凸字形多频段微带天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天线，尤其涉及一种凸字形多频段微带天线。
【背景技术】
[0002]利用微带线的福射来制成微带微波天线的概念最早由德尚(G.A.Deschamps)教授在1953年提出，在1955年由法国Gutton和Baissinot发表了专利。微带天线是一种随系统对天线的要求而发展起来的典型的低剖面、平板结构的天线，但是因为没有较好的微波介质材料，所以在随后的近二十年里对此只有零星的研究，当时人们只是把微带结构作为波导元器件的一种小、薄、轻又低廉的替代品。二十世纪70年代期间，由于获得了具有低损耗正切特性和有吸引力的热特性及机械特性的良好基片，改进的照相平板印刷技术和更好的理论模型，使微带天线取得突破性进展。最早的微带天线是Howell和Munson在二十世纪七十年代初期研制成的。近年来微带天线备受重视，由于微带天线为平面结构的谐振式天线，因此它具有低剖面、体积小、重量轻，易与飞行器共形以及易于和有源器件和电路集成，并且便于获得圆极化，容易实现双频、双极化等优点，被广泛应用于卫星通信，雷达、移动通信等无线电设备中。很多微带天线自身存在频段单一、频带窄、易激励表面波、功率容量小的缺点，大大限制了它的应用。如何改善它的缺点，充分利用它的优点已成为通信领域研究的主要课题。为了提高收发通信系统中的工作性能和效率，宽频多频带小型化微带天线的研究成为天线领域中的一个主要研究方向，
【发明内容】
[0003]本实用新型为了克服现有技术存在频段单一，增益低的不足，提供一种凸字形多频段微带天线。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0005]凸字形多频段微带天线包括基板、凸字形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、金属接地板；基板的上表面设有凸字形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，凸字形辐射贴片的形状由上侧的一个矩形与下侧的一个矩形组成，凸字形辐射贴片上设有左侧矩形开槽、右侧矩形开槽、上侧矩形开槽，凸字形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线均关于基板的纵向中心轴对称，阻抗匹配输入传输线的上端与凸字形辐射贴片的下端相连，阻抗匹配输入传输线的下端与基板的底端相连；基板的下表面设有金属接地板，金属接地板的形状由三个矩形自左到右排列组成，金属接地板的底端与基板的底端相连。
[0006]所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的长度为40mm?41mm，宽度为40mm?41mm。所述的凸字形福射贴片的上侧矩形的长度为19mm?21mm，宽度为7mm?9mm，下侧矩形的长度为35mm?37mm，宽度为19mm?21mm。所述的左侧矩形开槽、右侧矩形开槽和上侧矩形开槽的长度均为15mm?17mm，宽度均为5mm?7mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为10mm?11mm，宽度为2mm?3mm。所述的金属接地板的左侧矩形的长度为15mm?17mm，宽度为2mm?4mm，中间矩形的长度为36mm?37mm，宽度为26mm?28mm，右侧矩形的长度为13_?15mm，宽度为9_?11mm。
[0007]本实用新型具有损耗低，频段多，辐射特性好，成本低，尺寸小，易于制作，便于集成等优点。
【附图说明】
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[0008]图1是凸字形多频段微带天线的正面结构图；
[0009]图2是凸字形多频段微带天线的背面结构图；
[0010]图3是凸字形多频段微带天线的插入损耗图；
[0011]图4是凸字形多频段微带天线在2.43GHz时的E面、Η面辐射方向图；
[0012]图5是凸字形多频段微带天线在3.96GHz时的E面、Η面辐射方向图；
[0013]图6是凸字形多频段微带天线在4.63GHz时的E面、Η面辐射方向图；
[0014]图7是凸字形多频段微带天线在5.23GHz时的E面、Η面辐射方向图。
【具体实施方式】
[0015]如图1?2所示，凸字形多频段微带天线包括基板1、凸字形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3、金属接地板7 ;基板1的上表面设有凸字形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3，凸字形辐射贴片2的形状由上侧的一个矩形与下侧的一个矩形组成，凸字形辐射贴片2上设有左侧矩形开槽4、右侧矩形开槽5、上侧矩形开槽6，凸字形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3均关于基板1的纵向中心轴对称，阻抗匹配输入传输线3的上端与凸字形辐射贴片2的下端相连，阻抗匹配输入传输线3的下端与基板1的底端相连；基板1的下表面设有金属接地板7，金属接地板7的形状由三个矩形自左到右排列组成，金属接地板8的底端与基板1的底端相连。
[0016]所述的基板1为玻璃纤维环氧树脂材料，基板1的长度为40mm?41mm，宽度为40mm?41mm。所述的凸字形福射贴片2的上侧矩形的长度为19mm?21mm，宽度为7mm?9mm,下侧矩形的长度为35mm?37mm，宽度为19mm?21mm。所述的左侧矩形开槽4、右侧矩形开槽5和上侧矩形开槽6的长度均为15mm?17mm，宽度均为5mm?7mm。所述的阻抗匹配输入传输线3的长度为10_?11mm，宽度为2_?3_。所述的金属接地板7的左侧矩形的长度为15mm?17mm，宽度为2mm?4mm，中间矩形的长度为36mm?37mm，宽度为26mm?28mm，右侧矩形的长度为13_?15mm，宽度为9_?11mm。
[0017]实施例1
[0018]凸字形多频段微带天线:
[0019]选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1.6mm。基板的长度为40mm，宽度为40mm。凸字形辐射贴片的上侧矩形的长度为20mm，宽度为8mm，下侧矩形的长度为36mm，宽度为20mm。左侧矩形开槽、右侧矩形开槽和上侧矩形开槽的长度均为16_，宽度均为6_。阻抗匹配输入传输线的长度为10_，宽度为2_。金属接地板的左侧矩形的长度为16mm，宽度为3mm，中间矩形的长度为36.5mm，宽度为27mm，右侧矩形的长度为14mm，宽度为10mm。凸字形多频段微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的插入损耗曲线如附图3所示。由图可见，-10dB以下的工作频段为2.397GHz?2.443GHz，3.91GHz ?3.98GHz，4.575GHz ?4.67GHz，5.177GHz ?5.242GHz。图 4 所示为凸字形多频段微带天线在2.43GHz时的E面和Η面方向图，由图可见，在频率为2.43GHz时，增益为4.4dBi，半功率波瓣宽度为95.9°。图5所示为凸字形多频段微带天线在3.96GHz时的E面和Η面方向图，由图可见，在频率为3.96GHz时，增益为4.34dBi，半功率波瓣宽度为67.4°。图6所示为凸字形多频段微带天线在4.63GHz时的E面和Η面方向图，由图可见，在频率为4.63GHz时，增益为2.36dBi，半功率波瓣宽度为273.6°。图7所示为凸字形多频段微带天线在5.23GHz时的E面和Η面方向图，由图可见，在频率为5.23GHz时，增益为4.55dBi，半功率波瓣宽度为112.6°。
【主权项】
1.一种凸字形多频段微带天线，其特征在于包括基板(1)、凸字形辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(3)、金属接地板(7);基板(1)的上表面设有凸字形辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(3)，凸字形辐射贴片(2)的形状由上侧的一个矩形与下侧的一个矩形组成，凸字形辐射贴片(2)上设有左侧矩形开槽(4)、右侧矩形开槽(5)、上侧矩形开槽￠)，凸字形辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(3)均关于基板(1)的纵向中心轴对称，阻抗匹配输入传输线(3)的上端与凸字形辐射贴片(2)的下端相连，阻抗匹配输入传输线(3)的下端与基板(1)的底端相连；基板(1)的下表面设有金属接地板(7)，金属接地板(7)的形状由三个矩形自左到右排列组成，金属接地板(8)的底端与基板(1)的底端相连。2.如权利要求1所述的一种凸字形多频段微带天线，其特征在于所述的基板(1)为玻璃纤维环氧树脂材料，基板(1)的长度为40mm?41mm，宽度为40mm?41mm。3.如权利要求1所述的一种凸字形多频段微带天线，其特征在于所述的凸字形辐射贴片⑵的上侧矩形的长度为19mm?21mm，宽度为7mm?9mm，下侧矩形的长度为35mm?37mm,宽度为 19_ ?21mm。4.如权利要求1所述的一种凸字形多频段微带天线，其特征在于所述的左侧矩形开槽(4)、右侧矩形开槽(5)和上侧矩形开槽(6)的长度均为15mm?17_，宽度均为5mm?7_。5.如权利要求1所述的一种凸字形多频段微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线⑶的长度为10mm?11mm，宽度为2mm?3mm。6.如权利要求1所述的一种凸字形多频段微带天线，其特征在于所述的金属接地板(7)的左侧矩形的长度为15mm?17mm，宽度为2mm?4mm，中间矩形的长度为36mm?37mm，宽度为26_?28_，右侧矩形的长度为13_?15_，宽度为9_?11mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种凸字形多频段微带天线，它包括基板，凸字形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、金属接地板；基板的上表面设有凸字形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线；基板的下表面设有金属接地板；阻抗匹配输入传输线的上端与凸字形辐射贴片的下端相连，阻抗匹配输入传输线的下端与基板的底端相连，金属接地板的底端与基板的底端相连。本实用新型具有损耗低，辐射特性好，频段多，结构简单，成本低，尺寸小，易于制作，便于集成等优点。
【IPC分类】H01Q1/48, H01Q1/50, H01Q1/38, H01Q5/28
【公开号】CN205050993
【申请号】CN201520837313
【发明人】杨凤英, 吴敬芳
【申请人】杨凤英, 吴敬芳
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月23日