专利名称：双频双极化开槽微带天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雷达和通讯系统中常需要用到的平面天线，特别是一种双频双极化开槽微带天线。
背景技术：
在雷达和通信系统中，时常需要用到天线双频工作。特别是在现代全球移动定位系统(GPS)及汽车通信系统(VICS)中，所用到的两个频率之一的GPS就是圆极化。平面天线具有低损耗，轻重量及一致性好等优点使得它非常适合于多频工作。较早的多频平面天线是多层叠片结构，且辐射单元通常是圆形、环形、矩形和三角形。以往的微带天线中，有单一频率圆极化、双频直线极化的微带天线。汽车导航系统中，GPS(globalposition system)使用的是频率为1.575GHz的圆极化波，而装载在相同系统中的VICS(vehicle information & communication system)使用的是频率为2.5GHz直线极化波。因此，为使一个汽车导航系统中同时具有GPS和VICS的两个功能，就不得不配置两个天线。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种双频双极化开槽微带天线，在一个通讯系统中，只需配置一个天线，而同时具有GPS和VICS的两个功能。
为达到上述目的，经理论推导和实验结果，本实用新型采用下述技术方案一种双频双极化开槽微带天线，包括基板，辐射单元、馈电点和接地板，其特征在于辐射单元为贴附于基板上的单层正方形贴片，靠近两条辐射边处各开一条平行窄槽，馈电点位于辐射单元的对角线上而偏离辐射单元的中心点。
上述的辐射单元的边长L按下列方程式求得fL=C02aeffϵr]]>aeff=L{1+0.824tL(ϵe+0.3)(ϵe-0.258)(L/t+0.262)(L/t+0.813)}]]>ϵe(L/t,ϵr)=ϵr+12+ϵr-12(1+10tL)-12]]>
上述的窄槽(5、4)为长方形槽，槽距辐射边的距离w＝L/15～L/20，槽宽d＝L/40～L/35，槽长度Ls由下式求得fH=C02(Ls+d)ϵe(w/t,ϵr)]]>其中，fH是天线的第二个谐振频率。
上述的馈电点(3)与辐射单元中心点为原点的坐标距离Wp的确定，应使馈电点处天线的输入阻抗为50±1欧姆。
本实用新型与现有技术相比，具有如下显而易见的特点和优点本实用新型提供的天线具有开槽，而且馈电点偏离辐射单元中心点，同时具有圆极化收发、及比圆极化波更高频率的直线极化收发功能，因此在一个通讯系统中，要同时具有GPS和VICS的两个功能，只需配置一个本实用新型提供的天线，即可节省设备费用和占据的空间。
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2为图1中A-A处剖面图。
具体实施方式
本实用新型的一个优选实施例是参见图1和图2，本双频双极化开槽微带天线，包括基板1，辐射单元2、馈电点3和接地板6，辐射单元2为贴附于基板1上的单层正方形贴片，靠近两条辐射边处各开一条平行窄槽5、4，馈电点3位于辐射单元2的对角线上而偏离辐射单元2的中心点。辐射单元2的边长L按下列方程式求得fL=C02aeffϵr]]>aeff=L{1+0.824tL(ϵe+0.3)(ϵe-0.258)(L/t+0.262)(L/t+0.813)}]]>ϵe(L/t,ϵr)=ϵr+12+ϵr-12(1+10tL)-12]]>窄槽5、4为长方形槽，槽距辐射边的距离w＝L/15～L/20，槽宽d＝L/40～L/35，槽长度Ls由下式求得
fH=C02(Ls+d)ϵe(w/t,ϵr)]]>其中，fH是天线的第二个谐振频率。馈电点3与辐射单元中心点为原点的坐标距离Wp的确定，应使馈电点处天线的输入阻抗为50±1欧姆。由上述可见，设计合适的辐射单元的边长L可确定所需的第一个谐振频率(较低谐振频率)，设计合适的开槽长度，可确定所需的第二谐振频率(较高谐振频率)，实现双频功能；在馈电点偏离辐射单元中心满足此点天线输入阻抗为50±1欧姆条件下，在天线的第一谐振频率处获得圆极化，实现双极化。
权利要求1.一种双频双极化开槽微带天线，包括基板(1)，辐射单元(2)、馈电点(3)和接地极(6)，其特征在于辐射单元(2)为贴附于基板(1)上的单层正方形贴片，靠近两条辐射边处各开一条平行窄槽(5、4)，馈电点(3)位于辐射单元(2)的对角线上而偏离辐射单元(2)的中心点。
2.根据权利要求1所述的双频双极化开槽微带天线，其特征在于辐射单元(2)的边长L按下列方程式求得fL=C02aeffϵr]]>aeff=L{1+0.824tL(ϵe+0.3)(ϵe-0.258)(L/t+0.262)(L/t+0.813)}]]>ϵe(L/t,ϵr)=ϵr+12+ϵr-12(1+10tL)-12]]>其中fL是天线的第一个谐振频率，C0是电波在空气中的传播速度，εr是基板的相对介电常数，t是天线基板的厚度。
3.根据权利要求1所述的双频双极化开槽微带天线，其特征在于窄槽(5、4)为长方形槽，槽距辐射边的距离w＝L/15～L/20，槽宽d＝L/40～L/35，槽长度Ls由下式求得fH=C02(Ls+d)ϵe(w/t,ϵr)]]>其中，fH是天线的第二个谐振频率。
4.根据权利要求1所述的双频双极化开槽微带天线，其特征在于馈电点(3)与辐射单元中心点为原点的坐标距离Wp的确定，应使馈电点处天线的输入阻抗为50±1欧姆。
专利摘要本实用新型涉及一种双频双极化开槽微带天线，包括基板，辐射单元、馈电点和接地板，辐射单元为贴附于基板上的单层正方形贴片，靠近两条辐射边处各开一条平行窄槽，馈电点位于辐射单元的对角线上而偏离辐射单元的中心点。本实用新型同时具有圆极化收发、及比圆极化波更高频率的直线极化收发功能，在一个通讯系统中，要同时具有GPS和VICS的两个功能，只需配置一个本实用新型提供的天线，即可节省设备费用和占据的空间。
文档编号H01Q13/10GK2653718SQ0321032
公开日2004年11月3日 申请日期2003年9月4日 优先权日2003年9月4日
发明者吴迪 申请人:上海大学