[發(fā)明專利]一種加載縫隙環(huán)的H形饋源終端雙頻平面縫隙天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810704012.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109037924A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝穎;歐仁俠;張華磊;鮑捷;陳洪斌;張光雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林醫(yī)藥學(xué)院
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q13/10;H01Q5/50
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種加載縫隙環(huán)的H形饋源終端雙頻平面縫隙天線，由介質(zhì)基板、印制在介質(zhì)基板上的加載縫隙環(huán)、H形饋源終端、矩形共面波導(dǎo)饋線、矩形寬縫隙地板和外接的同軸接頭構(gòu)成。調(diào)節(jié)H形饋源終端的尺寸可以改善天線高頻段的頻率響應(yīng)。在H形饋源終端周圍引入加載縫隙環(huán)，能夠在有限的范圍內(nèi)得到一定的諧振尺寸，進(jìn)一步減小天線的體積，并且能夠耦合H形饋源終端的能量，調(diào)節(jié)低頻段的頻率響應(yīng)。在矩形寬縫隙地板上方增加矩形凸起，可以改變天線表面電流路徑從而增加諧振點(diǎn)，并且使各頻帶之間具有良好的隔離度。本發(fā)明具有雙頻帶特性，天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，各頻段的輻射特性和增益特性良好，適用于WiMAX、WLAN頻段小型多頻帶無(wú)線通信系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線通信天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加載縫隙環(huán)的H形饋源終端雙頻平面縫隙天線，適用于WiMAX、WLAN頻段小型多頻帶無(wú)線通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)朝著小型化、系統(tǒng)集成方向發(fā)展，有限的頻譜資源已經(jīng)成為限制其發(fā)展的主要矛盾，各個(gè)通信系統(tǒng)之間的干擾問(wèn)題也日益凸顯，需要設(shè)計(jì)一種天線覆蓋多個(gè)頻帶，從而增加系統(tǒng)的兼容性，多頻天線在此背景下產(chǎn)生。此類天線能夠?qū)⒍鄠€(gè)天線的功能集成在一起，為不同頻段的通信系統(tǒng)提供服務(wù)，從而減小天線的尺寸和數(shù)量，便于無(wú)線通信系統(tǒng)的小型化和集成化設(shè)計(jì)，因此，多頻帶天線具有非常廣闊的應(yīng)用前景。天線饋電終端與地板異面的天線剖面比較大，不適合通信設(shè)備小型化設(shè)計(jì)，因此，饋電終端與地板共面的天線是我們關(guān)注的重點(diǎn)。縫隙天線容易實(shí)現(xiàn)多頻特性并且具有良好的隔離度，縫隙天線是在地板上開(kāi)一個(gè)較寬的縫隙，縫隙結(jié)構(gòu)一般采用近似矩形或圓形的縫隙，輻射與饋電結(jié)構(gòu)與單極子天線類似，寬縫隙與共面波導(dǎo)饋電相組合，采用特殊幾何結(jié)構(gòu)的組合體能夠獲得較寬的阻抗帶寬，加載諧振枝節(jié)或引入特殊結(jié)構(gòu)還能夠?qū)崿F(xiàn)多頻或陷波特性。合理的設(shè)計(jì)饋電單元可以獲得較寬的阻抗帶寬，在饋電終端上開(kāi)槽可以改變天線表面電流分布，增加頻帶范圍內(nèi)的諧振點(diǎn)，在饋電終端周圍增加四分之一工作波長(zhǎng)的附加貼片可以產(chǎn)生反向的條件諧振關(guān)系，采用彎折型饋電終端可以擴(kuò)展天線帶寬并減小天線體積。在饋電終端或地板上引入諧振結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)多頻特性的最直接方法，非專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種具有不對(duì)稱地面和加載樁的三頻帶雙極化平面單極子天線，在饋電終端上開(kāi)了兩個(gè)倒L形槽，使饋電終端上形成三個(gè)不同的諧振枝節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)多帶特性。非專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種終端開(kāi)路的雙矩形環(huán)平面印刷天線，由左右兩側(cè)對(duì)稱的枝節(jié)組合而成，單個(gè)枝節(jié)可以激發(fā)出特定頻率的電場(chǎng)，合理調(diào)節(jié)諧振枝節(jié)的長(zhǎng)度并控制終端開(kāi)路位置的大小可以產(chǎn)生特定的頻率響應(yīng)，產(chǎn)生多頻帶特性。上述天線雖然都擁有巧妙的設(shè)計(jì)并且結(jié)構(gòu)都比較新穎，但這些天線的或者尺寸較大，或者各頻帶的帶寬相對(duì)較窄。綜上所述，共面波導(dǎo)縫隙天線具有尺寸小、剖面低、加工簡(jiǎn)單、易與載體共形、容易實(shí)現(xiàn)多頻特性等優(yōu)點(diǎn)，并且基于無(wú)線通信系統(tǒng)輕量化、集成化的發(fā)展需求，使共面波導(dǎo)縫隙天線具有極大的應(yīng)用前景和廣泛的社會(huì)需求。當(dāng)前通信設(shè)備的一體化多功能對(duì)多頻帶天線的需求凸顯，多頻天線已經(jīng)成為通信設(shè)備中最重要的部分，設(shè)計(jì)小型化、成本低的多頻帶天線已經(jīng)成為當(dāng)前研究的趨勢(shì)和熱點(diǎn)。

引用文獻(xiàn)列表

非專利文獻(xiàn)1：譚明濤，寬帶與多帶平面天線研究，北京交通大學(xué)博士學(xué)位論文，2016:76-85.

非專利文獻(xiàn)2：李鉑，多頻帶/超寬帶平面印刷天線及連續(xù)切向節(jié)天線陣列研究，西安電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文，2013:31-35.

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種加載縫隙環(huán)的H形饋源終端雙頻平面縫隙天線，具有雙頻帶特性，輻射特性好、頻帶寬、尺寸小、增益穩(wěn)定，便于集成或與載體共形，能同時(shí)滿足3.5GHzWiMAX、5GHz WLAN頻段對(duì)工作帶寬的要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種加載縫隙環(huán)的H形饋源終端雙頻平面縫隙天線，由介質(zhì)基板(1)、印制在介質(zhì)基板(1)上的加載縫隙環(huán)(2)、H形饋源終端(3)、矩形共面波導(dǎo)饋線(4)、矩形寬縫隙地板(5)和外接的同軸接頭(6)構(gòu)成，其特征在于：