一种具有滤波特性的宽带缝隙天线的制作方法_2

文档序号:10300425阅读:来源:国知局
,但本实用新型的实施方式不限于此。
[0031]本实用新型的缝隙天线整体制作在双面覆铜的介质基板上,使用机械刻制、激光亥IJ制、电路板腐蚀等技术均可容易地制作。本实用新型的核心内容在于通过使用具有多模特性的谐振器激励天线的缝隙辐射体,使得天线一方面提升工作带宽,另一方面具有良好的滤波特性。
[0032]本实用新型的缝隙天线以印刷电路板的方式制作在介电常数为2.55,厚度为
0.8mm的聚四氟乙烯双面覆铜微带板上,结构如图1、2、3、4、5所示,有2个实施例。
[0033]实施例1
[0034]图1、2、3为该缝隙天线的竖截面剖视图、二维结构示意图以及底层示意图,包括电介质基板10、电介质基板10上表面金属箔形成的微带结构11、基板10下表面金属箔形成的地12,以及在地12中挖槽而形成的缝隙结构13。微带结构11包括了微带馈电结构111、第一微带谐振器结构112以及第二微带谐振器子结构113,缝隙结构13包括第一缝隙结构131、第二缝隙结构132。第一微带谐振器结构112长度为1/2波长,第二微带谐振器结构113长度约为1/4波长,第二微带谐振器结构113置于第一微带谐振器结构112中心并与后者垂直。第一缝隙结构131与第一微带谐振器结构112垂直放置,长度为1/2波长。第二缝隙结构132是为了提高耦合强度,位置处于微带馈电结构111和第一微带谐振器结构112耦合处的下方,参数由仿真优化决定。
[0035]整个天线的工作方式是电磁信号从微带馈电结构111端口处输入,能量耦合到微带谐振器结构,再由微带谐振器结构耦合到缝隙结构131,最后经由缝隙结构131形成的天线单元辐射出去,接收信号的方式则相反。
[0036]图6是实施例1具有滤波特性的宽带缝隙天线的ISllI和增益仿真结果,该缝隙天线1dB反射损耗范围为3.8GHz到5.9GHz,相对带宽达到了43.3%。天线平均增益为6dBi左右,由图也可见,天线具有高选择性、高带外抑制性以及较为平缓的带内增益特性。整个天线大小为65mm X 50mm,即0.82λ0 X 0.63λ0,λ0为最低频率3.8GHz处的自由空间波长。
[0037]实施例2
[0038]图4、5分别为该缝隙天线的竖截面剖视图、二维结构示意图,在实施例1的基础上增加了电介质基板10中的金属过孔14,同时第三微带谐振器结构114替代了实施例中的第二微带谐振器结构113。第三微带谐振器结构114的长度约为1/4波长,第三微带谐振器结构114与第一微带谐振器结构112垂直。金属过孔14置于第三微带谐振器结构114远离第一微带谐振器结构112的一端边缘。
[0039]图7是实施例2具有滤波特性的宽带缝隙天线的ISllI和增益仿真结果,该缝隙天线1dB反射损耗范围为4.0GHz到6.4GHz,相对带宽达到了46.2%,较实施例1的相对带宽增加了约3个百分点。天线平均增益为6dBi左右,实施例2与实施例1同样的,具有高选择性、高带外抑制性以及较为平缓的带内增益特性。整个天线大小同样为65_ X 50_。
[0040]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有滤波特性的宽带缝隙天线,其特征在于:包括电介质基板、在电介质基板上表面金属箔形成的微带结构、在电介质基板下表面金属箔形成的地以及在地中设置凹槽而形成的缝隙结构; 所述微带结构包括微带馈电结构以及第一微带谐振器结构,第一微带谐振器结构与微带馈电结构以耦合的方式连接,第一微带谐振器结构的长度为1/2波长; 所述缝隙结构包括第一缝隙结构,其长度为1/2波长,垂直于第一微带谐振器结构。2.根据权利要求1所述的具有滤波特性的宽带缝隙天线,其特征在于:所述微带结构还包括第二微带谐振器结构,第二微带谐振器结构与第一微带谐振器结构的中心垂直设置且第二微带谐振器结构在第一微带谐振器结构的一侧。3.根据权利要求2所述的具有滤波特性的宽带缝隙天线,其特征在于:所述第二微带谐振器结构的长度为1/4波长。4.根据权利要求1所述的具有滤波特性的宽带缝隙天线,其特征在于:所述微带结构还包括第三微带谐振器结构、金属过孔,其中第三微带谐振器结构与第一微带谐振器结构垂直,金属过孔设置在第三微带谐振器结构远离第一微带谐振器结构的一端。5.根据权利要求4所述的具有滤波特性的宽带缝隙天线,其特征在于:所述第三微带谐振器结构的长度为I /4波长。6.根据权利要求1所述的具有滤波特性的宽带缝隙天线,其特征在于:所述缝隙结构还包括第二缝隙结构,第二缝隙结构处于微带馈电结构和第一微带谐振器结构耦合处的下方。7.根据权利要求1所述的具有滤波特性的宽带缝隙天线,其特征在于:所述微带馈电结构为不等长双指馈电结构。
【专利摘要】本实用新型公开的一种具有滤波特性的宽带缝隙天线,包括电介质基板、在电介质基板上表面金属箔形成的微带结构、在电介质基板下表面金属箔形成的地、在地中设置凹槽而形成的缝隙结构,以及在电介质基板中设置上下贯通的金属过孔,所述金属过孔同时经过微带结构和地,所述微带结构包括微带馈电结构和微带谐振器结构两大结构。微带馈电结构将能量耦合到微带谐振器结构,使微带谐振器结构产生多个谐振模激励缝隙辐射结构,从而同时达到拓展带宽和具有滤波特性的目的。本实用新型的宽带缝隙天线,其结构简单、重量轻、易于加工制作,适用于多种无线终端中。
【IPC分类】H01Q1/50, H01Q1/48, H01Q1/38, H01P7/08
【公开号】CN205211937
【申请号】CN201521015226
【发明人】陈付昌, 胡豪涛
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月9日
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