[發明專利]一種433MHz小型化全向微帶天線及其制作方法

在審

• 申請號: 201510628217.1
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105161855A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 李潤德;閆述
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H01Q13/08
• 分類號: H01Q13/08;H01Q5/10;H01Q1/36
• 代理公司: 江蘇縱聯律師事務所 32253
• 代理人: 蔡棟

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種用于便攜式移動通信系統的全向微帶天線。

背景技術

隨著無線電子產品變得越來越小、越來越薄，天線的小型化變得越來越重要。微帶天線的小型化方法主要有表面曲流技術、短路加載技術、采用高介電常數的基片、分形技術、采用特殊形狀、附加有源網絡等，但是微帶天線的小型化通常會降低天線的性能，如天線表面波的增加、增益的降低、帶寬的減少。曲流技術就是通過在微帶傳輸線上合理的開槽，從而增加了電流的有效長度，達到天線小型化的目的。短路加載技術就是在長度為二分之一工作波長的矩形微帶天線的中間零電位線上接地，從而將天線的長度縮減為四分之一工作波長，實現天線的小型化^[1]。目前在433MHz頻段使用較多的是直線天線或螺旋天線，但是這種天線所占的空間較大不利于設備的小型化，而且需要單獨焊接到PCB板上增加了生產流程。微帶天線具有剖面低、重量輕、方便嵌入等優點，然而433MHz頻段的微帶天線卻沒有得到廣泛使用，主要由于體積仍然較大不方便嵌入設備，回波損耗較高、天線輻射效率低、帶寬較窄等缺點。

對比文件

[1]楊泓霖.433M小型微帶天線的研究[D].江蘇南京：南京郵電大學，2012.2

發明內容

本發明的目的在于提供一種433MHz小型化全向微帶天線及其制作方法，以小型化天線體積，利于嵌入移動便攜式設備，且使帶寬變寬。

為了解決以上技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

步驟一，采用螺旋狀主輻射部分，結合短路加載技術和曲流技術，構造微帶天線。

步驟二，利用FSS仿真軟件進行天線結構優化，得出最優化天線結構。

本發明具體的天線結構如下：

一種433MHz小型化全向微帶天線，包括介質基板(1)、接地面(2)、螺旋狀主輻射部分(3)、矩形饋線(4)、短路片(5)、阻抗變換器(6)、第一矩形開槽線(2a)和第二矩形開槽線(2b)；其特征在于：所述螺旋狀主輻射部分(3)、矩形饋線(4)和阻抗變換器(6)印刷在介質基板(1)的正面，接地面(2)印刷在介質基板(1)的背面，短路片(5)用于連接阻抗變換器(6)和接地面(2)，螺旋狀主輻射部分(3)有效地減少了倒F型微帶天線所占據的介質基板的空間，第一矩形開槽線(2a)和第二矩形開槽線(2b)增加了電流的有效長度降低了諧振頻率，短路片(5)將天線的長度從1/2波長降為1/4波長；介質基板(1)的長度為l₁、寬度為w₁、高度為h₁；接地面(2)的長度為l₁、寬度為w₂；第一矩形開槽線(2a)的長度為l₂、寬度為w₃、與上邊緣的距離為w₉；第二矩形開槽線(2b)的長度為l₃、寬度為w₃、與下邊緣的距離為w₈；短路片(5)的長度為l₄、高度為h₁；阻抗變換器(6)由兩部分組成：一部分長度為l₅、寬度為w₅，另一部分長度為l₄、寬度為w₄；矩形饋線(4)的長度為l₆、寬度為w₆；螺旋狀主輻射部分(3)由六部分組成：按順時針第一部分至第五部分的長度分別為l₇、l₈、l₉、l₁₀、l₁₁、寬度均為w₅，第六部分的長度為l₁₂、寬度w₇；

所述介質基板(1)為玻璃纖維環氧樹脂FR4材料，接地面(2)、螺旋狀主輻射部分(3)、矩形饋線(4)、短路片(5)、阻抗變換器(6)的材料均為銅；