[實用新型]雙三角形微帶天線

有效

• 申請號: 201220298584.1
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN202662792U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 達姝瑾;李九生;宋美靜
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q13/08
• 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，尤其涉及一種雙三角形微帶天線。

技術背景

隨著無線通信技術的發展和電子產品應用的普及，對天線提出了更高的要求，主要體現在頻帶的范圍更廣，體積更小，便于安裝、架設和攜帶，同時具有較高的效率。?然而，在較低頻段，傳統的半波天線尺寸仍然太大，帶寬仍然太窄（只有?0.7%~7%），解決上述問題對于民用都有著重大的意義，小型化寬帶微帶天線的研究仍是一個熱點。

微帶天線自?20?世紀?70?年代初期研制成功以來，以其體積小、重量輕、低剖面、易共形、制造簡單、成本低、易與微帶線路集成等一系列優點，?越來越受到人們的重視，其發展更趨成熟化，得到了廣泛的應用。市場上已有的一些微帶天線雖然能寬頻工作，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、寬頻工作的天線來滿足通信系統的要求。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。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術在通信系統中頻帶窄、損耗大的不足，提供一種雙三角形微帶天線。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

雙三角形微帶天線包括微帶基板、三角形輻射貼片、阻抗匹配輸入微帶線、對稱三角形金屬接地板、連接匹配輸入傳輸線和矩形金屬接地板；微帶基板上表面設有三角形輻射貼片、阻抗匹配輸入微帶線，三角形輻射貼片端點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對稱三角形金屬接地板、連接匹配輸入傳輸線和矩形金屬接地板，對稱三角形輻射貼片端點與連接匹配輸入傳輸線一端相連，阻抗匹配輸入微帶線的另一端與矩形金屬接地板相連，矩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49mm～51mm，寬為49mm～51mm。所述的三角形輻射貼片和對稱三角形金屬接地板均為等腰三角形結構，底邊長為29mm～31mm，高為21mm～23mm。所述的阻抗匹配輸入微帶線與三角形輻射貼片，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和連接匹配輸入傳輸線的寬度均為2mm～3mm。所述的矩形金屬接地板的長為49mm～51mm，寬為5mm～7mm。

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是雙三角形微帶天線正面的結構示意圖；

圖2是雙三角形微帶天線背面的結構示意圖；

圖3是雙三角形微帶天線插入損耗曲線圖；

圖4是雙三角形微帶天線在5.2GHz時的輻射方向圖；

圖5是雙三角形微帶天線在5.5GHz時的輻射方向圖；

圖6是雙三角形微帶天線在5.8GHz時的輻射方向圖。

具體實施方式

雙三角形微帶天線包括微帶基板1、三角形輻射貼片2、阻抗匹配輸入微帶線3、對稱三角形金屬接地板4、連接匹配輸入傳輸線5和矩形金屬接地板6；微帶基板1上表面設有三角形輻射貼片2、阻抗匹配輸入微帶線3，三角形輻射貼片2端點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下表面設有對稱三角形金屬接地板4、連接匹配輸入傳輸線5和矩形金屬接地板6，對稱三角形輻射貼片4端點與連接匹配輸入傳輸線5一端相連，阻抗匹配輸入微帶線5的另一端與矩形金屬接地板6相連，矩形金屬接地板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49mm～51mm，寬為49mm～51mm。所述的三角形輻射貼片2和對稱三角形金屬接地板4均為等腰三角形結構，底邊長為29mm～31mm，高為21mm～23mm。所述的阻抗匹配輸入微帶線3與三角形輻射貼片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和連接匹配輸入傳輸線5的寬度均為2mm～3mm。所述的矩形金屬接地板6的長為49mm～51mm，寬為5mm～7mm。

實施例1

雙三角形微帶天線：

選擇介電常數為4.4的FR4材料制作微帶基板，厚度為1.2?mm。微帶基板的長為50mm，寬為50mm。三角形輻射貼片和對稱三角形金屬接地板，底邊長為30mm，高為22mm。阻抗匹配輸入微帶線與三角形輻射貼片，特性阻抗為50Ω。阻抗匹配輸入微帶線的寬度均為2.6mm。矩形金屬接地板的長為50mm，寬為6mm。運用軟件對雙三角形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，所得的雙三角形微帶天線的插入損耗曲線如圖3。由圖3可見，在4.67~6.98GHz范圍內插入損耗小于-10dB，完全可以覆蓋無線局域網標準5.2GHz段5.15~5.35GHz的整個頻率范圍、5.5?GHz段5.25~5.85GHz的整個頻率范圍以及5.8?GHz段5.725~5.85GHz的整個頻率范圍。圖4-圖6所示為雙三角形微帶天線分別在5.2GHz、5.5GHz、5.8GHz時的輻射方向圖和輻射方向圖，在頻率為5.2GHz時的增益為5.3dBi，半功率波瓣寬度為198.1°，在頻率為5.5GHz時的增益為5.4dBi，半功率波瓣寬度為86.6°，在頻率為5.8GHz時的增益為5.6dBi，半功率波瓣寬度為73°。