专利名称：凹形开槽单频带微带天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天线,尤其涉及一种凹形开槽单频带微带天线。
背景技术：
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。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。阵列天线可以实现单个天线所无法实现的复杂功能，具有更大的灵活性、更高的信号容量，能显著提高系统的性能。目前市场上无线局域网中的微带天线一般是将圆形或矩形贴片开槽来提高定向性，但是增益仍比较低，损耗大，功率小。在WLAN应用中，损耗成为获得较大增益的重要限制因素。因此，迫切需要提出一种高增益、低损耗的天线来满足WLAN通信系统的要求。SRR,是一种负介电常数和负磁导率的左手材料，将开口环结构与微带天线的结合能够在结构上新颖，尺寸上小型化，不仅可以满足各个频段的需求，而且在性能上能够较容易满足，因此，迫切需要研究出基于开口圆环结构的微带贴片天线。
发明内容本实用新型的目的是为了克服现有技术在无线局域网中频带窄、损耗大的不足，提供一种凹形开槽单频带微带天线。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下凹形开槽单频带微带天线包括微带基板、凹形开槽辐射贴片、倒U型开槽、阻抗匹配输入微带线和金属接地板；微带基板上表面设有凹形开槽辐射贴片和阻抗匹配输入微带线，凹形开槽辐射贴片上设有倒U型开槽，凹形开槽辐射贴片的凹部中心与阻抗匹配输入微带线一端相连，阻抗匹配输入微带线的另一端与微带基板的底端相连；在微带基板下表面设有金属接地板，金属接地板四周边与微带基板四周边相连。所述的微带基板为FR4材料。所述的微带基板的长为25mm 30mm,宽为45mm 50mm。所述的凹形开槽福射贴片的长为23mm 24mm,宽为28mm 30mm。所述的凹形开槽福射贴片的凹槽深度为IOmm 12mm,宽度为4mm 5mm。所述的倒U型开槽的高度为20mm 22mm,宽度为8_ 9mm,开槽宽度为1_ 2_。所述的阻抗匹配输入微带线与凹形开槽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。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是凹形开槽单频带微带天线正面的结构示意图；[0011]图2是凹形开槽单频带微带天线背面的结构示意图；图3是凹形开槽单频带微带天线插入损耗曲线图；图4是凹形开槽单频带微带天线在2. 67GHz时的福射方向图。
具体实施方式
凹形开槽单频带微带天线包括微带基板I、凹形开槽辐射贴片2、倒U型开槽3、阻抗匹配输入微带线4和金属接地板5 ;微带基板I上表面设有凹形开槽辐射贴片2和阻抗匹配输入微带线4，凹形开槽辐射贴片2上设有倒U型开槽3，凹形开槽辐射贴片2的凹部中心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的另一端与微带基板I的底端相连；在微带基板I下表面设有金属接地板5，金属接地板5四周边与微带基板I四周边相连。所述的微带基板I为FR4材料。所述的微带基板I的长为25mm 30mm,宽为45mm 50mm。所述的凹形开槽福射贴片2的长为23mm 24mm,宽为28mm 30_。所述的凹形开槽福射贴片2的凹槽深度为IOmm 12mm,宽度为4mm 5mm。所述的倒U型开槽3的高度为20_ 22mm,宽度为8_ 9mm,开槽宽度为1_ 2_。所述的阻抗匹配输入微带线4与凹形开槽辐射贴片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。实施例I凹形开槽单频带微带天线选择介电常数为4的FR4材料制作微带基板,厚度为1mm。微带基板的长为25mm,宽为45mm。凹形开槽辐射贴片的长为23. 75mm,宽为28mm。凹形开槽辐射贴片的凹槽深度为Ilmm,宽度为4. 75mm。倒U型开槽的高度为21mm,宽度为8mm,开槽宽度为1mm。阻抗匹配输入微带线与凹形开槽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. 76mm。运用软件对凹形开槽单频带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凹形开槽单频带微带天线的插入损耗曲线如图3。由图3可见，在2. 6^2. 7GHz范围内插入损耗小于-10dB。图4所示为凹形开槽单频带微带天线分别在2. 67GHz时的辐射方向图和辐射方向图，在频率为2. 67GHz时的增益为5. 8dBi，半功率波瓣宽度为126. 1°。
权利要求1.一种凹形开槽单频带微带天线，其特征在于包括微带基板(I)、凹形开槽辐射贴片(2)、倒U型开槽(3)、阻抗匹配输入微带线(4)和金属接地板(5);微带基板(I)上表面设有凹形开槽辐射贴片(2)和阻抗匹配输入微带线(4)，凹形开槽辐射贴片(2)上设有倒U型开槽(3)，凹形开槽辐射贴片(2)的凹部中心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)的另一端与微带基板(I)的底端相连；在微带基板(I)下表面设有金属接地板(5)，金属接地板(5)四周边与微带基板(I)四周边相连。
2.如权利要求I所述的一种凹形开槽单频带微带天线，其特征在于所述的微带基板(I)为FR4材料。
3.如权利要求I所述的一种凹形开槽单频带微带天线，其特征在于所述的微带基板(I)的长为25mm 3Ctam,宽为45mm 50臟。
4.如权利要求I所述的一种凹形开槽单频带微带天线，其特征在于所述的凹形开槽辐射贴片(2)的长为23_ 24mm,宽为28_ 30_。
5.如权利要求I所述的一种凹形开槽单频带微带天线，其特征在于所述的凹形开槽辐射贴片(2)的凹槽深度为IOmm 12mm,宽度为4mm 5mm。
6.如权利要求I所述的一种凹形开槽单频带微带天线，其特征在于所述的倒U型开槽(3)的高度为20臟 22臟，宽度为8臟 9臟，开槽宽度为I臟 2臟。
7.如权利要求I所述的一种凹形开槽单频带微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入微带线(4)与凹形开槽辐射贴片(2)采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。
8.如权利要求I所述的一种凹形开槽单频带微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入微带线(4)的宽度为2mm 3mm。
专利摘要本实用新型公开了一种凹形开槽单频带微带天线。它包括微带基板、凹形开槽辐射贴片、倒U型开槽、阻抗匹配输入微带线和金属接地板；微带基板上表面设有凹形开槽辐射贴片和阻抗匹配输入微带线，凹形开槽辐射贴片上设有倒U型开槽，凹形开槽辐射贴片的凹部中心与阻抗匹配输入微带线一端相连，阻抗匹配输入微带线的另一端与微带基板的底端相连；在微带基板下表面设有金属接地板，金属接地板四周边与微带基板四周边相连。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H01Q13/08GK202662791SQ201220298580
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者宋美怡, 李九生, 宋美静 申请人:中国计量学院