[實(shí)用新型]矩形環(huán)U形微帶天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320557023.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN203398290U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李九生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量學(xué)院
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線，尤其涉及一種矩形環(huán)U形微帶天線。

背景技術(shù)

微帶天線的研究開始于上世紀(jì)五十年代對(duì)微帶線輻射特性的分析，美國學(xué)者Deschamps和法國學(xué)者Gutton與Baissionot是最早對(duì)這一新型天線形式的基本原理進(jìn)行研究的人。但由于當(dāng)時(shí)相對(duì)落后的理論分析和制造技術(shù)，使得在之后的20年里，雖偶有研究報(bào)告見諸學(xué)術(shù)期刊，但真正實(shí)用的天線并未出現(xiàn)。直到1970年，Byron等研究者對(duì)這種用絕緣介質(zhì)把導(dǎo)體帶線輻射體與地板平面分開的天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析并實(shí)際制作出了一批微帶天線后，才真正迎來了它應(yīng)用的開端。可見70年代是微帶天線取得突破性進(jìn)展的時(shí)期。在80年代中，它從出現(xiàn)開始就成為天線領(lǐng)域發(fā)展最迅速類型之一，而微帶天線無論在理論上與應(yīng)用的深度和廣度上都獲得了進(jìn)一步的發(fā)展特別是計(jì)算機(jī)電磁數(shù)值計(jì)算的發(fā)展，更是加快了這一發(fā)展進(jìn)程。直至今日這一新型天線技術(shù)已趨于成熟，研究方向不斷細(xì)致深化，應(yīng)用正越來越廣泛。

微帶天線成為個(gè)人通信中最佳甚至是唯一的選擇。由于無線電通信設(shè)備和電子信息設(shè)備快速地朝著小型化方向發(fā)展，這使得天線的小型化是適應(yīng)通信發(fā)展趨勢(shì)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)在無線局域網(wǎng)中損耗大，增益低的不足，提供一種矩形環(huán)U形微帶天線。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

矩形環(huán)U形微帶天線包括基板，矩形環(huán)輻射貼片，左側(cè)輻射貼片，中間輻射貼片，右側(cè)輻射貼片，阻抗匹配輸入傳輸線，矩形金屬接地板；基板的表面設(shè)有矩形環(huán)輻射貼片，左側(cè)輻射貼片，中間輻射貼片，右側(cè)輻射貼片，阻抗匹配輸入傳輸線；基板的背面設(shè)有矩形金屬接地板；矩形金屬接地板上設(shè)有矩形開槽；阻抗匹配輸入傳輸線的一端與矩形環(huán)輻射貼片相連，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板的底端相連，矩形金屬接地板的底端與基板的底端相連。

所述的基板為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板的長(zhǎng)度為20mm～21mm，寬度為20mm～21mm。所述的矩形環(huán)輻射貼片的長(zhǎng)度為7mm～8rnm，高度為7mm～8mm，寬度為0.5mm～1mm。所述的左側(cè)輻射貼片的長(zhǎng)度為5mm～6mm，寬度為1mm～1.5mm。所述的中間輻射貼片的長(zhǎng)度為1mm～1.5mm，寬度為4mm～5mm。所述的右側(cè)輻射貼片的長(zhǎng)度為5mm～6mm，寬度為1mm～1.5mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長(zhǎng)度為6mm～7mm，寬度為1mm～1.5mm。所述的矩形金屬接地板的長(zhǎng)度為20mm～21mm，寬度為20mm～21mm。所述的矩形開槽長(zhǎng)度為7mm～8mm，寬度為18mm～19mm。

本實(shí)用新型工作頻帶內(nèi)具有穩(wěn)定的輻射特性，損耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，制作方便。

附圖說明：

圖1是矩形環(huán)U形微帶天線的正面結(jié)構(gòu)圖；

圖2是矩形環(huán)U形微帶天線的背面結(jié)構(gòu)圖；

圖3是矩形環(huán)U形微帶天線的損耗圖；

圖4是天線在4.2GHz時(shí)的E面輻射方向圖；

圖5是天線在4.2GHz時(shí)的H面輻射方向圖；

圖6是天線在8.3GHz時(shí)的E面輻射方向圖；

圖7是天線在8.3G-z時(shí)的H面輻射方向圖。

具體實(shí)施方式

如圖1～2所示，矩形環(huán)U形微帶天線包括基板1，矩形環(huán)輻射貼片2，左側(cè)輻射貼片3，中間輻射貼片4，右側(cè)輻射貼片5，阻抗匹配輸入傳輸線6，矩形金屬接地板7；基板1的表面設(shè)有矩形環(huán)輻射貼片2，左側(cè)輻射貼片3，中間輻射貼片4，右側(cè)輻射貼片5，阻抗匹配輸入傳輸線6；基板1的背面設(shè)有矩形金屬接地板7；矩形金屬接地板7上設(shè)有矩形開槽8；阻抗匹配輸入傳輸線6的一端與矩形環(huán)輻射貼片2相連，阻抗匹配輸入傳輸線6的另一端與基板1的底端相連，矩形金屬接地板7的底端與基板1的底端相連。

所述的基板1為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板1的長(zhǎng)度為20mm～21mm，寬度為20mm～21mm。所述的矩形環(huán)輻射貼片2的長(zhǎng)度為7mm～8mm，高度為7mm～8mm，寬度為0.5mm～1mm。所述的左側(cè)輻射貼片3的長(zhǎng)度為5mm～6mm，寬度為1mm～1.5mm。所述的中間輻射貼片4的長(zhǎng)度為1mm～1.5mm，寬度為4mm～5mm。所述的右側(cè)輻射貼片5的長(zhǎng)度為5mm～6mm，寬度為1mm～1.5mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線6的長(zhǎng)度為6mm～7mm，寬度為1mm～1.5mm。所述的矩形金屬接地板7的長(zhǎng)度為20mm～21mm，寬度為20mm～21mm。所述的矩形開槽8長(zhǎng)度為7mm～8mm，寬度為18mm～19mm。

實(shí)施例1

矩形環(huán)U形微帶天線：

選擇介電常數(shù)為4.2的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料制作微帶基板，厚度為1.7mm。基板的長(zhǎng)度為20mm，寬度為20mm。矩形環(huán)輻射貼片的長(zhǎng)度為7mm，高度為7mm，寬度為0.5mm。左側(cè)輻射貼片的長(zhǎng)度為5mm，寬度為1mm。中間輻射貼片的長(zhǎng)度為1mm，寬度為4mm。右側(cè)輻射貼片的長(zhǎng)度為5mm，寬度為1mm。阻抗匹配輸入傳輸線的長(zhǎng)度為6mm，寬度為1mm。矩形金屬接地板的長(zhǎng)度為20mm，寬度為20mm。矩形開槽長(zhǎng)度為7mm，寬度為18mm。矩形環(huán)U形微帶天線的各項(xiàng)性能指標(biāo)采用CST軟件進(jìn)行測(cè)試，所得的損耗曲線如附圖3。由圖可見，-10dB以下的工作頻段分別為3.15GHz～6.38GHz，7.29GHz～8.85GHz。圖4-5所示為矩形環(huán)U形微帶天線在4.2GHz時(shí)的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為4.2GHz時(shí)，增益為2.9dBi，半功率波瓣寬度為47°；圖6-7所示為矩形環(huán)U形微帶天線在8.3GHz時(shí)的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為8.3GHz時(shí)，增益為3.6dBi，半功率波瓣寬度為68.1°。