正面圆环内接十字形中心馈电天线的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及天线，尤其涉及一种正面圆环内接十字形中心馈电天线。
【背景技术】
[0002]微带天线是在带有金属接地板的介质基片的另一面用特定的方法制成金属辐射面，并采用同轴线馈电或者是微带线馈电的方式对辐射贴片进行馈电的天线。微带天线是通过金属贴片的四周与接地板之间的缝隙将贴片与接地板之间激励起的电磁波辐射出去。金属贴片的形状多种多样，常见的有矩形、圆形等。微带天线具有体积小、结构简单、易于批量加工等优点，广泛的应用于雷达监测和无线通信等领域。微带天线的分类方式有很多种。按照金属贴片的形状可分为矩形微带天线、圆形微带天线、环形微带天线。按照天线的结构特征大致可以分为四类:微带振子天线、微带贴片天线、微带线形天线以及微带缝隙天线。金属贴片为规则形状的单元如矩形、圆形时称为微带贴片天线。导体贴片为细窄长条形的振子时称为微带振子天线。金属贴片为微带线的变形时称为微带线形天线。微带缝隙天线是在接地板上开缝隙，介质基板另一侧的微带线进行馈电。
[0003]随着通信、定位、测绘等技术的发展，天线作为无线通信系统中接收机和发射机的组成部件也逐渐成为人们研究的热点。各种不同移动通信系统和多频段导航定位系统的出现，对天线提出了多频段工作特性的要求，因此研制双频或多频天线具有重要的实际意义。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种正面圆环内接十字形中心馈电天线，技术方案如下:
[0005]正面圆环内接十字形中心馈电天线，包括基板、圆环形贴片、多山字形十字架贴片、等腰直角三角形贴片、馈电点、对称多边形接地板、第一缺口多边形接地板、第二缺口多边形接地板、第三缺口多边形接地板、第四缺口多边形接地板、十字形接地板；基板上表面设有圆环形贴片、多山字形十字架贴片、等腰直角三角形贴片，多山字形十字架贴片的外侧为圆环形贴片，等腰直角三角形贴片分别设置于多山字形十字架贴片四个拐角处，基板下表面设有对称多边形接地板，对称多边形接地板由第一缺口多边形接地板、第二缺口多边形接地板、第三缺口多边形接地板、第四缺口多边形接地板、十字形接地板组成，十字形接地板四角分别与第一缺口多边形接地板、第二缺口多边形接地板、第三缺口多边形接地板、第四缺口多边形接地板相连，多山字形十字架贴片与对称多边形接地板通过馈电点相连接。
[0006]所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的长度和宽度均为119mm?121mm。所述的圆环形贴片的内半径为43mm?45mm，夕卜半径为47mm?49mm。所述的多山字形十字架贴片由四个山字形贴片组成，其中山字形贴片均由一个U字形贴片和一个矩形贴片组成，四个矩形贴片正交形成十字形结构，U字形贴片的总长度均为23mm?25mm，总宽度均为13mm?15mm，贴片宽度均为3mm?5mm ;矩形贴片的长度均为27mm?29mm，宽度均为3mm?5mm。所述的等腰直角三角形贴片的腰长为5mm?7mm。所述的第一缺口多边形接地板、第二缺口多边形接地板、第三缺口多边形接地板、第四缺口多边形接地板的大小形状相同，均由一个正方形环截去一角的L形接地板形成；正方形环的外侧正方形的边长为37mm?37mm，内侧正方形的边长为30mm?32mm，截去的L形接地板的外侧边长均为Ilmm?13mm。所述的十字形接地板由一个大矩形接地板和两个小矩形接地板组成，其中大矩形接地板的长度为13mm?15mm，宽度为3mm?5mm，小矩形接地板的长度均为4.5mm?5.5mm,宽度均为3.5mm ?4.5mm0
[0007]本发明的正面圆环内接十字形中心馈电天线具有辐射特性好，损耗低，结构简单，制作方便，尺寸小型及易于集成等优点。
【附图说明】
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[0008]图1是正面圆环内接十字形中心馈电天线的正面结构示意图；
[0009]图2是正面圆环内接十字形中心馈电天线的背面结构示意图；
[0010]图3是正面圆环内接十字形中心馈电天线的S参数曲线图；
[0011]图4是天线在12.83GHz时的E面、H面辐射方向图。
【具体实施方式】
[0012]如图1?2所示，正面圆环内接十字形中心馈电天线，包括基板1、圆环形贴片2、多山字形十字架贴片3、等腰直角三角形贴片4、馈电点5、对称多边形接地板6、第一缺口多边形接地板7、第二缺口多边形接地板8、第三缺口多边形接地板9、第四缺口多边形接地板10、十字形接地板11 ;基板I上表面设有圆环形贴片2、多山字形十字架贴片3、等腰直角三角形贴片4，多山字形十字架贴片3的外侧为圆环形贴片2，等腰直角三角形贴片4分别设置于多山字形十字架贴片3四个拐角处，基板I下表面设有对称多边形接地板6，对称多边形接地板6由第一缺口多边形接地板7、第二缺口多边形接地板8、第三缺口多边形接地板9、第四缺口多边形接地板10、十字形接地板11组成，十字形接地板11四角分别与第一缺口多边形接地板7、第二缺口多边形接地板8、第三缺口多边形接地板9、第四缺口多边形接地板10相连，多山字形十字架贴片3与对称多边形接地板6通过馈电点5相连接。
[0013]所述的基板I为玻璃纤维环氧树脂材料，基板I的长度和宽度均为119mm?121mm。所述的圆环形贴片2的内半径为43mm?45mm，外半径为47mm?49mm。所述的多山字形十字架贴片3由四个山字形贴片组成，其中山字形贴片均由一个U字形贴片和一个矩形贴片组成，四个矩形贴片正交形成十字形结构，U字形贴片的总长度均为23mm?25mm，总宽度均为13mm?15mm，贴片宽度均为3mm?5mm ;矩形贴片的长度均为27mm?29mm，宽度均为3mm?5mm。所述的等腰直角三角形贴片4的腰长为5mm?7mm。所述的第一缺口多边形接地板7、第二缺口多边形接地板8、第三缺口多边形接地板9、第四缺口多边形接地板10的大小形状相同，均由一个正方形环截去一角的L形接地板形成；正方形环的外侧正方形的边长为37mm?37mm，内侧正方形的边长为30mm?32mm，截去的L形接地板的外侧边长均为IImm?13mm。所述的十字形接地板11由一个大矩形接地板和两个小矩形接地板组成，其中大矩形接地板的长度为13mm?15mm，宽度为3mm?5mm，小矩形接地板的长度均为 4.5mm ?5.5mm,宽度均为 3.5mm ?4.5mm0
[0014]实施例1
[0015]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0.8mm。基板的长度和宽度均为120mm。圆环形贴片的内半径为44mm，外半径为48mm。多山字形十字架贴片由四个山字形贴片组成，其中山字形贴片均由一个U字形贴片和一个矩形贴片组成，U字形贴片的总长度均为24mm，总宽度均为14mm，贴片宽度均为4mm矩形贴片的长度均为28mm，宽度均为4mm。等腰直角三角形贴片的腰长为6mm。第一缺口多边形接地板、第二缺口多边形接地板、第三缺口多边形接地板、第四缺口多边形接地板的大小形状相同，均由一个L形接地板和两个矩形接地板组成，其中L形接地板的总长度均为38mm，总宽度均为38mm，贴片宽度均为5mm ;矩形接地板的长度均为23mm，宽度均为5mm。十字形接地板由一个大矩形接地板和两个小矩形接地板组成，其中大矩形接地板的长度为14mm，宽度为4mm，小矩形接地板的长度均为5_，宽度均为4_。正面圆环内接十字形中心馈电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。由图可见，-1OdB以下的工作频段为
12.73GHz?12.92GHz。图4所示为天线在12.83GHz时的E面、H面方向图，由图可见，天线的增益为7.7dBi，半功率波瓣宽度为22.0°。
【主权项】
1.一种正面圆环内接十字形中心馈电天线，其特征在于包括基板(1)、圆环形贴片(2)、多山字形十字架贴片(3)、等腰直角三角形贴片(4)、馈电点(5)、对称多边形接地板(6)、第一缺口多边形接地板(7)、第二缺口多边形接地板(8)、第三缺口多边形接地板(9)、第四缺口多边形接地板(10)、十字形接地板(11);基板(1)上表面设有圆环形贴片(2)、多山字形十字架贴片(3)、等腰直角三角形贴片(4)，多山字形十字架贴片(3)的外侧为圆环形贴片(2)，等腰直角三角形贴片(4)分别设置于多山字形十字架贴片(3)四个拐角处，基板(1)下表面设有对称多边形接地板￠)，对称多边形接地板￠)由第一缺口多边形接地板(7)、第二缺口多边形接地板(8)、第三缺口多边形接地板(9)、第四缺口多边形接地板(10)、十字形接地板(11)组成，十字形接地板(11)四角分别与第一缺口多边形接地板(7)、第二缺口多边形接地板(8)、第三缺口多边形接地板(9)、第四缺口多边形接地板(10)相连，多山字形十字架贴片(3)与对称多边形接地板(6)通过馈电点(5)相连接。2.如权利要求1所述的一种正面圆环内接十字形中心馈电天线，其特征在于所述的基板⑴为玻璃纤维环氧树脂材料，基板⑴的长度和宽度均为119mm?121mm。3.如权利要求1所述的一种正面圆环内接十字形中心馈电天线，其特征在于所述的圆环形贴片⑵的内半径为43mm?45mm，外半径为47mm?49mm。4.如权利要求1所述的一种正面圆环内接十字形中心馈电天线，其特征在于所述的多山字形十字架贴片(3)由四个山字形贴片组成，其中山字形贴片均由一个U字形贴片和一个矩形贴片组成，四个矩形贴片正交形成十字形结构，U字形贴片的总长度均为23mm?25mm，总宽度均为13mm?15mm，贴片宽度均为3mm?5mm ;矩形贴片的长度均为27mm?29mm,宽度均为3_?5mm。5.如权利要求1所述的一种正面圆环内接十字形中心馈电天线，其特征在于所述的等腰直角三角形贴片(4)的腰长为5mm?7mm。6.如权利要求1所述的一种正面圆环内接十字形中心馈电天线，其特征在于所述的第一缺口多边形接地板(7)、第二缺口多边形接地板(8)、第三缺口多边形接地板(9)、第四缺口多边形接地板(10)的大小形状相同，均由一个正方形环截去一角的L形接地板形成；正方形环的外侧正方形的边长为37mm?37mm，内侧正方形的边长为30mm?32mm，截去的L形接地板的外侧边长均为11mm?13mm。7.如权利要求1所述的一种正面圆环内接十字形中心馈电天线，其特征在于所述的十字形接地板(11)由一个大矩形接地板和两个小矩形接地板组成，其中大矩形接地板的长度为13mm?15mm，宽度为3mm?5mm，小矩形接地板的长度均为4.5mm?5.5mm,宽度均为.3.5mm ?4.5mm.
【专利摘要】本发明公开了一种正面圆环内接十字形中心馈电天线。它包括基板、圆环形贴片、多山字形十字架贴片、等腰直角三角形贴片、馈电点、对称多边形接地板、第一缺口多边形接地板、第二缺口多边形接地板、第三缺口多边形接地板、第四缺口多边形接地板、十字形接地板；基板上表面设有圆环形贴片、多山字形十字架贴片、等腰直角三角形贴片，基板下表面设有对称多边形接地板，对称多边形接地板由第一缺口多边形接地板、第二缺口多边形接地板、第三缺口多边形接地板、第四缺口多边形接地板、十字形接地板组成，多山字形十字架贴片与对称多边形接地板通过馈电点相连接。本发明具有辐射特性好，损耗低，结构简单，制作方便，尺寸小型及易于集成等优点。
【IPC分类】H01Q1/48, H01Q1/38
【公开号】CN105305060
【申请号】CN201510874124
【发明人】李九生
【申请人】中国计量学院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月30日