专利名称：阶梯状等腰梯形共面微带天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天线，尤其涉及一种阶梯状等腰梯形共面微带天线。
背景技术：
微带天线是由金属薄片粘贴在下侧有金属反射板的介质上形成的天线。大部分情况下采用微带传输线、型馈线、同轴线探针或者共面波导的方式实现对辐射贴片的激励，在辐射贴片与反射板之间的缝隙产生高频的电场和磁场，并通过金属辐射片与反射板之间的缝隙向外传播。辐射贴片通常情况下厚度很小，外形较为规则，主要有正方形、矩形、三角形、扇形、半圆形、梯形、环形和椭圆形等，也可以是宽度较小的长方形振子或由上述辐射贴片组合的天线阵。微带天线的应用广泛，工程环境中具体的通信需求和复杂的工作环境对微带天线提出诸多要求。为使微带天线适用于各种特殊用途，需要认真分析各种结构对微带天线各个指标性能的影响，以及同一结构形式下微带天线每个尺寸参数对天线性能造成的差别。自从上个世纪70年代首个微带天线问世之后，许多学者和科研人员对微带天线展开了大量深入的探索和研究。如今，微带天线在各个行业和领域内工作在lOOMHz-lOOGHz的频段上。微带天线具有许多优点，比如占用空间较小，天线本身高度很低，容易与工作表面共形；由于微带天线采用了印刷电路板技术，所以天线加工成本低，方便大规模制造；天线的散射截面较小；能得到单向性的辐射波束；最大波束方向与贴片平面的法线方向重合；微带天线还可以与板上线路集成在同一个电路板上面，省去了天线的安装环节，降低了生产成本。随着移动通信产业的蓬勃发展，各行业对体积更小，剖面更低的天线需求将微带天线推向了时代前沿。
发明内容本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种阶梯状等腰梯形共面微带天线。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:阶梯状等腰梯形共面微带天线包括基板、阶梯状辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板的表面设有阶梯状辐射贴片、阻抗匹配输入传输线和金属接地板，阶梯状辐射贴片的顶端与基体的顶端相连，阶梯状辐射贴片的中心低端与阻抗匹配输入传输线一端连接，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端连接，阻抗匹配输入传输线的两侧对称设有矩形金属接地板，矩形金属接地板的底端与基板的底端连接。所述的基板为玻璃纤维环氧树脂(FR4)材料。所述的基板的宽度为30mm 40mm,高度为40mm 50mm。所述的阶梯状辐射贴片为两层结构，下层为矩形，矩形的宽度为IOmm 12mm,高度为2mm 3mm ;上层为等腰梯形，上底长为16mm 18mm,下底长为30mm 40mm,高为15mm 16mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽度为3mm 4mm,长度为23mm 25mm。所述的矩形金属接地板的宽 度为12mm 14mm,高度为18mm 20mm。[0008]本实用新型微带基板使用FR4材料，具有损耗低和辐射特性好等优点，结构简单小型，成本低，易于制作，便于集成。
:图1是阶梯状等腰梯形共面微带天线的结构示意图；图2是阶梯状等腰梯形共面微带天线的插入损耗图；图3是阶梯状等腰梯形共面微带天线在2.4GHz时的E面辐射方向图；图4是阶梯状等腰梯形共面微带天线在2.4GHz时的H面辐射方向图。
具体实施方式
如图1所示，阶梯状等腰梯形共面微带天线包括基板1、阶梯状辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3、矩形金属接地板4 ;基板I的表面设有阶梯状辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3和金属接地板4，阶梯状辐射贴片2的顶端与基体I的顶端相连，阶梯状辐射贴片2的中心低端与阻抗匹配输入传输线3 —端连接，阻抗匹配输入传输线3的另一端与基板I的底端连接，阻抗匹配输入传输线3的两侧对称设有矩形金属接地板4，矩形金属接地板4的底端与基板I的底端连接。所述的基板I为玻璃纤维环氧树脂(FR4)材料。所述的基板I的宽度为30mm 40mm,高度为40mm 50mm。所述的阶梯状福射贴片2为两层结构，下层为矩形,矩形的宽度为10_ 12mm,高度为2_ 3_ ;上层为等腰梯形,上底长为16_ 18mm,下底长为30mm 40mm,高为15mm 16mm。所述的阻抗匹配输入传输线3的宽度为3mm 4mm,长度为23_ 25_。所述的矩形金属接地板4的宽度为12_ 14mm,高度为18_ 20_。实施例1阶梯状等腰梯形共面微带天线:选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂(FR4)材料制作微带基板，厚度为2mm，基板的宽度为30mm，高度为40mm。阶梯状辐射贴片为两层结构，下层为矩形，矩形的宽度为IOmm,高度为2mm ;上层为等腰梯形，上底长为16mm,下底长为30mm,高为15mm。阻抗匹配输入传输线的宽度为4mm,长度为23mm。矩形金属接地板的宽度为12mm,高度为18mm。阶梯状等腰梯形共面微带天线的各项性能指标采用CST软件进行仿真测试，所得的插入损耗曲线如附图2所示。由图可见，-1OdB以下的工作频段分别为2.12-3.0lGHz0图3_4所示为阶梯状等腰梯形共面微带天线分别在2.4GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为
2.4GHz时，增益为2.3dBi，半功率波瓣宽度为83.1°。
权利要求1.一种阶梯状等腰梯形共面微带天线，其特征在于包括基板(I)、阶梯状辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(3)、矩形金属接地板(4);基板(I)的表面设有阶梯状辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(3)和金属接地板(4)，阶梯状辐射贴片(2)的顶端与基体(I)的顶端相连，阶梯状辐射贴片(2)的中心低端与阻抗匹配输入传输线(3) —端连接，阻抗匹配输入传输线(3)的另一端与基板(I)的底端连接，阻抗匹配输入传输线(3)的两侧对称设有矩形金属接地板(4)，矩形金属接地板(4)的底端与基板(I)的底端连接。
2.如权利要求1所述的一种阶梯状等腰梯形共面微带天线，其特征在于所述的基板(I)为玻璃纤维环氧树脂(FR4)材料。
3.如权利要求1所述的一种阶梯状等腰梯形共面微带天线，其特征在于所述的基板(I)的宽度为30mm 40mm，高度为40mm 50mm。
4.如权利要求1所述的一种阶梯状等腰梯形共面微带天线，其特征在于所述的阶梯状福射贴片⑵为两层结构，下层为矩形，矩形的宽度为IOmm 12mm，高度为2mm 3mm;上层为等腰梯形，上底长为16_ 18_，下底长为30_ 40_，高为15_ 16_。
5.如权利要求1所述的一种阶梯状等腰梯形共面微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线⑶的宽度为3mm 4mm，长度为23mm 25mm。
6.如权利要求1所述的一种阶梯状等腰梯形共面微带天线，其特征在于所述的矩形金属接地板⑷的宽度为12m m 14mm，高度18mm 20mm。
专利摘要本实用新型公开了一种阶梯状等腰梯形共面微带天线。它包括基板、阶梯状辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板的表面设有阶梯状辐射贴片、阻抗匹配输入传输线和金属接地板，阶梯状辐射贴片的顶端与基体的顶端相连，阶梯状辐射贴片的中心低端与阻抗匹配输入传输线一端连接，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端连接，阻抗匹配输入传输线的两侧对称设有矩形金属接地板，矩形金属接地板的底端与基板的底端连接。本实用新型微带基板使用FR4材料，具有损耗低和辐射特性好等优点，结构简单小型，成本低，易于制作，便于集成。
文档编号H01Q1/50GK203103507SQ20132004864
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者程伟, 李九生 申请人:中国计量学院