[實用新型]一種基于缺陷地和電磁帶隙結(jié)構(gòu)的多頻寬帶天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022041627.5
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN212848809U
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞子逸;陳嘉;王志勇
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/28;H01Q5/314
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本實用新型公開了一種基于缺陷地和電磁帶隙結(jié)構(gòu)的多頻寬帶天線，包括介質(zhì)基板，介質(zhì)基板的正面印刷有包括內(nèi)層諧振環(huán)和外層諧振環(huán)的開口諧振環(huán)和漸變微帶線饋源，介質(zhì)基板的反面印刷有包括四個大小相同的矩形環(huán)縫隙的電磁帶隙結(jié)構(gòu)和設(shè)置有特定形狀凸起的缺陷地結(jié)構(gòu),開口諧振環(huán)和寄生枝節(jié)中設(shè)置有U型槽，通過設(shè)置內(nèi)層諧振環(huán)和外層諧振環(huán)，延長電流路徑，使得微帶天線能夠在低頻展現(xiàn)良好的特性，并在開口諧振環(huán)中設(shè)置U形凹槽，使低頻輻射轉(zhuǎn)換為高頻輻射，通過加載缺陷地結(jié)構(gòu)以減小微帶天線尺寸，改善微帶天線在諧振處的匹配性能，提高微帶天線在中頻輻射的帶寬，實現(xiàn)多頻段通信。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及微帶天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于缺陷地和電磁帶隙結(jié)構(gòu)的多頻寬帶天線。

背景技術(shù)

近年來隨著射頻識別設(shè)備、移動通信設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備和智能通信設(shè)備的迅猛發(fā)展，設(shè)備的便攜化小型化已成為發(fā)展趨勢，其中，作為上述設(shè)備發(fā)射和接收信號的微帶天線也需要作出相應(yīng)調(diào)整。微帶天線以其體積小、重量輕、易于同射頻前端集成且成本低等優(yōu)點備受微帶天線研究者的關(guān)注。但微帶天線也存在固有的缺點，例如：介質(zhì)損耗較大、輻射效率較低、增益較低、功率容量較小，為改善上述缺點，傳統(tǒng)方法有加載短路釘或者短路墻，刻蝕接地板，改變輻射貼片的形狀例如開槽，改變饋電點位置，或者采用漸變微帶線饋電、共面波導(dǎo)饋電；在輻射貼片上加載寄生貼片、寄生枝節(jié)可以形成多頻輻射，或者在輻射貼片上開槽，改變電流路徑形成新的諧振點；通過調(diào)整寄生貼片與被激勵單元的距離和寄生貼片的尺寸，改變微帶天線表面的電流路徑，使輻射單元上輻射模的場分布發(fā)生變化，從而對各激勵輻射模的諧振頻率產(chǎn)生影響，增加微帶天線的諧振點和帶寬，因此，當(dāng)前對微帶天線的研究主要集中在提高微帶天線帶寬、減小其體積和使之多頻化等方面，并沒有涉及如何提高微帶天線在諧振點處的匹配性能，致使現(xiàn)有的微帶天線無法在不同頻段的信道中正常工作。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的微帶天線在諧振處的匹配性能低，無法在復(fù)雜多變、惡劣條件的信道中正常工作，因此，提供一種基于缺陷地和電磁帶隙結(jié)構(gòu)的多頻寬帶天線，以提高微帶天線在諧振處的匹配特性，實現(xiàn)多頻段通信。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于缺陷地和電磁帶隙結(jié)構(gòu)的多頻寬帶天線，包括介質(zhì)基板，所述介質(zhì)基板的正面印刷有開口諧振環(huán)和漸變微帶線饋源，所述介質(zhì)基板的反面印刷有電磁帶隙結(jié)構(gòu)和缺陷地結(jié)構(gòu)；

以介質(zhì)基板較長的一邊為Y軸，較短的一邊為X軸建立直角坐標(biāo)系；所述開口諧振環(huán)包括內(nèi)層諧振環(huán)和外層諧振環(huán)，所述內(nèi)層諧振環(huán)的開口沿Y軸正方向，所述外層諧振環(huán)的開口方向與所述內(nèi)層諧振環(huán)的開口方向相反，所述外層諧振環(huán)通過寄生枝節(jié)與漸變微帶線饋源連接，所述內(nèi)層諧振環(huán)通過導(dǎo)帶與所述漸變微帶線饋源連接；

所述內(nèi)層諧振環(huán)中設(shè)置有開口為Y軸正方向的第一U型槽，所述外層諧振環(huán)中設(shè)置有開口為Y軸負方向的第二U型槽，所述寄生枝節(jié)包括第一寄生枝節(jié)和第二寄生枝節(jié)，所述第一寄生枝節(jié)中設(shè)置有開口方向為X軸正方向的第三U 型槽，所述第二寄生枝節(jié)中設(shè)置有開口方向為X軸負方向的第四U型槽；

所述電磁帶隙結(jié)構(gòu)包括四個大小相同的矩形環(huán)縫隙，每一所述矩形環(huán)縫隙包括外矩形和內(nèi)矩形，所述外矩形和所述內(nèi)矩形為同心矩形，四個所述矩形環(huán)縫隙按照預(yù)設(shè)距離成兩行兩列排列；

所述缺陷地結(jié)構(gòu)中設(shè)置有中心點和六個拐點，六個所述拐點基于所述中心點按照預(yù)設(shè)距離對稱排列；基于所述拐點和所述中心點，從左至右依次設(shè)置有不同形狀的凸起；以所述中心點為圓心設(shè)置一半徑為R1的圓形槽，所述圓形槽的下方設(shè)置一沿Y軸方向的矩形槽，所述矩形槽內(nèi)設(shè)置一沿Y軸方向的矩形凸起，所述矩形凸起沿Y軸負方向的一端連接有貼片結(jié)構(gòu)，沿Y軸正方向的一端設(shè)置有圓形凸起，所述圓形凸起的半徑為R2,R1R2。

進一步地，所述內(nèi)層諧振環(huán)和所述外層諧振環(huán)的形狀為矩形。

進一步地，所述第三U型槽和所述第四U型槽互為鏡像。