H形开槽式矩形双频微带天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天线，尤其涉及一种H形开槽式矩形双频微带天线。
【背景技术】
[0002]自从上个世纪70年代首个微带天线问世之后，许多学者和科研人员对微带天线展开了大量深入的探索和研宄。如今，微带天线在各个行业和领域内工作在lOMHz-lOOGHz的频段上。微带天线具有许多优点，比如占用空间较小，天线本身高度很低，容易与工作表面共形；由于微带天线采用了印刷电路板技术，所以天线加工成本低，方便大规模制造；天线的散射截面较小；能得到单向性的辐射波束；最大波束方向与贴片平面的法线方向重合；微带天线还可以与PCB板上线路集成在同一个电路板上面，省去了天线的安装环节，降低了生产成本。随着移动通信产业的蓬勃发展，各行业对体积更小，剖面更低的天线需求将微带天线推向了时代前沿。
[0003]微带天线的优势有低剖面、低成本并可制成多功能、可共形的等，可集成到无线电设备内部，可用于室内，也可用于室外，其尺寸可大可小。在许多实际设计中，微带天线的诸多优点远远超过它的缺点，使其得到了广泛的应用与发展。相信随着对微带天线功能认识的提高，微带天线一定会在更加广泛的领域得到更加广泛的应用。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种H形开槽式矩形双频微带天线，具体技术方案如下:
[0005]H形开槽式矩形双频微带天线包括基板、矩形辐射贴片、残缺矩形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板(I)的正面设有矩形辐射贴片、残缺矩形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，矩形辐射贴片、残缺矩形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、H形开槽均关于基板的纵向中心轴对称，残缺矩形辐射贴片上设有H形开槽，阻抗匹配输入传输线的上端与矩形辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连。基板的背面设有矩形金属接地板，矩形金属接地板的底端、左端、右端与基板的底端、左端、右端相连。
[0006]所述的基板为环氧树脂材料，基板的长度为39mm?41mm，宽度为29mm?31mm。所述的矩形福射贴片的长度为1.9mm?2.1mm,宽度为9mm?11_。所述的残缺矩形福射贴片由一个矩形的四角各截去一个矩形而成，其原始矩形的长度为12mm?14mm，宽度为19mm?21mm，其左上与右上的矩形缺口的长度均为1.4mm?1.6mm，宽度均为2.9mm?3.1mm,其左下与右下的矩形缺口长度的均为1.9mm?2.1mm,宽度均为2.9mm?3.1mm。所述的H形开槽的左侧和右侧矩形的长度均为6.9mm?7.1mm,宽度均为1.4mm?1.6mm，中间矩形的长度为0.9mm?1.1mm，宽度为9.9mm?10.1mm，其横向对称轴距与基板的上端距离为12.4mm?12.6mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为19mm?21mm，宽度为0.9mm?1.1mm。所述的矩形金属接地板的长度为19.4mm?19.6mm,宽度为29_?31_。
[0007]本实用新型微带天线具有结构简单，尺寸小，质量轻，制作方便，成本低，辐射特性好，便于集成等优点。
【附图说明】
:
[0008]图1是H形开槽式矩形双频微带天线的正面结构图；
[0009]图2是H形开槽式矩形双频微带天线的背面结构图；
[0010]图3是H形开槽式矩形双频微带天线的回波损耗图；
[0011]图4是H形开槽式矩形双频微带天线在3.5GHz时的E面、H面辐射方向图；
[0012]图5是H形开槽式矩形双频微带天线在6.8GHz时的E面、H面辐射方向图；
[0013]图6是H形开槽式矩形双频微带天线在3.5GHz时的正面表面电流密度分布图；
[0014]图7是H形开槽式矩形双频微带天线在3.5GHz时的背面表面电流密度分布图；
[0015]图8是H形开槽式矩形双频微带天线在6.8GHz时的正面表面电流密度分布图；。
[0016]图9是H形开槽式矩形双频微带天线在6.8GHz时的背面表面电流密度分布图。
【具体实施方式】
[0017]如图1?2所示，H形开槽式矩形双频微带天线包括基板1、矩形辐射贴片2、残缺矩形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线5、矩形金属接地板6 ;基板I的正面设有矩形辐射贴片2、残缺矩形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线5，矩形辐射贴片2、残缺矩形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线、H形开槽4均关于基板I的纵向中心轴对称，残缺矩形辐射贴片3上设有H形开槽4，阻抗匹配输入传输线5的上端与矩形辐射贴片2相连，阻抗匹配输入传输线5的底端与基板I的底端相连。基板I的背面设有矩形金属接地板6，矩形金属接地板6的底端、左端、右端与基板I的底端、左端、右端相连。
[0018]所述的基板为环氧树脂材料，基板I的长度为39mm?41mm，宽度为29mm?31mm。所述的矩形福射贴片2的长度为1.9mm?2.1mm,宽度为9mm?11_。所述的残缺矩形福射贴片3由一个矩形的四角各截去一个矩形而成，其原始矩形的长度均为12_?14_，宽度均为19mm?21mm，其左上与右上的矩形缺口的长度均为1.4mm?1.6mm，宽度均为2.9mm?
3.1mm,其左下与右下的矩形缺口长度的均为1.9mm?2.1mm,宽度均为2.9mm?3.1mm。所述的H形开槽4的左侧和右侧矩形的长度均为6.9mm?7.1mm,宽度均为1.4mm?1.6mm，中间矩形的长度为0.9mm?1.1mm,宽度为9.9mm?10.1mm,其横向对称轴距与基板的上端距离为12.4mm?12.6mm。所述的阻抗匹配输入传输线5的长度为19mm?21mm，宽度为0.9mm?1.1mm。所述的矩形金属接地板6的长度为19.4mm?19.6mm，宽度为29mm?31 mm η
[0019]实施例1
[0020]H形开槽式矩形双频微带天线:
[0021]选择介电常数为4.4的环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1mm。基板的长度为40mm，宽度为30mm。矩形辐射贴片的长度为2mm，宽度为10mm。残缺矩形辐射贴片的原始矩形的长度为13mm，宽度为20mm，其左上与右上的矩形缺口的长度均为1.5mm，宽度均为3mm，其左下与右下的矩形缺口长度的均为2mm，宽度均为3mm。H形开槽的左侧和右侧矩形的长度均为7mm，宽度均为1.5mm，中间矩形的长度为1mm，宽度为10mm，其横向对称轴距与基板的上端距离为12.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为20mm，宽度为1mm。矩形金属接地板的长度为19.5mm,宽度为30_。H形开槽式矩形双频微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的回波损耗曲线如附图3。由图可见，-1OdB以下的工作频段分别为为2.8GHz?4.2GHz、5.8GHz?8.8GHz。图4所示为H形开槽式矩形双频微带天线在3.5GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为3.5GHz时，增益为3.06dBi，半功率波瓣宽度为78.6°。图5所示为H形开槽式矩形双频微带天线在6.8GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为6.8GHz时，增益为1.91dBi，半功率波瓣宽度为53.8°。图6是H形开槽式矩形双频微带天线在3.5GHz时的正面表面电流密度分布图；图7是H形开槽式矩形双频微带天线在3.5GHz时的背面表面电流密度分布图；图8是H形开槽式矩形双频微带天线在6.SGHz时的正面表面电流密度分布图；图9是H形开槽式矩形双频微带天线在6.8GHz时的背面表面电流密度分布图。
【主权项】
1.一种H形开槽式矩形双频微带天线，其特征在于包括基板(I)、矩形辐射贴片(2)、残缺矩形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线(5)、矩形金属接地板(6);基板(I)的正面设有矩形辐射贴片(2)、残缺矩形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线(5)，矩形辐射贴片(2)、残缺矩形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线、H形开槽(4)均关于基板(I)的纵向中心轴对称，残缺矩形辐射贴片(3)上设有H形开槽(4)，阻抗匹配输入传输线(5)的上端与矩形辐射贴片(2)相连，阻抗匹配输入传输线(5)的底端与基板(I)的底端相连；基板(I)的背面表面设有矩形金属接地板(6)，矩形金属接地板(6)的底端、左端、右端与基板(I)的底端、左端、右端相连。
2.如权利要求1所述的一种H形开槽式矩形双频微带天线，其特征在于所述的基板(I)为环氧树脂材料，基板⑴的长度为39mm?41mm，宽度为29mm?31mm。
3.如权利要求1所述的一种H形开槽式矩形双频微带天线，其特征在于所述的矩形辐射贴片(2)的长度为1.9mm?2.1mm,宽度为9_?11mm。
4.如权利要求1所述的一种H形开槽式矩形双频微带天线，其特征在于所述的残缺矩形辐射贴片(3)由一个矩形的四角各截去一个矩形而成，其原始矩形的长度为12mm?14mm，宽度为19mm?21mm，其左上与右上的矩形缺口的长度均为1.4mm?1.6mm，宽度均为2.9mm?3.1mm,其左下与右下的矩形缺口长度的均为1.9mm?2.1mm,宽度均为2.9mm?3.1mnin
5.如权利要求1所述的一种H形开槽式矩形双频微带天线，其特征在于所述的H形开槽⑷的左侧和右侧矩形的长度均为6.9mm?7.1mm,宽度均为1.4mm?1.6mm，中间矩形的长度为0.9mm?1.1mm,宽度为9.9mm?10.1mm。
6.如权利要求1所述的一种H形开槽式矩形双频微带天线，其特征在于所述的H形开槽⑷的横向对称轴距与基板(I)的上端距离为12.4mm?12.6mm。
7.如权利要求1所述的一种H形开槽式矩形双频微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(5)的长度为19_?21_，宽度为0.9mm?1.1_。
8.如权利要求1所述的一种H形开槽式矩形双频微带天线，其特征在于所述的矩形金属接地板(6)的长度为19.4mm?19.6mm,宽度为29_?31_。
【专利摘要】本实用新型公开了一种H形开槽式矩形双频微带天线。它包括基板、残缺矩形辐射贴片、矩形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板的正面设有残缺矩形辐射贴片、矩形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，残缺矩形辐射贴片设有H形开槽，阻抗匹配输入传输线的上端与辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连；基板的背面设有矩形金属接地板矩形金属接地板的底端、左端、右端与基板的底端、左端、右端相连。本实用新型微带天线具有结构简单，尺寸小，质量轻，制作方便，成本低，辐射特性好，便于集成等优点。
【IPC分类】H01Q5-00, H01Q1-38, H01Q13-08, H01Q1-48, H01Q13-10
【公开号】CN204333276
【申请号】CN201520061158
【发明人】莫国强
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月28日