[實用新型]圓形雙頻微帶天線

有效

• 申請號: 201220599526.2
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN202917639U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 陳旭晨;李九生
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H01Q9/04
• 分類號: H01Q9/04;H01Q5/01;H01Q1/38;H01Q1/48;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，尤其涉及一種圓形雙頻微帶天線。

技術背景

自從美國聯邦通信委員會(?FCC)?于2002年將3.1~10.6GHz?頻段劃歸為超寬帶(?Ultra-wideband，UWB)?的民用頻段后，超寬帶通信系統的設計和應用成為無線通信領域激烈競爭的焦點。超寬帶天線是電子信息戰中電子對抗設備的關鍵部件，在沖激雷達等時域系統中具有廣泛應用。作為超寬帶系統的重要組成部分，新型超寬帶天線的設計成為近年來研究的熱點。

但是，考慮到超寬帶通信系統的工作頻段內還存在諸如無線局域網(?WLAN，5.15~5.825GHz)?、全球微波互聯網絡(?WiMAX，3.4~3.6GHz)?和C波段衛星通信系統(3.7~4.2GHz)?等其它通信系統。開口諧振環結構是常用的一種常用的結構，將其應用在微帶天線上，不僅可以滿足天線小型化的要求，而且在性能上能夠較容易滿足，因此，迫切需要研究出圓形雙頻微帶天線。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術在無線局域網中損耗大，增益低的不足，提供一種圓形雙頻微帶天線。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

圓形雙頻微帶天線包括微帶基板、開槽圓形輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；微帶基板的表面設有開槽圓形輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線和矩形金屬接地板，開槽圓形輻射貼片上設有兩個異向開口的圓環縫隙，開槽圓形輻射貼片底部與阻抗匹配輸入傳輸線相連，阻抗匹配輸入傳輸線另一端與微帶基板相連，矩形金屬接地板底端與微帶基板底端相連。

所述的微帶基板為Teconic材料。所述的微帶基板的長為35mm～40mm，寬為45mm～46mm。所述的開槽圓形輻射貼片的半徑為10mm～13mm，上端開口環的外半徑為6mm～7mm，內半徑為5mm～6mm，開口寬度為4mm～5mm，開口縫隙寬度為1mm～2mm，下端開口環的外半徑為4mm～5mm，內半徑為3mm～4mm，開口寬度為3mm～5mm，開口縫隙寬度為0.5mm～1mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長度為18mm～20mm，寬度為1?mm～2mm。所述的矩形金屬接地板的長度為18mm～20mm，寬度為17?mm～18mm。

本實用新型采用接地板開槽技術，并且微帶基板使用Teconic材料，具有增益高，損耗低，成本低，交叉極化特性和輻射特性好，結構簡單，便于集成。

附圖說明

圖1是圓形雙頻微帶天線的結構主視圖；

圖2是圓形雙頻微帶天線的插入損耗圖；

圖3是圓形雙頻微帶天線在3GHz時的E面輻射方向圖；

圖4是圓形雙頻微帶天線在3GHz時的H面輻射方向圖；

圖5是圓形雙頻微帶天線在4.5GHz時的E面輻射方向圖；

圖6是圓形雙頻微帶天線在4.5GHz時的H面輻射方向圖。

具體實施方式

如圖1所示，圓形雙頻微帶天線包括微帶基板1、開槽圓形輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3、矩形金屬接地板4；微帶基板1的表面設有開槽圓形輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3和矩形金屬接地板4，開槽圓形輻射貼片2上設有兩個異向開口的圓環縫隙，開槽圓形輻射貼片2底部與阻抗匹配輸入傳輸線3相連，阻抗匹配輸入傳輸線3另一端與微帶基板1相連，矩形金屬接地板4底端與微帶基板1底端相連。

所述的微帶基板1為Teconic材料。所述的微帶基板1的長為35mm～40mm，寬為45mm～46mm。所述的開槽圓形輻射貼片2的半徑為10mm～13mm，上端開口環的外半徑為6mm～7mm，內半徑為5mm～6mm，開口寬度為4mm～5mm，開口縫隙寬度為1mm～2mm，下端開口環的外半徑為4mm～5mm，內半徑為3mm～4mm，開口寬度為3mm～5mm，開口縫隙寬度為0.5mm～1mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線3的長度為18mm～20mm，寬度為1?mm～2mm。所述的矩形金屬接地板4的長度為18mm～20mm，寬度為17?mm～18mm。

實施例1

圓形雙頻微帶天線：

選擇介電常數為2.65的Teconic材料制作微帶基板，厚度為0.8mm。微帶基板的長為39.2mm，寬為45.5mm。開槽圓形輻射貼片的半徑為12.5mm，上端開口環的外半徑為6.8mm，內半徑為5.6mm，開口寬度為4.8mm，開口縫隙寬度為1mm，下端開口環的外半徑為4.6mm，內半徑為3.8mm，開口寬度為3.2mm，開口縫隙寬度為0.5mm。阻抗匹配輸入傳輸線的長度為20mm，寬度為2mm。矩形金屬接地板的長度為18mm，寬度為17?mm。圓形雙頻微帶天線的各項性能指標采用CST軟件進行測試，所得的插入損耗曲線如附圖2。由圖可見，-10dB以下的工作頻段分別為2.5176-3.0259GHz、3.5412-4.96GHz。圖3-6所示為圓形雙頻微帶天線在3GHz、4.5GHz時的E面和H面方向圖，在頻率為3?GHz時，增益為3.0dBi，半功率波瓣寬度為78.4°，在頻率為4.5?GHz時，增益為3.6dBi，半功率波瓣寬度為67.6°。