述第一贴片和第二贴片的半径相等。

进一步地，所述铜质材料的辐射贴片长为37.2mm和宽为 30.2mm。

进一步地，所述微带线、贴片圆和开槽口在一条线上。

进一步地，所述微带线中的四分之一波长阻抗微带又称四分之一波长阻抗转换器。

进一步地，所述绝缘材料的介质层长为74.4mm、宽为77.75mm 和高为1.6mm。

进一步地，所述辐射贴片后方正方形开槽口边长为8mm,所述辐射贴片两侧的第一贴片和第二贴片的半径为4mm。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该种实用新型设计合理，该装置提供一种具有三个频段的微带线，其辐射贴片的中心挖去一个贴片圆，在贴片圆左右方加入半圆结构的第一贴片和第二贴片，从而使得该装置的回波损耗、驻波及增益能达到很好的效果，而且会出现三个频段，三个频段的频率分别为 2.26GHz、3.42GHz和4.19GHz，通过HFSS软件进行设计与优化，同时添加扫描频率1.5到4.5GHz频段观察此天线的性能参数，分析天线在频段的回波损耗、电压驻波比及增益，通过此设计，第一个频段回波损耗要比不打孔时的回波损耗大约提高34.7％，同时出现第二个频段和第三个频段，相对应的回波损耗为 -32.7101dB、-23.2328dB和-21.1920dB，三个频段中心频率对应的驻波分别为1.0474、1.480和1.2089，增益均有优化的性能，仿真设计效果明显提升，可见该实用新型，功能实用，适合被广泛推广。

附图说明

图1是一种多频微带贴片天线结构示意图。

图2是一种多频微带贴片天线平面示意图。

图3是一种多频微带贴片天线回波损耗仿真图。

图4是一种多频微带贴片天线驻波仿真图。

图5是一种多频微带贴片天线第一个频段驻波仿真图。

图6是一种多频微带贴片天线第二个频段驻波仿真图。

图7是一种多频微带贴片天线第二个频段驻波仿真图。

图8是一种贴片双频微带天线E平面增益方向仿真图。

图中：1、介质层；2、辐射贴片；3、开槽口；4、贴片圆；5、第一贴片；6、波长阻抗转换器；7、微带线；8、接地板；9、第二贴片。

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。

如图1-8所示，一种多频微带贴片天线，包括介质层1，所述介质层1的上表面设置有辐射贴片2，所述介质层1为矩形结构，所述介质层1的下表面连接有接地板8，所述接地板8的形状为矩形结构，所述接地板8与介质层1之间相互匹配，所述接地板8为绝缘材料，所述辐射贴片2的上表面中部开有贴片圆4，所述贴片圆4半径为2.5mm，所述贴片圆4的两侧分别设置有第一贴片5和第二贴片9，所述辐射贴片2的上端开有开槽口3，所述辐射贴片2的下端连接有微带线7，所述微带线7具有三个频段，所述微带线7由五十欧姆的阻抗微带和四分之一波长阻抗微带组成，所述辐射贴片2与微带线7之间设置有波长阻抗转换器 6，波长阻抗转换器6长为17.45mm、宽为1.16mm，微带线7长为 15mm和宽为2.98mm。

其中，所述介质层1的材料为FR4绝缘材质，FR4的绝缘材质具有良好的绝缘性。

其中，所述辐射贴片2和接地板8的材料均为金属，所述辐射贴片2和接地板8的优选材料为铜材质，铜材质的辐射贴片2 和接地板8具有良好的导电性及坚固性。

其中，所述第一贴片5和第二贴片9均为半圆形结构，所述第一贴片5和第二贴片9的半径相等，第一贴片5和第二贴片9 与贴片圆4之间良好配合，使得该微带天线出现三个频段。

其中，所述铜质材料的辐射贴片2长为37.2mm和宽为 30.2mm。

其中，所述微带线7、贴片圆4和开槽口3在一条线上，微带线7、贴片圆4和开槽口3之间具有良好的位置关系，使得该装置的回波损耗、驻波及增益能达到很好的效果。

其中，所述微带线7中的四分之一波长阻抗微带又称四分之一波长阻抗转换器。

其中，所述绝缘材料的介质层1长为74.4mm、宽为77.75mm 和高为1.6mm。

其中，所述辐射贴片2后方正方形开槽口3边长为8mm,所述辐射贴片2两侧的第一贴片5和第二贴片9的半径为4mm。

需要说明的是，该一种多频微带贴片天线的结构为矩形结构，它是在一块远小于工作波长的介质基片的一面敷以金属材料的辐射贴片2，底面全部敷有接地板8，此微带线7是在矩形结构的微带线7基础上加减贴片圆4设计而成，贴片圆4的两侧分别设置有第一贴片5和第二贴片9，只考虑主模激励的情况，采用微带线7中心馈电的方式激励，微带线7由五十欧姆的阻抗微带和四分之一波长阻抗微带组成，从而获得良好的匹配，该装置提供一种具有三个频段的微带线7，得到的效果非常合理化，辐射贴片2 与微带线7之间设置有波长阻抗转换器6，回波损耗、电压驻波比和增益都有优良的效果，铜质材料的辐射贴片2紧贴在绝缘材料的介质层1上侧，接地板8紧贴着绝缘材质的介质层1下侧，此仿真模型转换为PCB板进行精密加工制作，在五十欧姆微带线 7处焊接SMA接头方可进行测试，铜质材料的辐射贴片2长为 37.2mm和宽为30.2mm，绝缘材料的介质层1长为74.4mm、宽为 77.75mm和高为1.6mm，挖去的贴片圆4半径为2.5mm,铜质材料的辐射贴片2后方的正方形开槽口3边长为8mm。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。