[實用新型]小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線

有效

• 申請號: 201320511418.X
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN203406416U
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 葛俊祥;成浩;金寧;于兵
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術領域：

本實用新型屬于印刷縫隙天線領域，涉及一類小型化、高增益超寬帶天線，具體地說是一種小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線。

背景技術:

隨著集成電路的快速發展，系統設備向多功能一體化、智能化、小型化的方向邁進。天線作為無線電系統的終端設備，需要其能夠方便地與其它電路集成，這樣的需求促進了天線小型化及平面化的發展。傳統的超寬帶天線，如對數周期偶極天線、等角螺旋天線、加脊喇叭天線等，其體積較為龐大，難以與現代化的高集成系統設備相結合。因此，超寬帶平面天線的研究在現代化無線電系統的發展上具有重大的意義。七十年代后，出現了很多新型的超寬帶平面天線，印刷天線就是一種新型的超寬帶天線。印刷縫隙天線是印刷天線的一個分支，它具有微帶天線輪廓低、加工簡單以及易于批量生產等優點，但其比微帶天線具有更寬的帶寬。這種天線重量輕，平面結構易于集成，天線能夠覆蓋較寬的頻帶、減少通信系統所需天線的數目。因此，相比于傳統超寬帶天線，小型化超寬帶印刷縫隙天線具有巨大的研究意義。目前，超寬帶天線的種類繁多，但是一般超寬帶天線的增益較低，結構仍較為復雜。從而，有必要研究一種結構簡單，增益較高并且寬帶寬的小型化印刷縫隙天線。

發明內容：

本實用新型提供一種小型化、高增益、寬帶寬以及結構簡單的印刷縫隙天線。

本實用新型采用如下技術方案：

小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線，包括印制在基板5正面的饋源3、饋線2和輻射源1，所述饋源3為圓形貼片，輔射源1為橢圓形縫隙；所述基板5上還印制有半圓形邊界4，該半圓形邊界4與輻射源1同心。該半圓形邊界4的直徑與基板5的寬度相當。

橢圓形輻射源1作為主要的輻射源，由共面波導饋線2終端的圓形貼片作為饋源，天線的輻射源1以及饋源3印制在基板5的同側。半圓形邊界4能夠進一步改善天線的阻抗特性，增加天線的帶寬。該天線為對稱結構，天線增益較高。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

本實用新型采用印刷縫隙天線技術，提出了一種小型化、結構簡單、超寬帶以及高增益的天線，整個天線駐波比小于2的工作帶寬為2.5GHz-33GHz，天線最大增益高達12.9dB。

附圖說明

圖1是小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線平面結構示意圖。

圖2是天線駐波比仿真結果圖，由圖可見天線駐波比小于2?的帶寬為2.4GHz-33GHz。

圖3是在3GHz天線方向圖，圖中實線是E面方向圖，虛線是H面方向圖。

圖4是在8GHz天線方向圖，圖中實線是E面方向圖，虛線是H面方向圖

圖5是在10GHz天線方向圖，圖中實線是E面方向圖，虛線是H面方向圖

圖6是天線的仿真增益圖，由圖可見天線的增益范圍為3.2dB-12.9dB。

具體實施方式

實施例一：

參照圖1。本實用新型的小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線由印制在基板5正面的橢圓形縫隙（輻射源1）、共面波導饋線2、圓形饋源3及半圓形邊界4構成。半圓形邊界4與輻射源1為同心，該半圓形邊界4的直徑與基板5的寬度相當

饋線2、饋源3部分為銅貼片，圓形饋源3和半圓形邊界4之間為銅貼片，其敷銅厚度為0.018mm。輻射源1與饋源3之間為縫隙。

橢圓形縫隙作為主要的輻射源，天線的輻射源1以及饋源3印制在基板5的同側。半圓形邊界4能夠進一步改善天線的阻抗特性，增加天線的帶寬。該天線為對稱結構，天線增益較高，饋電可采用SMA接頭。

上述天線基板（5）材料為Rogers4003，大小為長*寬*厚為30mm*29mm*0.8mm。共面波導饋線（2）的線寬為3.4mm，饋源（3）的半徑為5mm，橢圓縫隙（1）的長軸長為28mm，橢圓縫隙（1）的短軸長為14mm。橢圓的圓心A與饋源圓形貼片的圓心B間距為1.5mm。

測試實例一：

如圖2所示，是實施例一中天線駐波比仿真結果圖，由圖可見天線駐波比小于2?的帶寬為2.4GHz-33GHz。可見本實用新型天線的帶寬較寬。

如圖3-5所示，是實施例一中天線在不同波段的天線方向圖，圖中實線是E面方向圖，虛線是H面方向圖。

如圖6所示，實施例一中天線的仿真增益圖，由圖可見天線的增益范圍為3.2dB-12.9dB。可見該天線增益較好。