缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线的制作方法_2

文档序号:9351859阅读:来源:国知局
接地板开槽技术,创造性地在接地板上开出不 对称放置的不对称矩形槽和对称放置的对称倒置直角三角形槽,调整天线对电磁波的束缚 能力,增大天线回波损耗,保证天线具有三个清晰通带。
[0031] (6)本发明独特地在邻近阻抗匹配输入传输线两侧金属接地板上方开出圆弧槽, 如图1(7),利用圆弧槽与辐射贴片之间的圆弧缝隙形成的耦合电容平衡馈线的电感,从而 使天线获得了更好阻抗匹配。
[0032] (7)本发明在三个工作频段内H面辐射方向图接近理想全向性,E面辐射方向图呈 8字形,同时该天线在三个频段上具有良好驻波比和较高的增益。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明的结构主视图。
[0034] 图2为本发明的未开圆弧槽回波损耗图。
[0035] 图3为本发明的回波损耗图。
[0036] 图4为本发明在2. 0GHz的E面和H面辐射方向图。
[0037] 图5为本发明在3. 5GHz的E面和H面辐射方向图。
[0038] 图6为本发明在5. 5GHz的E面和H面辐射方向图。
[0039] 图1中:1、基板;2、辐射贴片单元,包括:2_1辐射贴片A;2_2辐射贴片B;2_3辐 射贴片C;3金属接地板;4、阻抗匹配输入传输线;5、矩形槽;6、倒置直角三角形槽;7、圆弧 槽。
【具体实施方式】
[0040] 为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法、达成目的与功效易于 明白了解,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明 中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例,都属于本发明保护的范围。
[0041] 如图1所示,缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,包括:基板1,辐射贴片单 元2,金属接地板3,阻抗匹配输入传输线4。
[0042] 基板选择聚四氟乙烯材料,其相对介电常数=2. 55,尺寸为 20mm(宽)*38mm(高(厚)。基板分为正面和背面,背面没有金属镀层,是空面。基 板正面由辐射贴片单元2、金属接地板3和阻抗匹配输入传输线4组成。
[0043] 辐射贴片单元2包括均匀式折线组合型辐射贴片A(2-1)和辐射贴片C(2-3),以及 不均匀式折线组合型辐射贴片B(2-2)。
[0044] 福射贴片A构成水平宽20mm垂直高17. 5mm矩形框,距基板顶部2mm处对称放置 基板表面,A贴片各段宽度均1mm;
[0045] 辐射贴片C构成一个缺少上边的口子形框,宽、高尺寸均为15mm,C贴片各段宽度 均1mm,该福射贴片底部与福射贴片A底部并齐,并相对y轴对称放置;
[0046] 福射贴片B由一个矩形框和一段2mm贴片组成。其矩形框尺寸为宽15_、高8_, 该矩形框中左、右边框贴片及下边贴片宽度均1_,框上边宽度均3. 5_ ;辐射贴片B的另一 小段贴片为2mm(高)*4mm(宽),它沿矩形框纵向中心轴对称放置在矩形框上边框的上方且 与其连接,构成福射贴片B。福射贴片B相对y轴对称放置,其底部与福射贴片A、福射贴片 C底部平齐且重叠,还与辐射贴片C重叠左右两个8_纵向垂直贴片。
[0047] 金属接地板3分布在阻抗匹配输入传输线4的左右两侧,上侧与辐射贴片底端有 1. 5mm间隙,内侧与阻抗匹配输入传输线4有0? 85mm缝隙,尺寸均为宽7. 8mm、高15mm。金 属接地板上开有矩形槽5、倒置直角三角形槽6和圆弧槽7。
[0048] 左右两个金属接地板上都开有矩形槽,分别从金属接地板上边沿垂直向下开出长 为13. 5mm矩形槽,左边槽宽度为1. 1mm,其中心线距基板左边缘垂直距离为1. 45mm,右边槽 宽度为1mm,其中心线距基板右边缘垂直距离为1. 5mm。
[0049] 相对于基板y轴,在左右两侧金属接地板上对称开有倒置直角三角型槽,分别从 金属接地板上边沿垂直向下开出,直角三角形的一个4mm直角边为槽口宽、另一个10mm直 角边是靠近基板y轴的槽边,槽的外侧边是直角三角形的斜边。在该槽内,辐射贴片与金属 接地板之间的距离由内向外递减,槽中心线与基板y轴垂直距离6mm。
[0050] 以基板y轴上距基板底边15mm的点为圆心,以4mm为半径画180弧度半圆,在左 右两侧金属接地板内侧顶部,开出圆弧槽7。
[0051] 阻抗匹配输入传输线(馈线)50欧姆,长度16. 5mm、宽度2. 7mm,与接地板之间间 隙0. 85_。它对称基板y轴从基板底部垂直向上与辐射贴片底端相连。
[0052] 本发明的各项性能指标如附图3、4、5、6所示。由图3可知,在1.8~2.lGHz、3. 1~ 3. 8GHz和5. 1~5. 9GHz频段内,都具有-15dB以下的回波损耗。
[0053] 图4~6所示的为本发明分别在2. 0GHz、3. 5GHz和5. 5GHz时的E面和H面辐射 方向图。由图可知在2. 0GHz、3. 5GHz时天线的增益大都在2dB到3dB之间,辐射H面近似 的全向性和对称性;辐射E面呈现出"8"字型,其辐射场类似于偶极子辐射场。5. 5GHz时 方向图增益最大可以达到3. 7dB。
[0054] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
【主权项】
1. 一种缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,其特征在于:包括基板(I),辐射贴 片单元(2),金属接地板(3),阻抗匹配输入传输线(4);基板(1)的表面有辐射贴片单元 (2)、金属接地板(3)和阻抗匹配输入传输线(4);金属接地板(3)上有矩形槽(5)、倒置直 角三角形槽(6)和圆弧槽(7);辐射贴片单元(2)包含均匀式折线组合型辐射贴片A(2-l) 和辐射贴片C (2-3),及不均匀式折线组合型辐射贴片B (2-2)三个辐射贴片。2. 根据权利要求1所述的缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,其特征在于:所 述的基板(1)为聚四氟乙稀材料,相对介电常数2. 55,尺寸为38mm*20mm*0. 8mm,上 层和下层为金属涂层,材料为铜。3. 根据权利要求1所述的缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,其特征在于:所 述的辐射贴片单元(2)有A、B、C三部分辐射贴片组成,都是折线构成,下边均是宽度相同的 水平贴片且重叠,A、B、C三辐射贴片均对称于基板Y轴。4. 根据权利要求1所述的缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,其特征在于:所 述的福射贴片A是一矩形贴片框,其框宽20_、高17. 5_,贴片宽度为1mm ;所述的福射贴 片B是一矩形贴片框,其框宽15_、高8_,该框左、右边及下边贴片宽度为1_,上边贴片宽 为3. 5mm,在上边的上沿对称于基板Y轴连接有高2mm、宽5mm贴片;所述的福射贴片C是一 缺少上边的方形贴片框,其框宽、高均15mm,各边贴片宽度为1mm。5. 根据权利要求1所述的缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,其特征在于:所 述的金属接地板(3)为两块宽度为7. 8_,高度为15_,放置在阻抗匹配输入传输线(4)左 右两侧,左侧金属接地板(3)与阻抗匹配输入传输线(4)左边有0.85_缝隙,右侧金属接 地板(3)与阻抗匹配输入传输线(4)右边有0.85_缝隙。6. 根据权利要求1所述的缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,其特征在于:所 述的阻抗匹配输入传输线(4)的宽度为2. 7mm,高度为16. 5mm。7. 根据权利要求1所述的缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,其特征在于:所 述的矩形槽(5)的宽度分别为I. Imm和1_,长度均为13. 5_,从接地板上边垂直向下不对 称放置在左、右接地板中,左边槽中心线距基板左边缘垂直距离为I. 45mm,右边槽中心线距 基板右边缘垂直距离为I. 5mm。8. 根据权利要求1所述的缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,其特征在于:所 述的倒置直角三角形槽(6)的两条直角边长度分别为4_和10_,两槽槽口均为4_,背靠 背的从接地板上边向下垂直放置在左、右接地板中,两槽中心线距离12mm。9. 根据权利要求1所述的缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,其特征在于:所 述的圆弧槽(7)的半径为4mm,弧度设置为180度,圆心在距基板底边15mm的y轴上。
【专利摘要】本发明提供一种缺陷地结构不对称共面波导式三频带天线,包括基板,辐射贴片单元,金属接地板,阻抗匹配输入传输线。基板的表面有辐射贴片单元、金属接地板和阻抗匹配输入传输线;金属接地板上有矩形槽、倒置直角三角形槽和圆弧槽;辐射贴片单元包含均匀式折线组合型辐射贴片A和辐射贴片C,不均匀式折线组合型辐射贴片B三个辐射贴片,三个辐射贴片底部重叠,底部中间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,三个辐射贴片及阻抗匹配输入传输线均对称基板y轴。本发明结构非常简洁、紧凑、新颖,具有较高的适用性,同时也扩大了贴片有效面积,提高天线性能。
【IPC分类】H01Q5/28, H01Q1/38, H01Q1/48, H01Q1/50
【公开号】CN105071030
【申请号】CN201510439172
【发明人】吕虹, 夏新升, 于永林, 华志祥, 吴东升, 平兰兰
【申请人】安徽建筑大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月17日
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