[發明專利]一種應用于無線通信的雙螺旋縫隙天線

有效

• 申請號: 201711380141.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108110426B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 劉偉娜;徐世周;聶旭冉;楊啟帆
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: H01Q13/10
• 分類號: H01Q13/10;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/20;H01Q5/50
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發明公開了一種應用于無線通信的雙螺旋縫隙天線，包括一個單面覆銅介質板以及刻蝕在其上的縫隙天線；縫隙天線包括一個共面波導饋線及兩個加載雙螺旋線結構的開口環諧振器；共面波導饋線由兩條信號傳輸縫隙、中間導帶和金屬地組成；兩個加載雙螺旋線結構的開口環諧振器相對稱的設置在共面波導饋線兩側，并分別通過槽線段與信號傳輸縫隙相連；加載雙螺旋線結構的開口環諧振器由U型線、第五槽線、雙螺旋線組成；雙螺旋線由螺旋結構A和螺旋結構B組成；螺旋結構A和螺旋結構B分別與U型線相連，第五槽線與U型線之間開口。天線尺寸緊湊，結構簡單，剖面低，加工方便，價格低廉且易于與其他微波電路集成。

技術領域

本發明涉及微波通信技術領域，尤其涉及一種共面波導饋電的應用于無線通信的雙螺旋縫隙天線。

背景技術

1887年,德國科學家赫茲用實驗驗證了電磁波的存在后,人類就進入了開發使用電磁波的時代。無線通信在社會工作生活中迅速發展,無線應用設備也與日俱增,而天線,作為無線通信系統中不可或缺的部分,也受到了研宄者越來越多的關注。到了21世紀,隨著無線技術的不斷向前推進，室內無線網絡和全球微波互聯接入逐漸普及，同時工作在WLAN(無線局域網絡)和WIMAX(全球微波互聯接入)的天線越來越受到重視，而且共面波導饋電的縫隙天線因具有易集成、低剖面及尺寸緊湊等優點受到了廣泛的研究及應用。然而目前應用于室內WLAN和 WIMAX的天線要么具有較大的尺寸且反射系數10dB的帶寬也較窄，要么不屬于平面結構，從而使集成與加工的難度增加，不便于推廣使用。鑒于此，設計一種能同時覆蓋WLAN和WIMAX的天線，同時具備易集成、價格低廉、低剖面的平面縫隙天線具有十分重要的研究意義和使用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低剖面、易集成、價格低廉及易于加工的基于共面波導饋電的能同時覆蓋WLAN(2.4/5.GHz)和WIMAX(5.5GHz)頻段的縫隙天線。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案具體如下：

一種應用于無線通信的雙螺旋縫隙天線，包括一個單面覆銅介質板以及刻蝕在其上的縫隙天線；所述縫隙天線包括一個共面波導饋線及兩個加載雙螺旋線結構的開口環諧振器；所述共面波導饋線由兩條信號傳輸縫隙、中間導帶和金屬地組成；兩個加載雙螺旋線結構的開口環諧振器相對稱的設置在共面波導饋線兩側，并分別通過槽線段與信號傳輸縫隙相連；所述加載雙螺旋線結構的開口環諧振器由U型線、第五槽線、雙螺旋線組成；所述雙螺旋線由螺旋結構A和螺旋結構B 組成；所述螺旋結構A和螺旋結構B分別與U型線相連，所述第五槽線與U型線之間開口。

優選的是，所述U型線包括一根第一槽線，一根第二槽線，一根第三槽線和一根第四槽線；所述第一槽線的兩端分別與第二槽線一端和槽線段連接，所述第三槽線的兩端分別與第二槽線的另一端和第四槽線的一端連接形成第一U型結構；所述第五槽線與第一槽線之間開口。

優選的是，所述螺旋結構A和螺旋結構B分別包括由首尾相連的一根第六槽線、一根第七槽線、一根第八槽線、一根第九槽線、一根第十槽線、一根第十一槽線及一根第十二槽線形成螺旋結構；其中，螺旋結構A的第六槽線一端與第三槽線相連，螺旋結構B第六槽線一端與第四槽線相連，兩者的第六槽線另一端與第七槽線的一端連接形成第一直角L型結構；所述第九槽線的兩端分別與第八槽線和第十槽線的一端相連形成第二U型結構，且第八槽線與第七槽線的另一端相連；所述第十一槽線的兩端分別與第十槽線和第十二槽線的一端相連形成第三U 型結構；所述螺旋結構B中的第十二槽線的末端短路；所述螺旋結構A還包括一根第十三槽線，所述第十三槽線的一端與第十二槽線相連，第十三槽線的另一端短路。

優選的是，第一U型結構、第二U型結構、第三U型結構中的每一個轉角均為直角，且構成每個U型結構的每段槽線段均不相等。

優選的是，加載雙螺旋線結構的開口環諧振器的開口距離為d,第一槽線的長度為L01，第二槽線的長度為L02，第三槽線與第一槽線平行,其長度為L01+d，第四槽線與第二槽線平行，第二槽線的長度等于第四槽線加第五槽線的長度。