一种应用于5G频段的小型可穿戴微带天线的制作方法

本发明涉及天线，尤其涉及一种应用于5G频段的小型可穿戴微带天线。

背景技术：

目前，4G技术已经得到大规模商用，使数据速率得到了一个很大的提升。但随着物联网、车联网等新兴技术的飞速发展，人们对无线通信系统提出了更高的要求，因而，5G的研发也被国内外各大通信企业放上日程。为了满足2020年无线通信传输速率达到现有系统千倍的需求，研究学者已开始了5G移动通信系统的研发。

随着纺织材料功能性的提高，以纺织品为基底的天线也逐渐受到研究者的关注，其与人体共形的特性非常适合可穿戴应用，并在诸多领域得到了广泛的应用。众所周知，天线对工作环境一般都有一定的要求，而人体这个复杂的媒质似乎并不适合传统天线工作。但是为了推动人体中心无线网络的发展，近人体工作的天线必不可少，这就推动了可穿戴天线的发展。

相比于国外对织物天线、可穿戴天线的探索，国内的研究明显滞后很多。从近年来公开发表的文章来看，美国、英国、比利时、韩国和日本是在可穿戴天线研究领域最活跃的国家。而国内起步较晚。但近年来，我们也意识到了织物天线的巨大潜力，对其研究的增加了更多的投入。目前在国内外对于用于5G的可穿戴天线的研究还比较少，具有很好的应用前景。

技术实现要素：

本发明提供一种应用于5G频段的小型可穿戴微带天线，技术方案如下：

应用于5G频段的小型可穿戴微带天线，包括基板、阻抗匹配输入传输线、中间缺口矩形辐射贴片、左侧矩形辐射贴片、右侧矩形辐射贴片、矩形开槽式金属接地板；基板的上表面设有阻抗匹配输入传输线、中间缺口矩形辐射贴片、左侧矩形辐射贴片、右侧矩形辐射贴片，阻抗匹配输入传输线的下端与基板的底端相连，阻抗匹配输入传输线的上端与中间缺口矩形辐射贴片的下端中部相连，中间缺口矩形辐射贴片的左上端与左侧矩形辐射贴片的右下端相连，中间缺口矩形辐射贴片的右上端与右侧矩形辐射贴片的左下端相连；基板的下表面设有矩形开槽式金属接地板，矩形开槽式金属接地板的上、下、左、右端分布与基板的上、下、左、右端相连，矩形开槽式金属接地板上设有不对称矩形环开槽。

所述的基板为牛仔布材料，基板长度为6.61mm～6.63mm，宽度为5.1mm～5.3mm，厚度为0.6mm～0.7mm。所述的阻抗匹配输入传输线长度为0.9mm～1.1mm，宽度为0.1mm～0.3mm。所述的中间缺口矩形辐射贴片总长度为2.9mm～3.1mm，总宽度为0.1mm～0.3mm，中间缺口矩形的长度为0.1mm～0.3mm，宽度为0.09mm～0.11mm。所述的左侧矩形辐射贴片长度为3.04mm～3.06mm，宽度为1.58～1.6mm。所述的右侧矩形辐射贴片长度为3.04mm～3.06mm，宽度为1.58～1.6mm。所述的矩形开槽式金属接地板总长度为6.61mm～6.63mm，总宽度为5.1mm～5.3mm。所述的不对称矩形环开槽的外侧矩形环的长度为2.9mm～3.1mm，宽度为2.9mm～3mm，内侧矩形环的长度为1.8mm～2mm，宽度为1.88mm～1.9mm，外侧矩形环的左端与基板的左端之间的距离为1.8mm～1.82mm，与基板的上端之间的距离为1.3mm～1.32mm，内侧矩形环的左端与基板的左端之间的距离为2.8mm～2.82mm，与基板的上端之间的距离为2.37mm～2.39mm。

本发明的应用于5G频段的小型可穿戴微带天线具有尺寸小、质量轻、制造成本低、应用前景广阔等优点。

附图说明

图1是应用于5G频段的小型可穿戴微带天线的结构图；

图2是应用于5G频段的小型可穿戴微带天线背面结构示意图；

图3是应用于5G频段的小型可穿戴微带天线的回波损耗图；

图4是天线在28GHz时的E面、H面方向图；

具体实施方式

如图1所示，一种应用于5G频段的小型可穿戴微带天线，包括基板1、阻抗匹配输入传输线2、中间缺口矩形辐射贴片3、左侧矩形辐射贴片4、右侧矩形辐射贴片5、矩形开槽式金属接地板6；基板1的上表面设有阻抗匹配输入传输线2、中间缺口矩形辐射贴片3、左侧矩形辐射贴片4、右侧矩形辐射贴片5，阻抗匹配输入传输线2的下端与基板1的底端相连，阻抗匹配输入传输线2的上端与中间缺口矩形辐射贴片3的下端中部相连，中间缺口矩形辐射贴片3的左上端与左侧矩形辐射贴片4的右下端相连，中间缺口矩形辐射贴片3的右上端与右侧矩形辐射贴片5的左下端相连；基板1的下表面设有矩形开槽式金属接地板6，矩形开槽式金属接地板6的上、下、左、右端分布与基板1的上、下、左、右端相连，矩形开槽式金属接地板6上设有不对称矩形环开槽7。

所述的基板1为牛仔布材料，基板1长度为6.61mm～6.63mm，宽度为5.1mm～5.3mm，厚度为0.6mm～0.7mm。所述的阻抗匹配输入传输线2长度为0.9mm～1.1mm，宽度为0.1mm～0.3mm。所述的中间缺口矩形辐射贴片3总长度为2.9mm～3.1mm，总宽度为0.1mm～0.3mm，中间缺口矩形的长度为0.1mm～0.3mm，宽度为0.09mm～0.11mm。所述的左侧矩形辐射贴片4长度为3.04mm～3.06mm，宽度为1.58～1.6mm。所述的右侧矩形辐射贴片5长度为3.04mm～3.06mm，宽度为1.58～1.6mm。所述的矩形开槽式金属接地板6总长度为6.61mm～6.63mm，总宽度为5.1mm～5.3mm。所述的不对称矩形环开槽7的外侧矩形环的长度为2.9mm～3.1mm，宽度为2.9mm～3mm，内侧矩形环的长度为1.8mm～2mm，宽度为1.88mm～1.9mm，外侧矩形环的左端与基板1的左端之间的距离为1.8mm～1.82mm，与基板1的上端之间的距离为1.3mm～1.32mm，内侧矩形环的左端与基板1的左端之间的距离为2.8mm～2.82mm，与基板1的上端之间的距离为2.37mm～2.39mm。

实施例1

一种应用于5G频段的小型可穿戴微带天线：

选择介电常数为1.7牛仔布材料制作基板，基板的长度为6.62mm，宽度为5.2mm，厚度为0.65mm。所述的阻抗匹配输入传输线长度为1mm，宽度为0.2mm。所述的中间缺口矩形辐射贴片总长度为3mm，总宽度为0.2mm，中间缺口矩形的长度为0.2mm，宽度为0.1mm。所述的左侧矩形辐射贴片长度为3.05mm，宽度为1.59mm。所述的右侧矩形辐射贴片长度为3.05mm，宽度为1.59mm。所述的矩形开槽式金属接地板总长度为6.62mm，总宽度为5.2mm。所述的不对称矩形环开槽的外侧矩形环的长度为3mm，宽度为2.95mm，内侧矩形环的长度为1.9mm，宽度为1.89mm，外侧矩形环的左端与基板的左端之间的距离为1.81mm，与基板的上端之间的距离为1.31mm，内侧矩形环的左端与基板的左端之间的距离为2.81mm，与基板的上端之间的距离为2.38mm。应用于5G频段的小型可穿戴微带天线的各项性能指标采用HFSS软件进行测试，所得的回波损耗曲线如附图2所示。由图可见，-10dB以下的工作频段为27.3～28.68GHz。图4所示为应用于5G频段的小型可穿戴微带天线在28GHz时的E面、H面方向图，由图可见，在频率为28GHz时，增益为3.01dBi。