开槽式菱形微带天线的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及天线，尤其涉及一种开槽式菱形微带天线。
【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开槽式菱形微带天线，具体技术方案如下:
[0005]开槽式菱形微带天线包括基板、菱形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板的上表面设有菱形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，菱形辐射贴片的几何中心在基板的纵向中心轴上，菱形辐射贴片上设有两个曲面开槽，阻抗匹配输入传输线的上端与菱形辐射贴片下端相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连；基板的下表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59mm?61mm，宽度为49mm?51mm。所述的菱形辐射贴片的四个角均为直角，边长为16mm?17mm。所述的菱形辐射贴片上的曲面开槽的形状可由一个圆心在菱形的几何中心上的竖立的半圆，在其下端接上一个半圆，上端截去一个半圆而得到，且接上半圆的下端与截去半圆的上端相连，其原始半圆的半径为14mm?16mm，下端接上的半圆半径为4mm?6mm，下端截去的半圆半径为9mm?11mm，将曲面开槽以菱形的几何中心为中心旋转180°即得到另一个曲面开槽。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为9_?11_，宽度为0.9mm?1.1_。所述的矩形金属接地板的长度为9mm ?Ilmm,宽度为 49mm ?51mm。
[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】
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[0008]图1是开槽式菱形微带天线的正面结构图；
[0009]图2是开槽式菱形微带天线的背面结构图；
[0010]图3是开槽式菱形微带天线的回波损耗图；
[0011]图4是开槽式菱形微带天线在3.1GHz时的E面、H面辐射方向图；
[0012]图5开槽式菱形微带天线在3.1GHz时的正面表面电流密度分布图；
[0013]图6是开槽式菱形微带天线在3.1GHz时的背面表面电流密度分布图。
【具体实施方式】
[0014]如图1?2所示，开槽式菱形微带天线包括基板1、菱形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线5、矩形金属接地板6 ;基板的上表面设有菱形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线5，菱形辐射贴片2的几何中心在基板I的纵向中心轴上，菱形辐射贴片上设有曲面开槽3和曲面开槽4，阻抗匹配输入传输线5的上端与菱形辐射贴片2的下端相连，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的下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。
[0015]所述的基板为环氧树脂材料，基板I的长度为59mm?61mm，宽度为49mm?51mm。所述的菱形辐射贴片2的四个角均为直角，边长为16mm?17mm。所述的菱形辐射贴片2上的曲面开槽3的形状可由一个圆心在菱形的几何中心上的竖立的半圆，在其下端接上一个半圆，上端截去一个半圆而得到，且接上半圆的下端与截去半圆的上端相连，其原始半圆的半径为14mm?16mm，下端接上的半圆半径为4mm?6mm，下端截去的半圆半径为9mm?11_，将曲面开槽3以菱形的几何中心为中心旋转180°即得到曲面开槽4。所述的阻抗匹配输入传输线5的长度为9mm?11mm，宽度为0.9mm?1.1mm。所述的矩形金属接地板6的长度为9_?11mm，宽度为49mm?51mm。
[0016]实施例1
[0017]开槽式菱形微带天线:
[0018]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60mm，宽度为50mm。菱形福射贴片的四个角均为直角，边长为16.3mm。菱形福射贴片上的曲面开槽其原始半圆的半径为15mm，下端接上的半圆半径为5mm，上端截去的半圆半径为1mm0阻抗匹配输入传输线的长度为10mm，宽度为1mm。矩形金属接地板的长度为10mm，宽度为50mm。开槽式菱形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所示。由图可见，-1OdB以下的工作频段分别为1.8GHz?3.5GHz。图4所示为开槽式菱形微带天线在3.1GHz时的E面和H面辐射方向图，由图可见，在频率为3.1GHz时，增益为4.15dBi，半功率波瓣宽度为66.1°。图5是开槽式菱形微带天线在3.1GHz时的正面表面电流密度分布图；图6是开槽式菱形微带天线在3.1GHz时的背面表面电流密度分布图。
【主权项】
1.一种开槽式菱形微带天线，其特征在于包括基板(I)、菱形辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(5)、矩形金属接地板(6);基板(I)的上表面设有菱形辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(5)，菱形辐射贴片(2)的几何中心在基板(I)的纵向中心轴上，菱形辐射贴片(2)上设有曲面开槽(3)和曲面开槽(4)，阻抗匹配输入传输线(5)的上端与菱形辐射贴片(2)的下端相连，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)的下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所述的一种开槽式菱形微带天线，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5mm?61mm，宽度为49mm?51mm。
3.如权利要求1所述的一种开槽式菱形微带天线，其特征在于所述的菱形辐射贴片(2)的四个角均为直角，边长为16mm?17mm。
4.如权利要求1所述的一种开槽式菱形微带天线，其特征在于所述的菱形辐射贴片(2)上的曲面开槽(3)的形状可由一个圆心在菱形的几何中心上的竖立的半圆，在其下端接上一个半圆，上端截去一个半圆而得到，且接上半圆的下端与截去半圆的上端相连，其原始半圆的半径为14mm?16mm，下端接上的半圆半径为4mm?6mm，下端截去的半圆半径为9mm ?11mnin
5.如权利要求1所述的一种开槽式菱形微带天线，其特征在于所述的菱形辐射贴片(2)上的曲面开槽⑷可曲面开槽(3)以菱形的几何中心为中心旋转180°得到。
6.如权利要求1所述的一种开槽式菱形微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(5)的长度为9_?11mm，宽度为0.9mm?1.1_。
7.如权利要求1所述的一种开槽式菱形微带天线，其特征在于所述的矩形金属接地板(6)的长度为9_?11mm，宽度为49mm?51mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种开槽式菱形微带天线。它包括基板、菱形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板的上表面设有菱形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，菱形辐射贴片上设有两个曲面开槽，阻抗匹配输入传输线的上端与菱形辐射贴片的下端相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连；基板的下表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】H01Q1-38, H01Q1-48, H01Q13-08
【公开号】CN204361284
【申请号】CN201520086978
【发明人】莫国强
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月6日