专利名称：H型开槽式共面双频微带天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天线，尤其涉及一种H型开槽式共面双频微带天线。
背景技术：
随着技术的进步，无线局域网(WLAN)凭借其灵活便捷得到了广泛运用和迅速发展。在频率分配上，原有的802. Ilb (2. Γ2. 483GHz)协议中，有限的带宽和传输速率已经不能满足如今的数据通信需求，因此必须使用频带比较充裕的802. Ila (5. 15^5. 85GHz)协议。为了满足兼容性，无线局域网需要采用双频收发系统。天线作为通信系统中的一个重要的无线电设备，其性能的好坏将直接影响无线电设备的性能。微带天线具有体积小，重量轻，低剖面，能与载体共型，制造简单，成本低，易集成，容易实现双频、多频段工作等诸多优点，因此近十几年微带天线得到了广泛的研究和发展。适用于宽带WLAN的双频、多频带微带天线也正在得到研究和开发。为了使微带天线实现双频工作，常用的方法有多片法、多模单片法、加载单片法。但是其结构复杂，加工难度大。考虑到天线结构简单对工程应用的重要性，对普通微带天线进行改造后，能够满足WLAN双频的要求。但是微带天线的单元增益较低，因此常采用由微带贴片单元组成的微带阵列天线来获得更大的增益或实现特定的方向性。市场上已有的一些微带天线如倒F型天线等虽然能双频工作，但是，定向性能差，损耗大，因此迫切需要研究出一种高增益、低损耗、双频工作的阵列天线来满足WLAN通信系统的要求。通过正确地选择散射介质的尺寸、材料和形状，它可以阻止电磁波在某个方向或者所有方向上的传播，已经被广泛地应用在滤波器、功分器等微波电路的设计中。利用在辐射贴片上开槽的方法，可以实现双频微带天线。
发明内容本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中频带窄、损耗大的不足，提供一种H型开槽式共面双频微带天线。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下H型开槽式共面双频微带天线包括微带基板、辐射贴片、阻抗匹配输入微带线、矩形辐射金属板；微带基板上表面设有辐射贴片、阻抗匹配输入微带线和矩形辐射金属板，距福射贴片顶端Imm 2mm处设有H型开槽,福射贴片底端与阻抗匹配输入微带线一端相连，阻抗匹配输入微带线另一端与微带基板的底端相连，矩形辐射金属板以等间距对称分布在阻抗匹配输入微带线的两侧，矩形辐射金属板的底端与微带基板的底端相连。所述的微带基板为teflon材料。所述的微带基板的长为30mm 35mm,宽为40mm 45mm。所述的福射贴片的长为20mm 25mm,宽为20mm 22mm。所述的H型开槽的宽度为15_ 16mm,长为18_ 19mm,开槽宽度为3_ 4mm。所述的阻抗匹配输入微带线与辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。所述的阻抗匹配输入微带线的宽度为2mm 3mm。所述的矩形福射金属板的长为14mm 15mm,宽为15mm 16mm。所述的矩形福射金属板与阻抗匹配输入微带线的间距为Imm I. 5_。本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性、损耗低、成本低，结构简单、易于制作。
图I是H型开槽式共面双频微带天线的结构图；图2是H型开槽式共面双频微带天线插入损耗曲线图；图3是H型开槽式共面双频微带天线 在2. 5GHz时的辐射方向图；图4是H型开槽式共面双频微带天线在5. 8GHz时的辐射方向图。
具体实施方式
H型开槽式共面双频微带天线包括微带基板I、辐射贴片2、阻抗匹配输入微带线4、矩形辐射金属板5 ;微带基板I上表面设有辐射贴片2、阻抗匹配输入微带线4和矩形辐射金属板5,距福射贴片2顶端1_ 2_处设有H型开槽3,福射贴片2底端与阻抗匹配输入微带线4 一端相连，阻抗匹配输入微带线4另一端与微带基板I的底端相连，矩形辐射金属板5以等间距对称分布在阻抗匹配输入微带线4的两侧，矩形辐射金属板5的底端与微带基板I的底端相连。所述的微带基板I为teflon材料。所述的微带基板I的长为30mm 35mm,宽为40mm 45mm。所述的福射贴片2的长为20mm 25mm,宽为20mm 22mm。所述的H型开槽3的宽度为15_ 16mm,长为18_ 19mm,开槽宽度为3_ 4mm。所述的阻抗匹配输入微带线4与辐射贴片2采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。所述的阻抗匹配输入微带线4的宽度为2mm 3mm。所述的矩形福射金属板5的长为14mm 15mm,宽为15mm 16mm。所述的矩形福射金属板5与阻抗匹配输入微带线4的间距为Imm I. 5mm。实施例IH型开槽式共面双频微带天线选择介电常数为4. 4的teflon材料制作微带基板,厚度为I mm。微带基板的长为32mm,宽为42. 5mm。福射贴片的长为20. 4mm,宽为21mm。H型开槽的宽度为15. 5mm,长为19_，开槽宽度为3. 1_。阻抗匹配输入微带线与辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。阻抗匹配输入微带线的宽度为2. 1mm。矩形福射金属板的长为14mm,宽为15. 2mm。矩形辐射金属板与阻抗匹配输入微带线的间距为1_。运用软件对H型开槽式共面双频微带天线的插入损耗曲线和增益等辐射特性进行了仿真测量所得的H型开槽式共面双频微带天线的插入损耗曲线如图2。由图2可见，在2. 3Γ2. 7GHz范围内插入损耗小于-10dB，完全可以覆盖无线局域网标准2. 4GHz段2. 40^2. 483GHz的整个频率范围；在5. 62 6. 37GHz范围内插入损耗小于-10dB，完全可以覆盖无线局域网标准5. 8GHz段5. 75飞.85GHz的整个频率范围。图3-图4所示为H型开槽式共面双频微带天线分别在2. 5GHz,5. 8GHz时的辐射方向图和辐射方向图，在频率为2. 5GHz时的增益为2. 6dBi，半功率波瓣宽度为82. 7°，在频率为5. 8时的增益为3. 4dBi，半功率波瓣宽度为54. V。
权利要求1.一种H型开槽式共面双频微带天线，其特征在于包括微带基板(I)、辐射贴片(2 )、阻抗匹配输入微带线(4)、矩形辐射金属板(5);微带基板(I)上表面设有辐射贴片(2)、阻抗匹配输入微带线(4)和矩形辐射金属板(5)，距辐射贴片(2)顶端1_ 2_处设有H型开槽(3)，辐射贴片(2)底端与阻抗匹配输入微带线(4)一端相连，阻抗匹配输入微带线(4)另一端与微带基板(I)的底端相连，矩形辐射金属板(5)以等间距对称分布在阻抗匹配输入微带线(4)的两侧，矩形辐射金属板(5)的底端与微带基板(I)的底端相连。
2.如权利要求I所述的一种H型开槽式共面双频微带天线，其特征在于所述的微带基板(I)为teflon材料。
3.如权利要求I所述的一种H型开槽式共面双频微带天线，其特征在于所述的微带基板(I)的长为30mm 35謹，宽为40mm 45mmn
4.如权利要求I所述的一种H型开槽式共面双频微带天线，其特征在于所述的辐射贴片(2)的长为20mm 25mm,宽为20mm 22mm。
5.如权利要求I所述的一种H型开槽式共面双频微带天线，其特征在于所述的H型开槽(3)的宽度为15謹 16謹，长为18mm 19謹,槽宽为3謹 4謹。
6.如权利要求I所述的一种H型开槽式共面双频微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入微带线(4)与辐射贴片(2)采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Q。
7.如权利要求I所述的一种H型开槽式共面双频微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入微带线(4)的宽度为2mm 3mm。
8.如权利要求I所述的一种H型开槽式共面双频微带天线，其特征在于所述的矩形辐射金属板(5)的长为14mm 15mm,宽为15mm 16mm。
9.如权利要求I所述的一种H型开槽式共面双频微带天线，其特征在于所述的矩形辐射金属板(5)与阻抗匹配输入微带线(4)的间距为Imm I. 5mm。
专利摘要本实用新型公开了一种H型开槽式共面双频微带天线。它包括微带基板、辐射贴片、阻抗匹配输入微带线、矩形辐射金属板；微带基板上表面设有辐射贴片、阻抗匹配输入微带线和矩形辐射金属板，距辐射贴片顶端1mm～2mm处设有H型开槽，辐射贴片底端与阻抗匹配输入微带线一端相连，阻抗匹配输入微带线另一端与微带基板的底端相连，矩形辐射金属板以等间距对称分布在阻抗匹配输入微带线的两侧，矩形辐射金属板的底端与微带基板的底端相连。本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性、损耗低、成本低，结构简单、易于制作。
文档编号H01Q1/38GK202585740SQ20122025243
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者戴秋莉, 李九生, 宋美静 申请人:中国计量学院