[實用新型]Y型超寬帶微帶天線

有效

• 申請號: 201220252452.5
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN202585741U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 劉漢;李九生;宋美靜
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H01Q13/08
• 分類號: H01Q13/08;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及天線，尤其涉及一種Y型超寬帶微帶天線。

技術背景

無線通信技術在通信、雷達和軍事方面有所應用。?2004年美國聯邦通信委員會將3.1-10.6GHz頻段應用到民用后，無線通信技術在測量系統和車載雷達系統中得到廣泛應用。隨著無線通信技術的不斷發展，超寬帶天線得到研究者們的廣泛關注。

為了增加天線的阻抗帶寬，最簡單的方式之一就是增加整個天線的尺寸，但是為了使天線盡可能的緊湊以滿足系統小型化要求。如果想在不增加尺寸的情況下擴展天線的工作帶寬，一種比較實用的方式就是采用級式結構或者是多階梯式結構。通過采用階梯式結構實現多級式匹配，使整個天線的能得到較為完美的匹配，從而提高天線的工作帶寬。由于采用了多階結構，延長了電流路徑，也可以同時降低頻率，使天線小型化。

發明內容

本實用新型為了克服現有技術在無線局域網中頻帶窄、損耗大的不足，提供一種Y型超寬帶微帶天線。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

Y型超寬帶微帶天線包括微帶基板、半月形輻射貼片、阻抗匹配輸入微帶線和梯形凹槽金屬接地板；微帶基板上表面設有半月形輻射貼片和阻抗匹配輸入微帶線，半月形輻射貼片的底端與阻抗匹配輸入微帶線一端相連，阻抗匹配輸入微帶線的另一端與微帶基板的底端相連；微帶基板下表面設有梯形凹槽金屬接地板，梯形凹槽金屬接地板的底端與微帶基板的底端相連。

所述的微帶基板為FR4材料。所述的微帶基板的長為23mm～25mm，寬為24mm～26mm。所述的半月形輻射貼片的寬為13mm～15mm。所述的阻抗匹配輸入微帶線與半月形輻射貼片采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50Ω。所述的阻抗匹配輸入微帶線的寬度為3mm～4mm。所述的梯形凹槽金屬接地板的上底長為10mm～12mm，下底長為22mm～23mm，高為9mm～10mm。所述的梯形凹槽金屬接地板的凹槽長為3mm～4mm，凹槽寬為1.8mm～2mm。

本實用新型工作頻帶內具有穩定的輻射特性、損耗低、成本低，結構簡單、易于制作。

附圖說明

圖1是Y型超寬帶微帶天線正面的結構圖；

圖2是Y型超寬帶微帶天線背面的結構圖；

圖3是Y型超寬帶微帶天線插入損耗曲線圖；

圖4是Y型超寬帶微帶天線在3.8GHz時的輻射方向圖；

圖5是Y型超寬帶微帶天線在5.8GHz時的輻射方向圖；

圖6是Y型超寬帶微帶天線在11GHz時的輻射方向圖。

具體實施方式

Y型超寬帶微帶天線包括微帶基板1、半月形輻射貼片2、阻抗匹配輸入微帶線3和梯形凹槽金屬接地板4；微帶基板1上表面設有半月形輻射貼片2和阻抗匹配輸入微帶線3，半月形輻射貼片2的底端與阻抗匹配輸入微帶線3一端相連，阻抗匹配輸入微帶線3的另一端與微帶基板1的底端相連；微帶基板1下表面設有梯形凹槽金屬接地板4，梯形凹槽金屬接地板4的底端與微帶基板1的底端相連。

所述的微帶基板1為FR4材料。所述的微帶基板的1長為23mm～25mm，寬為24mm～26mm。所述的半月形輻射貼片2的寬為13mm～15mm。所述的阻抗匹配輸入微帶線3與半月形輻射貼片2采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50Ω。所述的阻抗匹配輸入微帶線3的寬度為3mm～4mm。所述的梯形凹槽金屬接地板4的上底長為10mm～12mm，下底長為22mm～23mm，高為9mm～10mm。所述的梯形凹槽金屬接地板4的凹槽長為3mm～4mm，凹槽寬為1.8mm～2mm。

實施例1

Y型超寬帶微帶天線：

選擇介電常數為4.4的FR4材料制作微帶基板，厚度為1.6?mm。微帶基板的長為24mm，寬為25mm。半月形輻射貼片寬為14mm。阻抗匹配輸入微帶線與半月形輻射貼片采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50Ω。阻抗匹配輸入微帶線的寬度為3mm。梯形凹槽金屬接地板的上底長為12mm，下底長為22mm，高為10mm。梯形凹槽金屬接地板4的凹槽長為4mm，凹槽寬為1.8mm。運用軟件對Y型超寬帶微帶天線的插入損耗曲線和增益等輻射特性進行了仿真測量所得的Y型超寬帶微帶天線的插入損耗曲線如圖3。由圖3可見，在3.59~14.15GHz范圍內插入損耗小于-10dB，完全可以覆蓋超寬帶的整個頻率范圍。圖4-圖6所示為Y型超寬帶微帶天線分別在3GHz、5.8GHz、11?GHz時的輻射方向圖和輻射方向圖，在頻率為3GHz時的增益為2.5dBi，半功率波瓣寬度為86.1°，在頻率為5.8時的增益為3.4dBi，半功率波瓣寬度為84.7°，在頻率為11GHz時的增益為2.8dBi，半功率波瓣寬度為50.7°。