用于wlan的矩形环状“t”形双频微带天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于天线领域，尤其涉及一种用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线。
【背景技术】
[0002]在无线通信技术的发展历程中，由于无线局域网(WLAN)具有灵活便捷的优势，得到了越发广泛的关注和重视，因此人们对WLAN的收发系统提出了更高更严格的要求。IEEE802.11规定的无线局域网的通频范围为2.45GHz (2.4-2.484GHz)、5.2GHz (5.15-5.35GHz)和 5.8GHz (5.725-5.825GHz)，目前得到了非常广泛的应用。
[0003]天线在WLAN的收发系统中起到至关重要的角色，尤其是单极子天线。目前单极子天线具有体积小、轮廓低、易于加工和易于实现多频工作等特点，在无线通信系统中得到了广泛的应用。单极子天线实现多频工作的方法有很多，其中较常用的有多片法、多枝节法和单片法。多片法利用谐振频率不同的多个贴片叠放在一起，从而产生多个频率；多枝节法是将不同谐振频率的辐射单元组合在一起进行工作；单片法是在单片微带贴片的空腔内激起不同谐振频率的模式而工作。
[0004]本设计利用多枝节法提出了一种可以应用于WLAN的单极子微带天线。这种天线结构简单，通过改变天线尺寸参数可以很方便的对天线的两个谐振频率进行调整，而且可以弥补在以往设计中的诸多缺陷。例如盖硕等人在《一种新颖的应用于无线局域网的小型化单极子天线》提到的单极子天线，存在频带较窄的问题，采用更加理想的辐射贴片结构可以进一步增加天线的工作带宽；韩继伟等人在《CPW馈电的C型双频WLAN微带天线的设计》中提到一种应用于WLAN的单极子天线，使用了共面波导的馈电方式，并采用C形辐射贴片结构，虽然大幅度提高带宽，但高频段的方向性较差；送小弟等人在《一种用于WLAN的小型双频宽带印刷单极子天线》提到一种应用于WLAN的单极子天线，虽然其结构简单，但高频段的&不稳定，难以满足实际使用的需要。本设计在WLAN的IEEE802.llb/g和IEEE802.1la标准所规定的频率范围内有良好的辐射特性，且在各工作频点均有良好的方向性，符合实际应用的要求。
【发明内容】
[0005]本实用新型涉及一种用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线，结构简单，易于加工。采用微带线的馈电方式，辐射贴片采用矩形环内加“T”形枝节的结构，通过调整矩形环与“T”形枝节的有效辐射长度可以调整天线的两个谐振频率(2.4GHz和5.2GHz)，改变微带线的长度和宽度可以实现阻抗匹配，并有效的降低整个工作频率范围的回波损耗。
[0006]本实用新型采用如下技术方案:
[0007]本实用新型用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线包括介质基板101、接地面201、福射单元301，302、微带馈线401，其特征是:所述的介质基板101正面印刷有福射单元301，302、微带馈线401。所述的微带馈线401与福射单元301，302相连，位于介质基板101的正面下方。所述的辐射单元301，302位于介质基板101的正面上方，其中辐射单元301为矩形环状结构，而辐射单元302嵌入在301内侧，形状为“T”形结构，301和302中部是缝隙303。所述的接地面201位于天线背面正下方，为矩形对称结构。
[0008]本实用新型与现有技术相比，具有以下显著优点:
[0009]1、结构简单:本实用新型结构简单，易于加工；
[0010]2、通带频率可调:本实用新型采用矩形环状加上“T”形单元结构，通过改变矩形环和“T”形的有效长度，可以方便地调节天线的两个谐振频率。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线的正面图。
[0012]图2是本实用新型用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线的背面图。
[0013]图3是本实用新型用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线的回波损耗曲线图。
[0014]图4是本实用新型用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线的电压驻波比曲线图。
[0015]图5是本实用新型用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线在2.4GHz的方向图。
[0016]图6是本实用新型用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线在5.2GHz的方向图。
[0017]图7是本实用新型用于WLAN的矩形环状“T”形双频微带天线在5.8GHz的方向图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
[0019]如图1所示，辐射单元301，302位于介质基板101正面上方，辐射单元301为矩形环状结构，矩形环301内部为“T”形结构302，辐射单元301，302的中部是缝隙303。微带馈线401位于介质基板101正面、福射单元301，302下方，且福射单元302和微带馈线401都为左右对称结构。接地面201位于介质基板101背面下方，，也为左右对称的矩形结构。
[0020]参见图1，标号101是介质基板，其材料是聚四氣乙稀(FR-4)，其介电常数是4.4，其长宽厚度的尺寸是35mmX55mmXl.6mm ;标号301，302是矩形环状“T”形辐射贴片，矩形环301的尺寸是24mmX22mm，内部“T”形枝节302的尺寸时9.6mmX 3mm ;标号401是微带馈线，其长宽尺寸为ImmX 18mm。参见图2，标号201是介质基板101背面的接地面，长宽尺寸为35mm X 23mm，呈矩形对称结构。
[0021]图3是本实施例的回波损耗曲线图，从图3中可以看出此天线在2.04- 2.98 GHz与4.85- 6 GHz频段内回波损耗小于-10dB，完全符合WLAN的应用要求。图4是本实施例的电压驻波比曲线图，从图4中可以看出其同样在2.04- 2.98 GHz与4.85- 6 GHz频段内驻波比小于2，与图3回波损耗图相对应。
[0022]如图5、6、7分别是本实施例在2.4GHz、5.2GHz、5.8GHz时该天线的方向图，从图中可以看出本实施例在整个频段内具有很好的方向性，满足设计要求。
[0023]上述实例为本实用新型较佳的实施方式，另外在本实施例的基础上，改变辐射单元、微带馈线和接地面的大小和尺寸，都应包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于WLAN的矩形环加“T”形结构的双频微带天线，其组成包括介质基板、辐射单元、微带馈线和接地面，其特征是:所述矩形环加“Τ”形双频微带天线印制在介质基板上，天线正面印刷有矩形环单元，环内嵌入“Τ”形结构的辐射单元、微带馈线，背面印刷有矩形接地面。2.根据权利要求1所述的用于WLAN的矩形环加“Τ”形结构的双频微带天线，其特征在于:辐射单元位于介质基板的正上方，与微带馈线相连接，微带馈线位于介质基板的正下方，所述的接地面位于介质基板的背面正下方，呈矩形对称结构。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于WLAN的矩形环状加“T”形单元双频微带天线，该天线可应用于无线局域网通信系统中。该天线由介质基板、微带馈线、辐射单元、接地面组成。微带馈线与辐射单元相连，位于介质基板的正面下方，辐射单元为矩形环内部嵌入“T”形单元结构，位于介质基板的正面上方，接地面位于介质基板背面下方，为矩形对称结构。本实用新型双频天线的结构简单，易于加工，谐振频率方便可调，通带匹配特性良好。
【IPC分类】H01Q1/38, H01Q5/20, H01Q13/08
【公开号】CN204885431
【申请号】CN201520704616
【发明人】郑宏兴, 邓东民, 王辂
【申请人】天津职业技术师范大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月14日