一种双频圆极化微带天线的制作方法

本发明涉及天线，尤其涉及一种双频圆极化微带天线。

背景技术：

现代无线通信技术从上世纪末开始迅速在人们的日常生活中得到普及，并且仍然处于高速发展中。便携化、多功能化已成为无线通信技术的发展热点，亦是未来趋势所在。而近年来兴起的智能移动便携设备，更是集传统无线通信、卫星定位、近场通信等多个功能于一身。在这种情况下，作为无线通信设备中的重要前端部件，天线也需要跟随需求而不断改进和发展。从发展趋势上看，传统天线在形式和功能等方面已无法满足电子器件小型化的发展需求，天线已从九十年代前偏重于三维立体结构转而朝向小型化、多频率、宽频带、高效率、多功能、易集成的方向发展，以满足小型便携移动通信产品市场日益膨胀的需求。随着印刷和易与其他电路集成等多种优势的微带天线迅速成为研究热点并得以广泛应用。

微带天线所具有的另一优势是便于获得圆极化，容易实现双频段、双极化等多功能工作。圆极化波所具有的的抗干扰、防雨雾、抗衰减等多种优势使圆极化天线成为发展趋势和研究热点，目前圆极化天线已广泛用于军事通信、卫星通信、卫星导航等多个领域，圆极化技术在未来也必将在民用无线通信系统中得到普及。

本发明的一种双频圆极化微带天线具有体积小，制作简单，结构紧凑，辐射特性好，成本低等优点。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种双频圆极化微带天线。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

双频圆极化微带天线包括基板，在基板的上表面印有上辐射贴片和一条上微带线，上辐射贴片由一个大半圆和小半圆进行合并和去除操作组合而成，在基板的下表面印有下辐射贴片、接地金属片和下微带线，下辐射贴片由上辐射贴片进行旋转而成，旋转角度为180º，金属接地片为半椭圆，长轴与基板边缘重合。

所述的基板的材料是介电常数为4.4的fr-4，长度为19mm~21mm，宽度为15mm~17mm，厚度为0.7mm~0.9mm。所述的上辐射贴片的大圆半径为7mm，小圆半径为3.5mm，大圆与小圆两者直径所在直线与基板一条对称轴重合。所述的上微带线，长度为5.4mm~5.6mm，宽度为1.9mm~2.1mm。所述的下辐射贴片是经上辐射贴片旋转180º而成，大圆半径为7mm，小圆半径为3.5mm，大圆与小圆两者直径所在直线与基板一条对称轴重合。所述的接地金属片是一个半椭圆，长轴与基板边缘重合，椭圆的长轴为15mm~17mm，短轴为2.9mm~3.1mm。所述的下微带线，长度为5.4mm~5.6mm，宽度为1.9mm~2.1mm，微带线与接地金属片有重合部分。

本发明的一种双频圆极化微带天线具有体积小，制作简单，结构紧凑，辐射特性好，成本低等优点。

附图说明

图1是双频圆极化微带天线的正面视图；

图2是双频圆极化微带天线的背面视图；

图3是双频圆极化微带天线的回波损耗s11图；

图4是双频圆极化微带天线在3.5ghz时+z和-z方向上的左手圆极化图和右手圆极化图；

图5是双频圆极化微带天线在5.5ghz时+z和-z方向上的左手圆极化图和右手圆极化图；

图6双频圆极化微带天线在3.5ghz时表面电流分布图；

图7双频圆极化微带天线在5.5ghz时表面电流分布图。

具体实施方式

如图1~2所示，一种双频圆极化微带天线，它包括基板1，在基板1的上表面印有上辐射贴片2和一条上微带线4，上辐射贴片2由一个大半圆和小半圆进行合并和去除操作组合而成，在基板1的下表面印有下辐射贴片3、接地金属片6和下微带线5，下辐射贴片3由上辐射贴片2进行旋转而成，旋转角度为180º，金属接地片6为半椭圆，其长轴与基板1边缘重合。

所述的基板材料是介电常数为4.4的fr-4，长度为19mm~21mm，宽度为15mm~17mm，厚度为0.7mm~0.9mm。所述的上辐射贴片的大圆半径为7mm，小圆半径为3.5mm，大圆与小圆两者直径所在直线与基板一条对称轴重合。所述的上微带线，长度为5.4mm~5.6mm，宽度为1.9mm~2.1mm。所述的下辐射贴片是经上辐射贴片旋转180º而成，大圆半径为7mm，小圆半径为3.5mm，大圆与小圆两者直径所在直线与基板一条对称轴重合。所述的接地金属片是一个半椭圆，长轴与基板边缘重合，椭圆的长轴为15mm~17mm，短轴为2.9mm~3.1mm。所述的下微带线，长度为5.4mm~5.6mm，宽度为1.9mm~2.1mm，微带线与接地金属片有重合部分。

实施例1

双频圆极化微带天线：

选择相对介电常数为4.4的fr-4作为双频圆极化微带天线的基板，基板长度为20mm，宽度为16mm，厚度为0.8mm。上辐射贴片的大圆半径为7mm，小圆半径为3.5mm，大圆与小圆两者直径所在直线与基板一条对称轴重合。上微带线，长度为5.5mm，宽度为2.0mm。下辐射贴片是经上辐射贴片旋转180º而成，大圆半径为7mm，小圆半径为3.5mm，大圆与小圆两者直径所在直线与基板一条对称轴重合。接地金属片是一个半椭圆，长轴与基板边缘重合，椭圆的长轴为16mm，短轴为3mm。在hfss软件中创建双频圆极化微带天线模型，对双频圆极化微带天线的各项性能指标进行测试，所得的回波损耗曲线s11如附图3所示。由图可见，天线在2.89ghz-4.26ghz和4.97ghz-6.32ghz实现低于-10db，达到了设计的目的。图4和图5分别为双频圆极化微带天线在3.5ghz和5.5ghz时的左手圆极化图和右手圆极化图。图6和图7分别为双频圆极化微带天线在3.5ghz和5.5ghz时表面电流分布图，表面电流沿小半圆路径走势，出现圆极化状态，实现双频圆极化天线功能。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种双频圆极化微带天线。它包括基板，在基板的上表面印有上辐射贴片和一条上微带线，上辐射贴片由一个大半圆和小半圆进行合并和去除操作组合而成，在基板的下表面印有下辐射贴片、接地金属片和下微带线，下辐射贴片由上辐射贴片进行旋转而成，旋转角度为180º，金属接地片为半椭圆，长轴与基板边缘重合。这种贴片结构可以使天线在2.89GHz‑4.26GHz和4.97GHz‑6.32GHz的双频范围内具有圆极化特性。本发明的一种双频圆极化微带天线具有体积小，制作简单，结构紧凑，辐射特性好，成本低等优点。

技术研发人员：李九生;严德贤
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2018.08.07
技术公布日：2018.12.21