[發明專利]一種基于加載諧振器的三頻微帶縫隙天線

在審

• 申請號: 201710532900.4
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107196061A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 錢建鋒;陳付昌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q13/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 馮炳輝

技術領域

本發明涉及天線的技術領域，尤其是指一種基于加載諧振器的三頻微帶縫隙天線。

背景技術

隨著近年來無線通信的高速發展，天線的應用越來越廣泛，對天線的性能要求也越來越高。天線，作為通信系統中不可或缺的一部分，發揮著發射和接收射頻信號的重要作用。現今的通信系統要求天線輻射性能的同時，還要求體積小，重量輕，成本低，設計簡單等等特性。為了實現天線的多頻工作，一種方式是設計一款超寬帶天線來覆蓋所有的通帶，然后對信號進行濾波來獲得所需信息，但是這種設計不可避免的會降低通信的信噪比，降低通信質量，增加設計成本和復雜度。另一種方法則是設計一款多頻天線，使天線僅僅工作在所需的頻段。微帶天線由于其制作成本低，易加工，低剖面，重量輕的特定而受到廣泛關注。

對于多頻微帶天線的設計，有很多種方法，例如使用高次模或者簡并模來獲得多頻特性或者增加寄生輻射單元。但是前者一般只能設計出雙頻天線，后者則會使天線的結構復雜化，并且明顯增大天線體積。

對現有技術進行調查了解，如下

2017年Saber Soltani等人在IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS上發表了題為“A Dual-Band Multiport MIMO Slot Antenna for WLAN Applications”，文中作者通過在微帶板地板上蝕刻多縫隙結構來時先雙頻效果，但是該天線結構復雜并且調諧過程復雜。

2017年，Chow-Yen-Desmond Sim等人在IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS上發表了題為“Very Small-Size Uniplanar Printed Monopole Antenna for Dual-Band WLAN Laptop Computer Applications”。文中作者通過對兩個單極子天線進行彎折和挖槽，實現了設計了一款雙頻小型化WLAN天線。

總的來說，現今關于微帶天線的研究日新月異，但是關于多頻天線仍有許多不足。針對這種背景，本文提出了一種新型的基于加載諧振器的三頻微帶縫隙天線。通過簡單的控制加載諧振器的數量就可以實現想要的通帶數，并且保持很好的輻射方向性。該三頻微帶縫隙天線具有設計簡單自由，低剖面，易加工，低成本的特性，具有很高的應用價值。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足與缺點，提出了一種基于加載諧振器的三頻微帶縫隙天線，能夠實現很好的輻射特性，滿足多頻工作的要求，具有設計靈活、低剖面、成本低等優點。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種基于加載諧振器的三頻微帶縫隙天線，包括介質基板及制作于該介質基板上的輸入端口、第一加載諧振器、第二加載諧振器及開有縫隙的地板，其中，所述第一加載諧振器和第二加載諧振器分別加載在地板的縫隙上來獲得三頻輻射特性，所述輸入端口的饋線直接加載在縫隙上來激勵縫隙。

所述第一加載諧振器和第二加載諧振器均采用折彎結構來減小尺寸。

所述縫隙為矩形縫隙。

本發明與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：

1、通過在傳統縫隙天線上加載諧振器，實現了微帶縫隙天線的多頻工作，設計過程以及結構簡單，設計自由度高。

2、通過諧振器和縫隙之間的交叉耦合，能夠在增益曲線上獲得增益零點，降低了帶外干擾，提高了信噪比。

3、由于本發明的三頻微帶縫隙天線為微帶結構，重量輕、成本低、適合工業批量生產。

4、本發明的三頻微帶縫隙天線的頻帶調節簡單，各頻帶頻率控制自由，且各通帶均能獲得低交叉極化特性。

附圖說明

圖1為本發明的三頻微帶縫隙天線的結構示意圖。

圖2為本發明的三頻微帶縫隙天線的S參數的仿真結果。

圖3為本發明的三頻微帶縫隙天線的垂直方向上的最大增益隨頻率變化曲線。

圖4a為本發明的三頻微帶縫隙天線在2.4GHz處的E面和H面方向圖。

圖4b為本發明的三頻微帶縫隙天線在3.5GHz處的E面和H面方向圖。

圖4c為本發明的三頻微帶縫隙天線在5.2GHz處的E面和H面方向圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明。