一种基于圆形贴片内嵌三同心半圆环的微带天线的制作方法

文档序号:10988206
一种基于圆形贴片内嵌三同心半圆环的微带天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于圆形贴片内嵌三同心半圆环贴片微带天线,包括介质基板,正面圆形金属贴片与背面接地金属贴片。中心频率在5.724GHz。正面圆形金属贴片和背面接地金属贴片分布在介质基板两侧。正面圆形金属贴片上内嵌有三同心半圆环贴片,此微带天线采用同轴馈电结构,介质基板介电常数为2.25,介电损耗为0.02。金属贴片,介质基板与接地金属面连接有同轴探针。所述正面圆形金属贴面内嵌有三个半圆环贴片结构。本实用新型可以作用在5G移动通信标准中。
【专利说明】
一种基于圆形贴片内嵌三同心半圆环的微带天线
技术领域
[0001]本实用新型涉及天线技术领域,尤其是圆形贴片同轴馈电式微带天线。
【背景技术】
[0002]微带天线是近三十年来逐渐发展起来的一类新型天线。在天线小型化,集成化,智能化等方面发挥了重要的作用,同时随着无线产品趋向一体化,微带天线更成为现在无线器件系统架构中不可或缺的一部分,在日常生活的个各个层面中广泛应用。因此其发展及优化对整个通信系统的优化提升有着至关重要的作用。
[0003]圆形同轴馈电微带天线相比较其他圆极化微带天线,不需要在介质层中另外添加金属片或者在层之间加空气层,降低了工业制作难度以及不稳定性。本身的集成性较高,体积更小。工作频率集中,且效率更高。所以圆形同轴馈电式的微带天线成为了更好的天线选择之一。
[0004]目前,我国正在大力发展5G移动通信硬件设施。在我国,5.8GHz是非认证频段,并能很好的承载5G移动通信业务。该频段大气衰耗为每10 km仅0.1 dB,与其他频段对比,穿透性能和电磁环境等多项指标也更优秀。
【实用新型内容】
[0005]本次实用新型的目的在于做出对普通圆形贴片同轴馈电式微带天线的改进,在控制成本的基础上,提高了性能,便于集成在无线通信器件上。
[0006]本实用新型的目的通过以下的技术方案实现。
[0007]—种新型微带天线,包括介质基板以及贴合在介质基板正面上的正面金属贴片。其特征在于正面圆形金属贴片、正方形介质基板、正方形金属接地板,正面圆形金属贴片上嵌有三个同心半圆环形槽,开口一致。正面圆形金属贴片与正方形介质基板相连,正面圆形金属贴片,正方形介质基板与正方形金属接地板连接有同轴探针。
[0008]所述正方形介质基板为GX-PTFE聚四氟乙烯材料,正方形介质基板(2)的边长为20mm。所述的正面圆形金属贴片内嵌三个半圆环形槽,夕卜环外径3.8mm,内径3.5mm;开口宽度2mm;中环外径3.2mm,内径2.9mm;开口宽度Imm;内环外径2.6mm,内径2.3mm;开口宽度
0.5mm ο所述的正方形金属接地板(3 )的边长为20mm。
[0009]本实用新型技术相较于普通圆形贴片,回波损耗更小,增益也有所提高。
[0010]本实用新型技术结构简单,成本较低,有很大的应用范围。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的正面圆形贴片尺寸示意图。
[0012]图2为本实用新型的背面圆形贴片尺寸示意图。
[0013]图3为本实用新型的回波损耗随频率变化的示意图。
[0014]图4为本实用新型的辐射方向图。
【具体实施方式】
[0015]如图1、2所示,微带天线包括介质基板以及贴合在介质基板正面上的正面金属贴片。其特征在于正面圆形金属贴片、正方形介质基板、正方形金属接地板,正面圆形金属贴片上嵌有三个同心半圆环形槽,开口一致。正面圆形金属贴片与正方形介质基板相连,正面圆形金属贴片,正方形介质基板与正方形金属接地板连接有同轴探针。
[0016]所述正方形介质基板为GX-PTFE聚四氟乙烯材料,正方形介质基板(2)的边长为20mm。所述的正面圆形金属贴片内嵌三个半圆环形槽,夕卜环外径3.8mm,内径3.5mm;开口宽度2mm;中环外径3.2mm,内径2.9mm;开口宽度Imm;内环外径2.6mm,内径2.3mm;开口宽度
0.5mm ο所述的正方形金属接地板(3 )的边长为20mm。
[0017]实施例1。
[0018]圆形贴片内嵌三同心半圆环的同轴馈电微带天线。
[0019]选择介电常数为2.55的GX-PTFE聚四氟乙烯材料,厚度为0.5mm,正方形金属接地板,边长为20mm,圆形金属贴片半径8.44mm。内嵌三个半圆环形槽,外环外径3.8mm,内径3.5mm ;开口宽度2mm ;中环外径3.2mm,内径2.9mm;开口宽度Imm;内环外径2.6mm,内径2.3mm;开口宽度0.5mm。连接金属同轴半径0.305mm,高度2mm。
[0020]新型微带天线各项性能指标使用CST软件进行模拟。
[0021]如图3所示,图3是新型微带天线的散射参数图。一般认为Sll在-1OdB以下天线可以在相应的频段正常工作。新型微带天线在5.702GHz-5.749GHz频率处有SI I小于-1OdB,在5.724GHz处达到-19.18dB,从而可以实现在特高频厘米波段的应用。
[0022]如图4所示,新型微带天线具有较好的方向辐射性。
[0023]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】
1.一种新型微带天线,包括介质基板以及贴合在介质基板正面上的正面金属贴片,其特征在于正面圆形金属贴片(I)、正方形介质基板(2)、正方形金属接地板(3),正面圆形金属贴片(I)上嵌有三个同心半圆环形槽,开口一致,正面圆形金属贴片(I)与正方形介质基板(2)相连,正面圆形金属贴片(I),正方形介质基板(2)与正方形金属接地板(3)连接有同轴探针(4)。2.如权利要求1所述的一种新型微带天线,其特征在于所述的正面圆形金属贴片(I)半径为8.44mm。3.如权利要求1所述的一种新型微带天线,其特征在于所述的正方形介质基板(2)为GX-PTFE聚四氟乙烯材料,正方形介质基板(2)的边长为20mm。4.如权利要求1所述的一种新型微带天线,其特征在于所述的正面圆形金属贴片(I)内嵌三个半圆环形槽,夕卜环外径3.8mm,内径3.5mm;开口宽度2mm;中环外径3.2mm,内径2.9mm;开口宽度1_;内环外径2.6mm,内径2.3mm;开口宽度0.5_。5.如权利要求1所述的一种新型微带天线,其特征在于所述的正方形金属接地板(3)的边长为20mm。
【文档编号】H01Q1/48GK205680783SQ201620470593
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月23日 公开号201620470593.2, CN 201620470593, CN 205680783 U, CN 205680783U, CN-U-205680783, CN201620470593, CN201620470593.2, CN205680783 U, CN205680783U
【发明人】孙梦楠, 肖丙刚, 殷杰
【申请人】中国计量学院
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