梯形开槽式微带天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种梯形开槽式微带天线。它包括基板，矩形辐射贴片，梯形辐射贴片，垂直辐射贴片，水平辐射贴片，U型环辐射贴片，阻抗匹配输入传输线，矩形金属接地板；基板的表面设有矩形辐射贴片，梯形辐射贴片，垂直辐射贴片，水平辐射贴片，U型环辐射贴片，阻抗匹配输入传输线；矩形辐射贴片上设有M型开槽；基板的背面设有矩形金属接地板；阻抗匹配输入传输线的一端与U型环辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端相连，矩形金属接地板的底端与基板的底端相连。本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性，损耗低，结构简单，体积小，制作方便。
【专利说明】 梯形开槽式微带天线
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天线，尤其涉及一种梯形开槽式微带天线。
【背景技术】
[0002]微带天线的概念早在1953年就由Dcschalnps提出来了，但是并未引起工程界的重视，在五六十年代只有一些零星的研究，但过了二十年，当较好的理论模型及对敷铜或敷金介质基片的光刻技术发展之后，实际的天线才制造出来。这种基片的介电常数范围值较宽，具有吸热特性、机械特性及低损耗角正切。最早的微带天线是由Howell和Munsonl在七十年代初研制而成的，从此，微带天线的研究有了迅猛的发展，新形式和新性能的微带天线不断涌现，该领域的研究人员发表了大量的学术论文和研究报告，这表明微带天线已经成为了天线研究中的一个重要课题受到各方面的重视。
[0003]微带天线由于其自身的特点，如剖面薄、体积小、重量轻、结构简单、价格低廉等优点，所以它在广阔波段内的各种通信设备上得到了广泛的应用。但是，微带天线最严重的缺陷是频带窄，与对数周期天线，波导开口喇叭天线，螺旋天线等一般工作在百分之几十以上的带宽相比，典型微带天线的带宽只有百分之零点几至百分之几。因此，近年来人们在微带天线的频带展宽技术方面做了大量的研究，提出了许多展宽微带天线带宽的方法。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种梯形开槽式微带天线。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]梯形开槽式微带天线包括基板，矩形辐射贴片，梯形辐射贴片，垂直辐射贴片，水平辐射贴片，U型环辐射贴片，阻抗匹配输入传输线，矩形金属接地板；基板的表面设有矩形辐射贴片，梯形辐射贴片，垂直辐射贴片，水平辐射贴片，U型环辐射贴片，阻抗匹配输入传输线；矩形辐射贴片上设有M型开槽；基板的背面设有矩形金属接地板；阻抗匹配输入传输线的一端与U型环辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端相连，矩形金属接地板的底端与基板的底端相连。
[0007]所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料,基板的长度为20mm?21mm,宽度为12mm?13mm。所述的矩形福射贴片的长度为5mm?6mm,宽度为IOmm?11mm。所述的梯形福射贴片的上底长度为6mm?7mm,下底长度为IOmm?Ilmm,高度为4mm?5mm。所述的M型开槽的长度为2mm?3mm,高度为8mm?9mm,宽度为0.5mm?0.7mm。所述的垂直福射贴片的长度为3mm?4mm,宽度为Imm?1.5mm。所述的水平福射贴片的长度为0.5mm?0.7mm,宽度为4mm?5mm。所述的U型环福射贴片的总长度为4mm?5mm,总高度为6mm?7mm,宽度为0.3mm?0.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为7mm?8mm,宽度为Imm?2mm。所述的矩形金属接地板的长度为5mm?6mm,宽度为12mm?13mm。
[0008]本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性，损耗低，结构简单，体积小，制作方便。
【专利附图】
【附图说明】:
[0009]图1是梯形开槽式微带天线的正面结构图；
[0010]图2是梯形开槽式微带天线的背面结构图；
[0011]图3是梯形开槽式微带天线的损耗图；
[0012]图4是天线在4.9GHz时的E面辐射方向图；
[0013]图5是天线在4.9GHz时的H面辐射方向图；
[0014]图6是天线在7.8GHz时的E面辐射方向图；
[0015]图7是天线在7.8GHz时的H面辐射方向图。
【具体实施方式】
[0016]如图1?2所示，梯形开槽式微带天线包括基板1，矩形辐射贴片2，梯形辐射贴片3，垂直辐射贴片5，水平辐射贴片6，U型环辐射贴片7，阻抗匹配输入传输线8，矩形金属接地板9 ;基板I的表面设有矩形辐射贴片2，梯形辐射贴片3，垂直辐射贴片5，水平辐射贴片6，U型环辐射贴片7，阻抗匹配输入传输线8 ;矩形辐射贴片2上设有M型开槽4 ;基板I的背面设有矩形金属接地板9 ;阻抗匹配输入传输线8的一端与U型环辐射贴片7相连，阻抗匹配输入传输线8的另一端与基板I的底端相连，矩形金属接地板9的底端与基板I的底端相连。
[0017]所述的基板I为玻璃纤维环氧树脂材料，基板I的长度为20mm?21mm,宽度为12mm?13mm。所述的矩形福射贴片2的长度为5mm?6mm,宽度为IOmm?11mm。所述的梯形福射贴片3的上底长度为6mm?7mm,下底长度为IOmm?Ilmm,高度为4mm?5mm。所述的M型开槽4的长度为2mm?3mm,高度为8mm?9mm,宽度为0.5mm?0.7mm。所述的垂直福射贴片5的长度为3mm?4mm,宽度为Imm?1.5mm。所述的水平福射贴片6的长度为
0.5mm?0.7mm,宽度为4mm?5mm。所述的U型环福射贴片7的总长度为4mm?5mm,总高度为6mm?7mm,宽度为0.3mm?0.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线8的长度为7mm?8mm,宽度为Imm?2mm。所述的矩形金属接地板9的长度为5mm?6mm,宽度为12mm?13mm。
[0018]实施例1
[0019]梯形开槽式微带天线:
[0020]选择介电常数为4.2的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1.7mm。基板的长度为20mm,宽度为12mm。矩形福射贴片的长度为5mm,宽度为10mm。梯形福射贴片的上底长度为6臟，下底长度为10臟，高度为4mm。M型开槽的长度为2臟，高度为8臟，宽度为
0.5mm。垂直福射贴片的长度为3mm,宽度为lmm。水平福射贴片的长度为0.5mm,宽度为4mm。U型环辐射贴片的总长度为4_，总高度为6_，宽度为0.3_。阻抗匹配输入传输线的长度为7mm,宽度为1.5mm。矩形金属接地板的长度为5mm,宽度为12mm。梯形开槽式微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的损耗曲线如附图3。由图可见，-1OdB以下的工作频段分别为4.18GHz?4.24GHz, 10.32GHz?10.93GHz。图4-5所示为梯形开槽式微带天线在4.9GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为4.9GHz时，增益为1.5dBi，半功率波瓣宽度为93.8° ;图6-7所示为梯形开槽式微带天线在7.8GHz时的E面和H面 方向图，由图可见，在频率为7.8GHz时，增益为1.8dBi，半功率波瓣宽度为73.7°。
【权利要求】
1.一种梯形开槽式微带天线，其特征在于包括基板(I)，矩形辐射贴片(2)，梯形辐射贴片(3)，垂直辐射贴片(5)，水平辐射贴片出)，U型环辐射贴片(7)，阻抗匹配输入传输线(8)，矩形金属接地板(9);基板(I)的表面设有矩形辐射贴片(2)，梯形辐射贴片(3)，垂直辐射贴片(5)，水平辐射贴片出)，U型环辐射贴片(7)，阻抗匹配输入传输线(8);矩形辐射贴片⑵上设有M型开槽(4);基板⑴的背面设有矩形金属接地板(9);阻抗匹配输入传输线(8)的一端与U型环辐射贴片(7)相连，阻抗匹配输入传输线(8)的另一端与基板(I)的底端相连，矩形金属接地板(9)的底端与基板(I)的底端相连。
2.如权利要求1所述的一种梯形开槽式微带天线，其特征在于所述的基板(I)为玻璃纤维环氧树脂材料,基板(I)的长度为20mm?21mm,宽度为12mm?13mm。
3.如权利要求1所述的一种梯形开槽式微带天线，其特征在于所述的矩形辐射贴片(2)的长度为5mm?6mm,宽度为IOmm?11mm。
4.如权利要求1所述的一种梯形开槽式微带天线，其特征在于所述的梯形辐射贴片(3)的上底长度为6_?7mm,下底长度为10_?Ilmm,高度为4_?5_。
5.如权利要求1所述的一种梯形开槽式微带天线，其特征在于所述的M型开槽(4)的长度为2mm?3謹，高度为8mm?9謹，宽度为0.5謹?0.7mm。
6.如权利要求1所述的一种梯形开槽式微带天线，其特征在于所述的垂直辐射贴片(5)的长度为3謹?4謹，宽度为I謹?1.5謹。
7.如权利要求1所述的一种梯形开槽式微带天线，其特征在于所述的水平辐射贴片(6)的长度为0.5謹?0.7謹，宽度为4謹?5謹。
8.如权利要求1所述的一种梯形开槽式微带天线，其特征在于所述的U型环辐射贴片(7)的总长度为4臟?5臟，总高度为6臟?7臟，宽度为0.3臟?0.5臟。
9.如权利要求1所述的一种梯形开槽式微带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线⑶的长度为7mm?8mm,宽度为Imm?2mm。
10.如权利要求1所述的一种梯形开槽式微带天线，其特征在于所述的矩形金属接地板(9)的长度为5_?6mm,宽度为12_?13_。
【文档编号】H01Q1/38GK203398305SQ201320557050
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】李九生 申请人:中国计量学院