对称枝节方形双频印刷天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种对称枝节方形双频印刷天线。它包括基板、方形辐射贴片、左倒L形金属片、右倒L形金属片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板、左C形金属片、右C形金属片、横向矩形金属片；基板的上表面设有方形辐射贴片、左倒L形金属片、右倒L形金属片和阻抗匹配输入传输线，基板的下表面设有矩形金属接地板、左C形金属片、右C形金属片和横向矩形金属片，阻抗匹配输入传输线的顶端与方形辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连，矩形金属接地板的底端与基板的底端相连。本发明具有辐射特性好，双频带，体积小，重量轻，易于批量生产，便于集成等优点。
【专利说明】对称枝节方形双频印刷天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线,尤其涉及一种对称枝节方形双频印刷天线。
【背景技术】
[0002]微带天线按形状可以分为圆形、矩形、环形、三角形、五角形等；按原理可以分为谐振型(驻波型)和非谐振型(行波型)微带天线。前者有特定的尺寸，一般只能工作在谐振频率附近；而后者没有谐振尺寸的限制，它的末端要加匹配负载以保证传输行波。按结构特性可以把微带天线分为三大类:微带贴片天线、微带缝天线、微带行波天线。与常用的微波天线相比，微带天线具有如下优点:体积小、重量轻、低剖面、能与载体共形；制造成本低，能和有源器件、电路集成为统一的组件，因此适合批量生产；可以用简单馈电实现线极化和圆极化；易于制作双频、双极化天线；易与微波集成电路集成；馈线和匹配网络可以与天线结构一起制造等。
[0003]近些年微带天线以其体积小，剖面低，易集成，造价低等特性以及良好的性能受到广泛的关注。随着移动通信系统业务的不断增加，通信设备不断向小型化发展，对天线体积、集成化及工作频段的要求也越来越高。因此有必要对小型化多频段微带天线展开研究和设计工作。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种对称枝节方形双频印刷天线。
[0005]对称枝节方形双频印刷天线包括基板、方形辐射贴片、左倒L形金属片、右倒L形金属片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板、左C形金属片、右C形金属片、横向矩形金属片；基板的上表面设有方形辐射贴片、左倒L形金属片、右倒L形金属片和阻抗匹配输入传输线，基板的下表面设有矩形金属接地板、左C形金属片、右C形金属片和横向矩形金属片，阻抗匹配输入传输线的顶端与方形辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连，左倒L形金属片的右下端和右倒L形金属片的左下端均与方形辐射贴片的上端相连，左C形金属片和右C形金属片对称分布在矩形金属接地板两侧,横向矩形金属片的左端与左C形金属片中心右侧相连，横向矩形金属片的右端与右C形金属片中心左侧相连，矩形金属接地板的底端与基板的底端相连。
[0006]所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料,基板的长度为12mm?14mm,宽度为18mm?20mm。所述的方形福射贴片的边长为IOmm?11mm。所述的左倒L形金属片和右倒L形金属片的尺寸参数相同，金属宽度均为0.5mm?1.0mm ;左倒L形金属片的总长度为4.5mm?
5.0mm,左倒L形金属片的左侧矩形的高度为4.5mm?5.0mm,右侧矩形的高度为0.7mm?
1.0mm ;左倒L形金属片和右倒L形金属片之间的距离为2.4mm?2.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为7mm?8mm,宽度为2mm?3mm。所述的矩形金属接地板的长度为12mm?13mm,宽度为3.5mm?4.0mm。所述的左C形金属片和右C形金属片的尺寸参数相同，总长度为5mm?6mm,总宽度为9mm?IOmm,金属宽度均为Imm?2mm ;左C形金属片和右C形金属片之间的距离为Imm?2mm。所述的横向矩形金属片的长度为9mm?IOmm,宽度为Imm?2mm。
[0007]本发明的对称枝节方形双频印刷天线具有辐射特性好，双频带，体积小，重量轻，易于批量生产，便于集成等优点。
[0008]【专利附图】
【附图说明】:
图1是对称枝节方形双频印刷天线的正面结构示意图；
图2是对称枝节方形双频印刷天线的背面结构示意图；
图3是对称枝节方形双频印刷天线的S参数曲线图；
图4是天线在6.0GHz时的E面辐射方向图；
图5是天线在6.0GHz时的H面辐射方向图；
图6是天线在8.9GHz时的E面辐射方向图；
图7是天线在8.9GHz时的H面辐射方向图；
图8是天线在6.0GHz时的表面电流分布图；
图9是天线在8.9GHz时的表面电流分布图。
【具体实施方式】
[0009]如图1?2所示，对称枝节方形双频印刷天线包括基板1、方形辐射贴片2、左倒L形金属片3、右倒L形金属片4、阻抗匹配输入传输线5、矩形金属接地板6、左C形金属片7、右C形金属片8、横向矩形金属片9 ;基板I的上表面设有方形辐射贴片2、左倒L形金属片
3、右倒L形金属片4和阻抗匹配输入传输线5，基板I的下表面设有矩形金属接地板6、左C形金属片7、右C形金属片8和横向矩形金属片9,阻抗匹配输入传输线5的顶端与方形辐射贴片2相连，阻抗匹配输入传输线5的底端与基板I的底端相连，左倒L形金属片3的右下端和右倒L形金属片4的左下端均与方形辐射贴片2的上端相连，左C形金属片7和右C形金属片8对称分布在矩形金属接地板6两侧，横向矩形金属片9的左端与左C形金属片7中心右侧相连，横向矩形金属片9的右端与右C形金属片8中心左侧相连,矩形金属接地板6的底端与基板I的底端相连。
[0010]所述的基板I为玻璃纤维环氧树脂材料，基板I的长度为12mm?14mm，宽度为18mm?20mm。所述的方形福射贴片2的边长为IOmm?11mm。所述的左倒L形金属片3和右倒L形金属片4的尺寸参数相同，金属宽度均为0.5mm?1.0mm ;左倒L形金属片3的总长度为4.5mm?5.0mm,左倒L形金属片3的左侧矩形的高度为4.5mm?5.0mm,右侧矩形的高度为0.7mm?1.0mm ;左倒L形金属片3和右倒L形金属片4之间的距离为2.4mm?
2.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线5的长度为7mm?8mm,宽度为2mm?3mm。所述的矩形金属接地板6的长度为12mm?13mm,宽度为3.5mm?4.0mm。所述的左C形金属片7和右C形金属片8的尺寸参数相同，总长度为5mm?6mm,总宽度为9mm?IOmm,金属宽度均为Imm?2mm ;左C形金属片7和右C形金属片8之间的距离为Imm?2mm。所述的横向矩形金属片9的长度为9mm?IOmm,宽度为Imm?2mm。
[0011]实施例1
对称枝节方形双频印刷天线:
选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1.6mm。基板的长度为12mm,宽度为18mm。方形福射贴片的边长为10mm。左倒L形金属片和右倒L形金属片的尺寸参数相同，金属宽度均为0.5mm ;左倒L形金属片的总长度为4.5mm,左倒L形金属片的左侧矩形的高度为4.5_，右侧矩形的高度为0.7mm ;左倒L形金属片和右倒L形金属片之间的距离为2.4_。阻抗匹配输入传输线的长度为7mm,宽度为2_。矩形金属接地板的长度为12mm，宽度为3.5mm。左C形金属片和右C形金属片的尺寸参数相同，总长度为5mm,总宽度为9mm,金属宽度均为Imm ;左C形金属片和右C形金属片之间的距离为1mm。横向矩形金属片的长度为9mm,宽度为1_。对称枝节方形双频印刷天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的S参数曲线如附图3所示。由图3可见，-1OdB以下的工作频段为 5.749GHz ?7.435GHz 和 8.013GHz ?10.023GHz。图 4-5 所示为天线在 6.0GHz 时的E面和H面方向图，由图可见，天线的增益为2.6dBi，半功率波瓣宽度为79.8°。图6_7所示为天线在8.9GHz时的E面和H面方向图，由图可见，天线的增益为3.9dBi，半功率波瓣宽度为70.4°。图8-9所示为天线分别在6.0GHz和8.9GHz时的表面电流分布图。
【权利要求】
1.一种对称枝节方形双频印刷天线，其特征在于包括基板(I)、方形辐射贴片(2)、左倒L形金属片(3)、右倒L形金属片(4)、阻抗匹配输入传输线(5)、矩形金属接地板(6)、左C形金属片(7)、右C形金属片(8)、横向矩形金属片(9);基板(I)的上表面设有方形福射贴片(2)、左倒L形金属片(3)、右倒L形金属片(4)和阻抗匹配输入传输线(5),基板(I)的下表面设有矩形金属接地板(6)、左C形金属片(7)、右C形金属片(8)和横向矩形金属片(9)，阻抗匹配输入传输线(5)的顶端与方形辐射贴片(2)相连，阻抗匹配输入传输线(5)的底端与基板(I)的底端相连，左倒L形金属片(3)的右下端和右倒L形金属片(4)的左下端均与方形辐射贴片(2)的上端相连，左C形金属片(7)和右C形金属片(8)对称分布在矩形金属接地板(6)两侧,横向矩形金属片(9)的左端与左C形金属片(7)中心右侧相连,横向矩形金属片(9)的右端与右C形金属片(8)中心左侧相连，矩形金属接地板(6)的底端与基板(I)的底端相连。
2.如权利要求1所述的一种对称枝节方形双频印刷天线，其特征在于所述的基板(I)为玻璃纤维环氧树脂材料,基板(I)的长度为12mm?14mm,宽度为18mm?20mm。
3.如权利要求1所述的一种对称枝节方形双频印刷天线，其特征在于所述的方形辐射贴片(2)的边长为IOmm?11mm。
4.如权利要求1所述的一种对称枝节方形双频印刷天线，其特征在于所述的左倒L形金属片(3)和右倒L形金属片(4)的尺寸参数相同，金属宽度均为0.5mm?1.0mm ;左倒L形金属片(3)的总长度为4.5mm?5.0mm,左倒L形金属片(3)的左侧矩形的高度为4.5mm?5.0mm,右侧矩形的高度为0.7mm?1.0mm ;左倒L形金属片(3)和右倒L形金属片(4)之间的距离为2.4mm?2.5mm。
5.如权利要求1所述的一种对称枝节方形双频印刷天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(5)的长度为7mm?8mm,宽度为2mm?3mm。
6.如权利要求1所述的一种对称枝节方形双频印刷天线，其特征在于所述的矩形金属接地板(6)的长度为12_?13mm,宽度为3.5mm?4.0_。
7.如权利要求1所述的一种对称枝节方形双频印刷天线，其特征在于所述的左C形金属片(7)和右C形金属片(8)的尺寸参数相同，总长度为5mm?6mm,总宽度为9mm?IOmm,金属宽度均为Imm?2mm ;左C形金属片(7)和右C形金属片(8)之间的距离为Imm?2mm。
8.如权利要求1所述的一种对称枝节方形双频印刷天线，其特征在于所述的横向矩形金属片(9)的长度为9mm?IOmm,宽度为Imm?2mm。
【文档编号】H01Q13/08GK103794864SQ201410024239
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月18日 优先权日:2014年1月18日
【发明者】李九生 申请人:中国计量学院