专利名称：双开口回字形共面宽频带微带天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天线，尤其涉及一种双开口回字形共面宽频带微带天线。
背景技术：
微带天线由于具有剖面低、重量轻、体积小、易于共形和批量生产等优点，广泛应用于测量和通讯各个领域。但微带天线有其固有缺陷，即其阻抗带宽较窄，典型的频带宽度从百分之零点几到百分之几，所以微带天线的窄频带特性成了限制其应用的主要障碍，因此展宽微带天线的带宽具有十分重要的意义。微带天线的频带一般都比较窄，普通的微带贴片天线仅为O. 59Γ3%，因此限制了微带天线在工程上的实际应用。通过选择合适的基板、改变天线的形状、尺寸、采用各种馈电技术、阻抗匹配技术等，可以有效展宽频带。 发明内容本实用新型的目的是为了克服现有技术在无线局域网中频带窄、损耗大的不足，提供一种双开口回字形共面宽频带微带天线。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下双开口回字形共面宽频带微带天线包括微带基板、倒凹坑形辐射金属板、双开口回字形辐射贴片、阻抗匹配输入微带线；微带基板上表面设有倒凹坑形辐射金属板、双开口回字形辐射贴片和阻抗匹配输入微带线；倒凹坑形辐射金属板四周边与微带基板四周边相连，倒凹坑形辐射金属板的凹坑内设有双开口回字形辐射贴片，双开口回字形辐射贴片包括倒U型微带传输线、U型微带传输线、矩形金属辐射贴片，倒U型微带传输线下设有U型微带传输线，倒U型微带传输线和U型微带传输线内设有矩形金属辐射贴片，U型微带传输线中心底端与阻抗匹配输入微带线一端相连，阻抗匹配输入微带线另一端与微带基板底端相连，倒凹坑形辐射金属板两端与阻抗匹配输入微带线两侧之间设有等间距缝隙。所述的微带基板为FR4材料。所述的微带基板的长为20mm 24mm,宽为30mm 35mm。所述的倒凹坑形福射金属板的凹槽深度为15mm 16mm,宽度20mm 24mm。所述的倒U型微带传输线的长度为15mm 16mm,高为2mm 4mm,微带线宽度为O. 3mm O. 5mm。所述的U型微带传输线的长度为15mm 16mm,高为5mm 7mm,微带线宽度为O. 3mm
O.5_。所述的阻抗匹配输入微带线与双开口回字形辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。所述的阻抗匹配输入微带线的宽度为3mm 4mm。所述的倒凹坑形福射金属板两端与阻抗匹配输入微带线的等间距缝隙为O. 4mm O. 5_。本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性、损耗低、成本低，结构简单、易于制作。
图I是双开口回字形共面宽频带微带天线的结构示意图；图2是双开口回字形共面宽频带微带天线插入损耗曲线图；[0012]图3是双开口回字形共面宽频带微带天线在2. 4GHz时的辐射方向图；图4是双开口回字形共面宽频带微带天线在3. 5GHz时的辐射方向图；图5是双开口回字形共面宽频带微带天线在5. 2GHz时的辐射方向图。
具体实施方式
双开口回字形共面宽频带微带天线包括微带基板I、倒凹坑形辐射金属板2、双开口回字形辐射贴片3、阻抗匹配输入微带线7 ;微带基板I上表面设有倒凹坑形辐射金属板
2、双开口回字形辐射贴片3和阻抗匹配输入微带线7 ;倒凹坑形辐射金属板2四周边与微带基板I四周边相连，倒凹坑形辐射金属板2的凹坑内设有双开口回字形辐射贴片3，双开口回字形辐射贴片3包括倒U型微带传输线4、U型微带传输线5、矩形金属辐射贴片6，倒U型微带传输线4下设有U型微带传输线5，倒U型微带传输线4和U型微带传输线5内设有矩形金属辐射贴片6，U型微带传输线5中心底端与阻抗匹配输入微带线7 —端相连，阻·抗匹配输入微带线7另一端与微带基板I底端相连，倒凹坑形辐射金属板2两端与阻抗匹配输入微带线7两侧之间设有等间距缝隙。所述的微带基板I为FR4材料。所述的微带基板I的长为20mm 24mm,宽为30mm 35_。所述的倒凹坑形福射金属板2的凹槽深度为15mm 16mm,宽度20mm 24mm。所述的倒U型微带传输线4的长度为15mm 16mm,高为2mm 4mm,微带线宽度为O. 3mm
O.5mm。所述的U型微带传输线5的长度为15mm 16mm,高为5mm 7mm,微带线宽度为
O.3mm O. 5mm。所述的阻抗匹配输入微带线7与双开口回字形福射贴片3采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。所述的阻抗匹配输入微带线7的宽度为3mm 4mm。所述的倒凹坑形福射金属板2两端与阻抗匹配输入微带线7的等间距缝隙为O. 4mm O. 5mm。实施例I双开口回字形共面宽频带微带天线选择介电常数为4. 4的FR4材料制作微带基板,厚度为I mm。微带基板的长为24mm,宽为33mm。倒凹坑形福射金属板的凹槽深度为15. 8mm,宽度22mm。倒U型微带传输线的长度为15mm,高为3mm,微带线宽度为O. 5mm。U型微带传输线的长度为15mm,高为6mm,微带线宽度为O. 5_。阻抗匹配输入微带线与双开口回字形辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。阻抗匹配输入微带线的宽度为4mm。倒凹坑形辐射金属板两端与阻抗匹配输入微带线的等间距缝隙为O. 5_。运用软件对双开口回字形共面宽频带微带天线的插入损耗曲线和增益等辐射特性进行了仿真测量所得的双开口回字形共面宽频带微带天线的插入损耗曲线如图2。由图2可见，在2. 34 5. 311GHz范围内插入损耗小于-10dB，可以覆盖2. 4-GHz、3. 5-GHz、5. 2-GHz频率范围。图3-图5所示为双开口回字形共面宽频带微带天线分别在2. 4GHz,3. 5GHz、5. 2GHz时的辐射方向图和辐射方向图，在频率为2. 4GHz时的增益为2. 7dBi，半功率波瓣宽度为85°，在频率为3. 5GHz时的增益为2. 8dBi，半功率波瓣宽度为79. 4°，在频率为5. 2 GHz时的增益为4. 3dBi，半功率波瓣宽度为65°。
权利要求1.一种双开口回字形共面宽频带微带天线，其特征在于包括微带基板(I)、倒凹坑形辐射金属板(2)、双开口回字形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入微带线(7);微带基板(I)上表面设有倒凹坑形辐射金属板(2)、双开口回字形辐射贴片(3)和阻抗匹配输入微带线(7)；倒凹坑形辐射金属板(2)四周边与微带基板(I)四周边相连，倒凹坑形辐射金属板(2)的凹坑内设有双开口回字形辐射贴片(3)， 双开口回字形辐射贴片(3)包括倒U型微带传输线(4)、U型微带传输线(5)、矩形金属辐射贴片(6)，倒U型微带传输线(4)下设有U型微带传输线(5 )，倒U型微带传输线(4 )和U型微带传输线(5 )内设有矩形金属辐射贴片(6 )，U型微带传输线(5 )中心底端与阻抗匹配输入微带线(7 ) 一端相连，阻抗匹配输入微带线(7 )另一端与微带基板(I)底端相连，倒凹坑形辐射金属板(2)两端与阻抗匹配输入微带线(7)两侧之间设有等间距缝隙。
2.如权利要求I所述的一种双开口回字形共面宽频带微带天线，其特征在于所述的微带基板(I)为FR4材料。
3..如权利要求I所述的一种双开口回字形共面宽频带微带天线，其特征在于所述的微带基板(I)的长为20_ 24mm,宽为30_ 35_。
4.如权利要求I所述的一种双开口回字形共面宽频带微带天线，其特征在于所述的倒凹坑形福射金属板(2)的凹槽深度为15mm 16mm,宽度20mm 24mm。
5.如权利要求I所述的一种双开口回字形共面宽频带微带天线，其特征在于所述的倒U型微带传输线(4)的长度为15mm 16mm,高为2mm 4mm,微带线宽度为O. 3mm O. 5mm。
6.如权利要求I所述的一种双开口回字形共面宽频带微带天线，其特征在于所述的U型微带传输线(5)的长度为15mm 16mm,高为5mm 7mm,微带线宽度为O. 3mm O. 5mm。
7.如权利要求I所述的一种双开口回字形共面宽频带微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入微带线(7)与双开口回字形辐射贴片(3)采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。
8.如权利要求I所述的一种双开口回字形共面宽频带微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入微带线(7)的宽度为3mm 4mm。
9.如权利要求I所述的一种双开口回字形共面宽频带微带天线，其特征在于所述的倒凹坑形辐射金属板(2)两端与阻抗匹配输入微带线(7)的等间距缝隙为O. 4mm O. 5mm。
专利摘要本实用新型公开了一种双开口回字形共面宽频带微带天线。倒凹坑形辐射金属板四周边与微带基板四周边相连，倒凹坑形辐射金属板的凹坑内设有双开口回字形辐射贴片，双开口回字形辐射贴片包括倒U型微带传输线、U型微带传输线、矩形金属辐射贴片，倒U型微带传输线下设有U型微带传输线，倒U型微带传输线和U型微带传输线内设有矩形金属辐射贴片，U型微带传输线中心底端与阻抗匹配输入微带线一端相连，阻抗匹配输入微带线另一端与微带基板底端相连，倒凹坑形辐射金属板两端与阻抗匹配输入微带线两侧之间设有等间距缝隙。本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性、损耗低、成本低，结构简单、易于制作。
文档编号H01Q1/38GK202662790SQ20122029857
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者王凯, 李九生, 宋美静 申请人:中国计量学院