[實用新型]串接扇形共面微帶天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320165278.5
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN203339293U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 胡建榮;李九生;程偉
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及天線，尤其涉及一種串接扇形共面微帶天線。

技術背景

微帶天線是在微帶電路出現(xiàn)后發(fā)展起來的一種新型天線。從七十年代中期開始，從理論、技術到應用對這種天線進行了大量的研究，至今勢頭不減。微帶天線主要用在微波、毫米波段。在實際應用中，天線的尺寸大小、重量、造價、性能、安裝難易和空氣動力學形態(tài)等都受到限制，這時可能需要低剖面的天線。為滿足這些要求，可選用微帶天線。這種天線有薄的平面結構，便于共形，制造簡單，成本低。通過選擇特定的貼片形狀和饋電方式可以獲得所需的諧振頻率、極化、模式、阻抗。同時可以通過在貼片和介質基片間加負載調整諧振頻率、極化、模式、阻抗等各參量。

隨著微波集成技術的發(fā)展和空間技術對低剖面天線的迫切需求，國際上展開了對微帶天線廣泛而深入地研究，新結構和高性能的微帶天線不斷涌現(xiàn)。對于小型化微帶天線，將開口結構與微帶天線的結合能夠在結構上新穎，尺寸上小型化，不僅可以滿足各個頻段的需求，而且在性能上能夠較容易滿足，因此，迫切需要研究出尺寸小型共面波導式結構的微帶貼片天線。

發(fā)明內容

本實用新型為了克服現(xiàn)有技術在無線局域網中損耗大，增益低的不足，提供一種串接扇形共面微帶天線。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

串接扇形共面微帶天線包括基板，兩個扇形輻射貼片，圓形輻射貼片，兩個圓弧形開槽，阻抗匹配輸入傳輸線，兩個矩形金屬接地板；基板的表面設有兩個扇形輻射貼片，圓形輻射貼片，阻抗匹配輸入傳輸線，兩個矩形金屬接地板，上下兩側的扇形輻射貼片通過圓形輻射貼片串接，上下兩側的扇形輻射貼片上各設有圓弧形開槽，下側的扇形輻射貼片的中心底端與阻抗匹配輸入傳輸線的一端相連，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板的底端相連，阻抗匹配輸入傳輸線的兩端設有對稱的矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的底端與基板的底端相連。

所述的基板為FR4材料，基板的寬度為38mm～40mm，高度為48mm～50mm。所述的扇形輻射貼片所對應的圓心角為60°～70°，外圓半徑為17mm～18mm，內圓半徑為5mm～6mm。所述的圓形輻射貼片的半徑為5mm～6mm。所述的圓弧形開槽所對應的圓心角為40°～50°，開槽寬度為1mm～1.5mm，內圓半徑為11mm～12mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長度為13mm～14mm，微帶線寬度為3mm～4mm。所述的矩形金屬接地板的長度為17.5mm～18.5mm，寬度為10mm～11mm。

本實用新型微帶基板使用FR4材料，具有成本低和良好的輻射特性，結構簡單，尺寸小型，便于集成。

附圖說明：

圖1是串接扇形共面微帶天線的結構主視圖；

圖2是串接扇形共面微帶天線的插入損耗圖；

圖3是串接扇形共面微帶天線在1.8GHz時的E面輻射方向圖；

圖4是串接扇形共面微帶天線在1.8GHz時的H面輻射方向圖。

具體實施方式

如圖1所示，串接扇形共面微帶天線包括基板1，兩個扇形輻射貼片2，圓形輻射貼片3，兩個圓弧形開槽4，阻抗匹配輸入傳輸線5，兩個矩形金屬接地板6；基板1的表面設有兩個扇形輻射貼片2，圓形輻射貼片3，阻抗匹配輸入傳輸線5，兩個矩形金屬接地板6，上下兩側的扇形輻射貼片2通過圓形輻射貼片3串接，上下兩側的扇形輻射貼片2上各設有圓弧形開槽4，下側的扇形輻射貼片2的中心底端與阻抗匹配輸入傳輸線5的一端相連，阻抗匹配輸入傳輸線5的另一端與基板1的底端相連，阻抗匹配輸入傳輸線5的兩端設有對稱的矩形金屬接地板6，矩形金屬接地板6的底端與基板1的底端相連。

所述的基板1為FR4材料，基板1的寬度為38mm～40mm，高度為48mm～50mm。所述的扇形輻射貼片2所對應的圓心角為60°～70°，外圓半徑為17mm～18mm，內圓半徑為5mm～6mm。所述的圓形輻射貼片3的半徑為5mm～6mm。所述的圓弧形開槽4所對應的圓心角為40°～50°，開槽寬度為1mm～1.5mm，內圓半徑為11mm～12mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線5的長度為13mm～14mm，微帶線寬度為3mm～4mm。所述的矩形金屬接地板6的長度為17.5mm～18.5mm，寬度為10mm～11mm。

實施例1

串接扇形共面微帶天線：

選擇介電常數(shù)為4.4的FR4材料制作微帶基板，厚度為2mm。基板的寬度為40mm，高度為50mm。扇形輻射貼片所對應的圓心角為60°，外圓半徑為17mm，內圓半徑為5mm。圓形輻射貼片的半徑為5mm。圓弧形開槽所對應的圓心角為40°，開槽寬度為1mm，內圓半徑為11mm。阻抗匹配輸入傳輸線的長度為13mm，微帶線寬度為4mm。矩形金屬接地板的長度為17.5mm，寬度為10mm。串接扇形共面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1.620GHz～1.954GHz。圖3-4所示為串接扇形共面微帶天線在1.8GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為1.8GHz時，增益為2.1dBi，半功率波瓣寬度為85.2°。