[實用新型]T型開槽式共面雙頻微帶天線

有效

• 申請號: 201220252487.9
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN202797290U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 戴秋莉;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T型開槽式雙頻微帶天線。

技術背景

天線作為通信系統中的一個重要的無線電設備，其性能的好壞將直接影響無線電設備的性能。微帶天線具有體積小,?重量輕,?低剖面,?能與載體共型,?制造簡單,?成本低,?易集成,?容易實現雙頻、多頻段工作等諸多優點,?因此近十幾年微帶天線得到了廣泛的研究和發展。適用于寬帶WLAN的雙頻、多頻帶微帶天線也正在得到研究和開發。為了使微帶天線實現雙頻工作，常用的方法有多片法、多模單片法、加載單片法。但是其結構復雜，加工難度大。考慮到天線結構簡單對工程應用的重要性，對普通微帶天線進行改造后，能夠滿足WLAN雙頻的要求。但是微帶天線的單元增益較低，因此常采用由微帶貼片單元組成的微帶陣列天線來獲得更大的增益或實現特定的方向性。

市場上已有的一些微帶天線如倒F型天線等雖然能雙頻工作，但是，定向性能差，損耗大，因此迫切需要研究出一種高增益、低損耗、雙頻工作的陣列天線來滿足WLAN通信系統的要求。通過正確地選擇散射介質的尺寸、材料和形狀，它可以阻止電磁波在某個方向或者所有方向上的傳播，已經被廣泛地應用在濾波器、功分器等微波電路的設計中。利用在輻射貼片上開槽的方法，可以實現雙頻微帶天線。

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T型開槽式雙頻微帶天線。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

T型開槽式雙頻微帶天線包括微帶基板、輻射貼片、阻抗匹配輸入微帶線、倒T型金屬接地板和半圓形金屬接地板；微帶基板上表面設有輻射貼片、阻抗匹配輸入微帶線，距輻射貼片頂端4.5mm～5.5mm處設有T型開槽，輻射貼片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倒T型金屬接地板和半圓形金屬接地板，半圓形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21mm～23mm，寬為21mm～23mm。所述的輻射貼片的長為20mm～22mm，寬為10mm～14mm。所述的T型開槽的高度為4mm～8mm，長為12mm～15mm，開槽寬度為1mm～3mm。所述的阻抗匹配輸入微帶線與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2mm～3mm。所述的倒T型金屬接地板的長為8mm～10mm，寬為5mm～8mm，線寬為1mm～3mm。所述的半圓形金屬板接地板的半徑為8mm～9mm。所述的倒T型金屬接地板的底端與半圓形金屬板接地板的頂端的間距為0.5mm～1mm。

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T型開槽式雙頻微帶天線正面的結構圖；

圖2是T型開槽式雙頻微帶天線背面的結構圖；

圖3是T型開槽式雙頻微帶天線插入損耗曲線圖；

圖4是T型開槽式雙頻微帶天線在4.3GHz時的輻射方向圖；

圖5是T型開槽式雙頻微帶天線在8GHz時的輻射方向圖。

具體實施方式

T型開槽式雙頻微帶天線包括微帶基板1、輻射貼片2、阻抗匹配輸入微帶線4、倒T型金屬接地板5和半圓形金屬接地板6；微帶基板1上表面設有輻射貼片2、阻抗匹配輸入微帶線4，距輻射貼片2頂端4.5mm～5.5mm處設有T型開槽3，輻射貼片2底端與阻抗匹配輸入微帶線4一端相連，阻抗匹配輸入微帶線4的另一端與微帶基板1的底端相連；微帶基板1下表面設有倒T型金屬接地板5和半圓形金屬接地板6，半圓形金屬接地板6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1的長為21mm～23mm，寬為21mm～23mm。所述的輻射貼片2的長為20mm～22mm，寬為10mm～14mm。所述的T型開槽3的高度為4mm～8mm，長為12mm～15mm，開槽寬度為1mm～3mm。所述的阻抗匹配輸入微帶線4與輻射貼片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4的寬度為2mm～3mm。所述的倒T型金屬接地板5的長為8mm～10mm，寬為5mm～8mm，線寬為1mm～3mm。所述的半圓形金屬板接地板6的半徑為8mm～9mm。所述的倒T型金屬接地板5的底端與半圓形金屬板接地板6的頂端的間距為0.5mm～1mm。

實施例1

T型開槽式雙頻微帶天線：

選擇介電常數為4.4的FR4材料制作微帶基板，厚度為1?mm。微帶基板的長為22.5mm，寬為22.5mm。輻射貼片的長為21.5mm，寬為12mm。T型開槽的高度為5mm，長為14mm，開槽寬度為1mm。阻抗匹配輸入微帶線與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2mm。倒T型金屬接地板的長為8mm，寬為6mm，線寬為2mm。半圓形金屬板接地板的半徑為8.5mm。倒T型金屬接地板的底端與半圓形金屬板接地板的頂端的間距為0.5mm。運用軟件對T型開槽式雙頻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T型開槽式雙頻微帶天線的插入損耗曲線如圖3。由圖3可見，在3.7~5.2GHz、6.58~9.2?GHz范圍內插入損耗小于-10dB。圖4-圖5所示為T型開槽式雙頻微帶天線分別在4.3GHz、8GHz時的輻射方向圖和輻射方向圖，在頻率為4.3GHz時的增益為2.7dBi，半功率波瓣寬度為84.3°，在頻率為8GHz時的增益為2.9dBi，半功率波瓣寬度為63.9°。