本发明涉及贴片天线设计领域，尤其涉及一种跑道形宽带耦合天线。
背景技术：
天线是无线通信系统中置于前端的收发设备，作为发射天线使用时的主要工作原理是将在导行波转换成电磁波以便于从天线发射到自由空间中，作为接收天线使用时进行相反转换即可，一般天线都具有可逆性，即同一天线既可作为发射天线使用，也可作为接收天线使用。同时，天线也是无线通信前端系统中不可或缺的组成部分，各项特性好坏直接对系统性能的优劣产生举足轻重的影响。移动设备、手机、对讲机、卫星定位仪、卫星电话等等，这些利用电磁波进行无线通信的设备，都与天线分不开关系。随着民用、商业领域对于通信系统的要求，新材料的出现，日新月异的加工工艺的推动下，天线技术近些年发展极为迅猛。尤其是对多频、宽带天线技术的研究已经成为通信领域的一个热点课题。
技术实现要素：
本发明为了克服现有技术不足，提供一种跑道形宽带耦合天线。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种跑道形宽带耦合天线，以两个半跑道形贴片作为辐射贴片，其中上半个跑道形贴片由一个扇形贴片和两个平行四边形贴片组成，下半个跑道形贴片由一个梯形贴片、一个矩形贴片和一个半圆形贴片组成，上半个跑道形贴片的纵向对称轴上被镂空一个大的圆形和长方形的结合体，并在被镂空的区域内加入一个较小的圆环和长方形的结合体贴片并与下半个跑道形贴片连接，镂空边缘和加入的结合体贴片两者之间的最小间距处处相等，辐射贴片置于ro4003c基板上，接地板置于基板下方。馈电点位于较小的圆环中心处。
所述的ro4003c基板长度为25～35mm，宽度为25～35mm，厚度为0.3～0.7mm。所述的上半个跑道形贴片的扇形贴片的半径为6～8mm，弧度角为155～165度，平行四边形贴片左右两边的长为4～6mm，上下两边的长为5～7mm。所述的与下半个跑道形贴片连接的结合体贴片的圆环的外径为0.6～0.95mm，内径为0.3～0.7mm，矩形长为6～8mm，宽为0.5～1.5mm；结合体贴片与平行四边形贴片和扇形贴片之间的间距为0.6～0.9mm。所述的下半个跑道形贴片的梯形贴片上边长为2～3mm，下边长13～15mm，高为1.3～1.9mm；矩形贴片的长为4～6mm，宽为12～16mm，半圆形贴片半径为5～8mm。
附图说明：
图1为跑道形宽带耦合天线结构示意图
图2为跑道形宽带耦合天线的仿真与测试得到的s11曲线图
图3为天线工作在5.45ghz时辐射贴片的电流分布图
图4为天线工作在5.45ghz时的h面和e面图
具体实施方式
本发明通过跑道形贴片以及与跑道形贴片相连的圆形与长方形结合体的结构，设计了一种小型化高性能天线。
天线包括馈电点、辐射贴片和介质基板。辐射贴片由两个跑道形贴片组成，其中上半个跑道形贴片的纵向对称轴上被镂空一个大的圆形和长方形的结合体。介质基板为ro4003c；馈电方式为同轴馈电，特性阻抗为50ω，天线结构图如图1所示。
通过对天线进行优化设计和仿真分析，最后得到天线的优化尺寸。其中ro4003基板长度30mm，宽度30mm，厚度为0.5mm。上半个跑道形贴片的扇形贴片1的半径为7mm，弧度角为165度，平行四边形贴片2左右两边的长为5mm，上下两边的长为5.9mm。与下半个跑道形贴片连接的结合体贴片3的圆环的外径为0.875mm，内径为0.5mm，矩形长为8mm，宽为1.14mm。结合体贴片3与平行四边形贴片2和扇形贴片1之间的间距为0.75mm。下半个跑道形贴片的梯形贴片4上边长为2.64mm，下边长为14mm，高为1.7mm。矩形贴片5的长为5mm，宽为14mm，半圆形贴片6半径为7mm。
采用跑道形贴片以及圆环与长方形结合体贴片馈电线的方法进一步实现扩展频带宽度，提高天线辐射效率的目的，图2中其频段范围已经覆盖了wifi的2.4ghz～2.4835ghz和5.15ghz～5.725ghz的工作频带。
实施例1
一种跑道形宽带耦合天线，其相关部件如上所述，在此不再赘述。但通过仿真软件cst对天线进行优化设计和仿真分析，最后得到天线的优化尺寸及材料如下：其中ro4003基板长度30mm，宽度30mm，厚度为0.5mm。上半个跑道形贴片的扇形贴片(1)的半径为7mm，弧度角为165度，平行四边形贴左右两边的长为5mm，上下两边的长为5.9mm。与下半个跑道形贴片连接的结合体贴片的圆环的外径为0.875mm，内径为0.5mm，矩形长为8mm，宽为1.14mm。结合体贴片与平行四边形贴片和扇形贴片之间的间距为0.75mm。下半个跑道形贴片的梯形贴片上边长为2.64mm，下边长为14mm，高为1.7mm。矩形贴片的长为5mm，宽为14mm。半圆形贴片半径为7mm。采用跑道形贴片以及圆环与长方形结合体贴片馈电线的方法进一步实现扩展频带宽度，提高天线辐射效率的目的。由图2，跑道形宽带耦合天线的仿真与测试得到的s11曲线图可知，其频段范围已经覆盖了wifi的2.4ghz～2.4835ghz和5.15ghz～5.725ghz的工作频带。