[發明專利]反雪花狀開槽微帶天線

在審

• 申請號: 201711253273.7
• 申請日: 2017-12-02
• 公開（公告）號: CN108110412A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 施艷艷;范悅;王萌;劉偉娜;馬鵬飛
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種反雪花狀開槽微帶天線，它包括介質基板、輻射單元、阻抗匹配輸入傳輸線和矩形金屬接地板，輻射單元為貼附于介質基板上的單層矩形貼片，矩形貼片下側開有一個反雪花狀槽口；阻抗匹配輸入傳輸線的一端與矩形輻射貼片相連，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板底端相連。本發明具有更低的回波損耗，較高增益和更高靈敏度等優點。

技術領域

本發明屬于電磁能量接收天線技術領域，具體涉及一種用于接收環境中射頻能量的反雪花狀開槽微帶天線。

背景技術

微帶天線有多種分類方式：按結構特征，把微帶天線分為兩大類，即微帶貼片天線和微帶縫隙天線；按形狀分類，可分為矩形、圓形、環形微帶天線等；按工作原理分類，微帶天線可分為諧振型(駐波型)和非揩振型(行波型)。小型化、寬頻帶和高靈敏度的微帶天線的設計是環境射頻能量收集技術在超低功耗電子微系統中廣泛應用所面臨關鍵技術之一。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種結構簡單且設計合理的反雪花狀開槽微帶天線，該天線較其它天線而言具有更寬的頻帶，更低的回波損耗、良好的阻抗匹配和駐波比以及較高的增益。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，反雪花狀開槽微帶天線，其特征在于包括介質基板、輻射單元、阻抗匹配輸入傳輸線和矩形金屬接地板，輻射單元為貼附于介質基板上的單層矩形貼片，矩形貼片下側開有一個五角反雪花狀槽口；其中所述輻射單元中矩形貼片長度為31.5mm，寬度為18.6mm，反雪花狀槽口的圓形覆蓋面的半徑為0.080λ，其中λ＝122mm，λ為2.45GHz射頻的波長，所述介質基板的材料為FR4，介電常數εr＝4.2，厚度d＝1.6mm，長度為50mm，寬度為30mm，所述五角反雪花狀槽口的設計形狀及尺寸滿足如下要求，建立平面直角坐標系，依次有以下點的坐標A(0,0)、依次組成線段|AB|、|BC|、|CD|和|DE|，將以上得到的線段依次連接，在x軸和y軸平面內得到初始線段一，將初始線段一以為對稱軸作鏡面對稱得到初始線段二，初始線段一和初始線段二合并得到初始線段三，將初始線段三以為對稱軸作鏡面對稱得到初始線段四，初始線段三和初始線段四合并得到初始線段五，將初始線段五以為對稱軸作鏡面對稱得到初始線段六，初始線段五、初始線段六和x＝0首尾相連得到封閉圖形一，將封閉圖形一以x軸作鏡面對稱得到封閉圖形二，封閉圖形一和封閉圖形二合并得到幾何圖形一，將幾何圖形一以點A(0,0)為旋轉點，依次順時針旋轉72°、144°、216°和288°分別得到幾何圖形二、幾何圖形三、幾何圖形四和幾何圖形五，將幾何圖形一、幾何圖形二、幾何圖形三、幾何圖形四和幾何圖形五同時縮小0.623倍即得到所需槽口大小的五角反雪花圖形；在上述平面直角坐標系，依次有以下點的坐標F(9.3,-19.5)、G(-9.3,-19.5)、D(-9.3,12)和H(9.3,12),依次組成線段|FG|、|GD|、|DH|和|HF|，將以上得到的線段依次連接得到封閉圖形即單層矩形貼片；按照設計形狀及尺寸在單層矩形貼片上裁剪并得到五角反雪花狀槽口；阻抗匹配輸入傳輸線的一端與矩形輻射貼片相連，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板底端相連；矩形金屬接地板的底端與介質基板底端相連。