一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种多频段天线，特别涉及一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天 线。
【背景技术】
[0002] 随着移动终端的迅猛发展，各种无线通信系统涌现。对于手机，在满足语音通话功 能的前提下，它还同时能够提供在线影音的欣赏，数据的下载与上传，实时精确卫星定位等 功能，这就要求手机天线能够覆盖GSM、WCDMA、WLAN、WiMAX、GPS等多个工作频段。由于手 机、pad等移动终端尺寸设计不断轻薄，内部预留给天线的空间就非常有限，对于上述不同 频段的应用若采用多个分离的天线来覆盖，这不仅会增加系统的整体尺寸，同时多个天线 之间会引入交叉耦合使原先表现良好的独立天线性能受到影响。因此，能够同时覆盖多个 工作频段并且尺寸小巧结构简单的天线日益成为国内外研宄的热点。
[0003] 多频段天线可以通过多种不同结构实现：通过开槽能够增大电流路径，可以引入 额外的工作模式，如缝隙辐射或开槽后各分离部分的辐射等，进而能增加天线谐振频率点。 当产生的多个频率点非常接近时，能够增大天线带宽，实现宽频带；当频点相距较远时，两 个频点之间就形成阻带，从而实现多个频段；通过添加谐振枝节或寄生辐射单元也能够实 现多频带，这种技术与开槽技术类似，应用广泛。
[0004] 现有的多频段天线存在体积较大、结构复杂的缺点，无法适应移动终端设备轻薄 化的趋势。针对上述问题，有必要设计一款体积小、结构简单、频带宽的多频带天线。
【发明内容】
[0005] 本发明为解决移动终端内预留给天线的空间有限，现有天线工作频带较少而设 计。提出了一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，该设计采用在辐射贴片上开一个 圆形槽，同时在接地板上开三个矩形槽的结构，设计完成的天线能够覆盖WLAN/WiMAX、X波 段卫星上行信号。
[0006] -种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，包括微带辐射贴片1、接地板2及介 质基板3 ;
[0007] 所述微带辐射贴片1固定于介质基板3正面中间位置，所述微带辐射贴片1长度 与介质基板3长度相同；
[0008] 所述微带辐射贴片包括宽部和窄部两个矩形部分，呈"T"形分布，且微带辐射贴片 1中较宽的矩形部分上开设有一个圆形槽；
[0009] 所述接地板2固定于介质基板3反面底端，所述接地板宽度与介质基板宽度相同， 且接地板2上有三个矩形槽，所述三个矩形槽关于介质基板的竖直轴线对称。
[0010] 【所述微带辐射贴片通过底端进行馈电，即通过"T"形中的窄部矩形部分馈电。】 [0011] 所述微带辐射贴片1总长度为30mm;
[0012] 所述宽部矩形部分的微带辐射贴片长和宽均为12mm;
[0013] 所述矩形部分的微带福射贴片长度为18mm，宽度为3mm。
[0014] 所述微带辐射贴片1上圆形槽的直径为d，设置为8-9. 2mm。
[0015] 所述接地板2长度为13mm，宽度为20mm。
[0016] 所述三个矩形槽中位于介质基板竖直轴线上的矩形槽长度设置为6. 9-7. 2mm，宽 度设置为5-6mm ;
[0017] 对称分布的两个矩形槽长度设置为9-10mm，宽度设置为1mm。
[0018] 所述介质基板3为聚四氟乙稀材质，介质基板厚度为1. 6mm。
[0019] 有益效果
[0020] 本发明提供了一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，包括微带辐射贴片1、 接地板2及介质基板3 ;所述微带辐射贴片1固定于介质基板3正面中间位置，所述微带辐 射贴片1长度与介质基板3长度相同；所述微带辐射贴片包括宽部和窄部两个矩形部分， 呈"T"形分布，且微带辐射贴片1中较宽的矩形部分上开设有一个圆形槽；所述接地板2固 定于介质基板3反面底端，所述接地板宽度与介质基板宽度相同，且接地板2上有三个矩形 槽，所述三个矩形槽关于介质基板的竖直轴线对称。
[0021] 通过在接地板上开三个矩形槽能够产生两个频带，接着在辐射贴片上开一个圆形 槽能够将频带增加至三个，能够覆盖评^^(2.4/5.2/5.86抱）和町麻乂(2.5/3.5/5.56抱）以 及X波段卫星上行信号。
[0022] 巧妙的设计了缺陷地结构，利用开设的矩形槽实现两个特定频带；设计的微带辐 射贴片及其上所开的圆形槽结构，完成特定频带的设计；两者的组合设计不仅实现了三个 频带的需求，而且，采用印制天线的结构，体积得到较大幅度的减小，相比于现有技术中的 多频带天线，具有体积小、结构简单、阻抗带宽宽、频带较多的特点，因此适用范围广；本产 品较容易和射频前端微波集成电路集成，具有很好的应用价值。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明所述天线结构示意图，其中，（a)天线正面，（b)为天线反面；
[0024] 图2是缺陷地圆形槽三频带超宽带天线参数图；
[0025] 图3是实施例缺陷地圆形槽三频带超宽带天线的S11曲线图；
[0026] 图4是实施例缺陷地圆形槽三频带超宽带天线的增益曲线图；
[0027] 图5是实施例S11随圆形槽直径变化曲线图；
[0028] 标号说明：1_微带辐射贴片，2-接地板，3-介质基板。
【具体实施方式】
[0029] 下面将结合实例与附图对本发明作进一步说明。
[0030] 如图1所示，一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，包括微带辐射贴片1、 接地板2及介质基板3 ;
[0031] 所述微带辐射贴片1固定于介质基板3正面中间位置，所述微带辐射贴片1长度 与介质基板3长度相同；
[0032] 所述微带辐射贴片包括宽部和窄部两个矩形部分，呈"T"形分布，且微带辐射贴片 1中较宽的矩形部分上开设有一个圆形槽；
[0033] 所述接地板2固定于介质基板3反面底端，所述接地板宽度与介质基板宽度相同， 且接地板2上有三个矩形槽，所述三个矩形槽关于介质基板的竖直轴线对称。
[0034] 【所述微带辐射贴片通过底端进行馈电，即通过"T"形中的窄部矩形部分馈电。】
[0035] 实施例：天线结构如图1所示，对应参数如图2所示，天线印制在尺寸为 30 X 20 XL 6mm3的介质基板上3上，即FR4基板上。介质基板3的正面是一个刻有圆形槽 的微带辐射贴片1。天线背面的接地板2由矩形槽经过如下改造：在矩形接地板竖直轴线 上开一个矩形槽，同时在矩形接地板上开两个相对狭长的矩形槽。具体参数列表见表1 :
[0036] 表 1 (单位：mm)
[0037]
[0038] 图3是实施例缺陷地圆形槽三频带超宽带天线的回波损耗图。从图中可以看出， 天线在1-lOGHz频带范围内存在三个工作频段：
[0039] 2. 33-3. 82GHz，5. 16-6. 87GHz，7. 86-8. 8GHz，对应覆盖整个 WLAN(2. 4/5. 2/5. 8GHz)和 WiMAX(2. 5/3. 5/5. 5GHz)应用以及 X 波段卫星上行信号。
[0040] 图4是实施例缺陷地圆形槽三频带超宽带天线在工作频带内的增益图。从图中可 以看到，天线在较宽的频带内增益稳定在3dB左右。
[0041]图5是实施例缺陷地圆形槽三频带超宽带天线主要参数扫描分析。从图中可以看 出，当d取范围8-9. 2mm时，天线能够覆盖前文提到的三个频段。
[0042] 本发明具有良好的阻抗带宽和多频带特性，结构简单，因此大大增加了其适用范 围；本产品采用印刷天线结构，大大缩小了天线体积，且比较容易和射频前端微波集成电路 集成。本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱 离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以 本文的实施例作为本发明权利范围的限定。
【主权项】
1. 一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，其特征在于，包括微带辐射贴片（I)、 接地板（2)、介质基板（3); 所述微带辐射贴片（1)固定于介质基板（3)正面中间位置，所述微带辐射贴片（1)长 度与介质基板（3)长度相同； 所述微带辐射贴片包括宽部和窄部两个矩形部分，呈"T"形分布，且微带辐射贴片（1) 中较宽的矩形部分上开设有一个圆形槽； 所述接地板（2)固定于介质基板（3)反面底端，所述接地板宽度与介质基板宽度相同， 且接地板（2)上有三个矩形槽，所述三个矩形槽关于介质基板的竖直轴线对称。2. 根据权利要求1所述的一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，其特征在于， 所述微带福射贴片（1)总长度为30mm ; 所述宽部矩形部分的微带辐射贴片长和宽均为12mm ; 所述矩形部分的微带福射贴片长度为18mm，宽度为3mm。3. 根据权利要求2所述的一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，其特征在于， 所述微带辐射贴片（1)上圆形槽的直径为d，设置为8-9. 2mm。4. 根据权利要求1所述的一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，其特征在于： 所述接地板（2)长度为13mm，宽度为20mm。5. 根据权利要求4所述的一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，其特征在于： 所述三个矩形槽中位于介质基板竖直轴线上的矩形槽长度设置为6. 9-7. 2mm，宽度设置为 5-6mm ； 对称分布的两个矩形槽长度设置为9-10mm，宽度设置为lmm。6. 根据权利要求1-5任一项所述的一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，其特 征在于：所述介质基板（3)为聚四氟乙稀材质，介质基板厚度为1.6_。
【专利摘要】本发明公开了一种具有缺陷地圆形槽的三频带超宽带天线，包括微带辐射贴片、接地板及介质基板；所述微带辐射贴片固定于介质基板正面中间位置，所述微带辐射贴片长度与介质基板长度相同；所述微带辐射贴片包括宽部和窄部两个矩形部分，且微带辐射贴片中较宽的矩形部分上开设有一个圆形槽；所述接地板固定于介质基板反面底端，所述接地板宽度与介质基板宽度相同，且接地板上有三个矩形槽，所述三个矩形槽关于介质基板的竖直轴线对称。巧妙的设计了缺陷地结构和圆形槽辐射贴片结构，实现特定的三个工作频带；相比于现有技术中的多频段天线，具有较宽的阻抗带宽和较多的工作频段，结构简单，因此适用范围广。
【IPC分类】H01Q1/38, H01Q5/28, H01Q1/48
【公开号】CN104953272
【申请号】CN201510413608
【发明人】董健, 胡国强, 岳艳涛, 施荣华
【申请人】中南大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月15日