2= 0.2_，辐射面右顶点到多频段天线右边的距离W2= 0.9mm，辐射面左边到多频段天线左边的距离胃3= 1.4mm，辐射面上顶点到多频段天线上边的距离W4= 0.5mm，馈线的长L1= 8.44mm，馈线的右边到地面结构左边的距离d = 0.4mm。
[0031]图3所示为加载陷波结构之后的天线示意图，图4为三频段陷波结构的示意图。该陷波结构由三个开口谐振环组成，谐振环的开口尺寸均为Ws，而且三个环的圆心在同一个位置上。将三个开口谐振环放置于天线的背面的左下角，三个开口谐振环可产生三个频段的陷波。
[0032]图5所示为只有一个开口谐振环的陷波天线的S参数图，该谐振环为图4中最大的一个谐振环。从图5可以看出，天线在3GHz处有一个陷波，将宽带天线变为2个频段的天线，低频段为2.2GHz-2.9GHz ο
[0033]图6所示为加载两个开口谐振环的陷波天线的S参数图。这两个环是图4中的大环与中环，也即是在图5的结果的基础上加载第二个环，即中环。如图6所示，加载中环后，大环产生的在3GHz的第一个陷波保持不变，由中环产生的第二个陷波在4GHz左右。由宽带的天线变成两个频段的天线，低频段的带宽依然不变，中频段的带宽为3.24GHz-3.9IGHzο
[0034]图7所示为加载三个开口谐振环的陷波天线的S参数图，这三个环的结构如图4所示。在图6的基础上加载小环，且中环的尺寸和大环的尺寸不变。如图7所示，加载小环后，对中环和大环产生的陷波频率没有任何影响。小环产生的陷波频率在5.SGHz处。此时，我们获得三个频段，低频段为2.2GHz-2.9GHz，中频段为3.24GHz-3.9IGHz,高频段为5.2GHz-5.6GHz ο三个开口谐振环的最优尺寸为:小谐振环内环半径R1= 2.5mm，小谐振环外环半径R2= 2.7mm,中谐振环内环半径R3= 3.5mm,中谐振环外环半径R4= 3.8_，大谐振环内环半径R5= 4.6mm，大谐振环外环半径R 6= 4.8mm，谐振环的开口的尺寸W s= lmm,谐振环圆心到多频段天线左边的距离X1= 3.8mm，谐振环圆心到多频段天线下边的距离Y !—5.5γπγπο
[0035]由图7可知，该天线的三个频段能够适用于WLAN与WiMAX通信系统，而且在同样的工作频段，该天线与一般的共面波导(CPW)馈电的天线相比，其尺寸只有CPW馈电天线的一半。
[0036]图8所示为对比研究天线从没有加载谐振环到加载一个谐振环，再到加载第二个谐振环，最后到加载第三个谐振环的S参数曲线图。从图可以看出，后面加载的谐振环对前面已加载的谐振环的性能没有影响，具有很好的独立性。从而更好地实现天线陷波的可调性，能够更加容易地产生多频段天线。
[0037]图9、10、11分别为所优化设计的小型化多频段天线在2.5GHz、3.5GHz和5.5GHz的辐射方向图。
[0038]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，其特征在于:包括介质基板，辐射面，馈线，地面结构和陷波结构；所述天线的辐射面为半个椭圆金属面，馈线与辐射面相连接，天线的馈电采用非对称共面馈电结构，所述天线的地面结构为1/4椭圆形状；所述陷波结构位于天线的背面，所述陷波结构包括三个开口谐振环，三个谐振环用于产生三个频段的陷波。2.根据权利要求1所述的一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，其特征在于:所述三个开口谐振环的开口尺寸均为Ws，三个谐振环同圆心，所述三个开口谐振环的半径各不相同，分别为大谐振环，中谐振环，小谐振环。3.根据权利要求2所述的一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，其特征在于:所述大谐振环用于产生低频段的陷波，所述中谐振环用于产生中频段的陷波，所述小谐振环用于产生高频段的陷波。4.根据权利要求1所述的一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，其特征在于:所述辐射面椭圆的长轴为2 (W - W2 - W3 - ff0/2)，短轴为L-W4- L1;其中，W为多频段天线的宽，胃2为辐射面右顶点到多频段天线右边的距离，W3为辐射面左边到多频段天线左边的距离，W。为馈线的宽，L为多频段天线的长，W4为辐射面上顶点到多频段天线上边的距离,L1为馈线的长。5.根据权利要求1所述的一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，其特征在于:所述地面结构椭圆的长轴为2 (W - W3 - W。- d - L2)，短轴为2 (L1 - W1);其中，W为多频段天线的宽，W3为辐射面左边到多频段天线左边的距离，W。为馈线的宽，d为馈线的右边到地面结构左边的距离，L2为地面结构右顶点到多频段天线右边的距离，L i为馈线的长，W i辐射面下顶点到地面结构上顶点的距离。6.根据权利要求2所述的一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，其特征在于:所述三个开口谐振环的尺寸为:Ri= 2.5mm, R2= 2.7mm, R3= 3.5mm, R4= 3.8mm, R5 =4.6mm，R6= 4.8mm，W s= 1mm，X != 3.8mm，Y1=S.5mm ;R 丨为小谐振环内环半径，R 2为小谐振环外环半径，私为中谐振环内环半径，1?4为中谐振环外环半径，R 5为大谐振环内环半径，&为大谐振环外环半径，X1为谐振环圆心到多频段天线左边的距离，Y1为谐振环圆心到多频段天线下边的距离。7.根据权利要求1所述的一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，其特征在于:所述三个频段分别为高频段5.2GHz-5.6GHz、中频段3.24GHz-3.9IGHz和低频段2.2GHz-2.9GHzo8.根据权利要求1所述的一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，其特征在于:所述介质基板为FR4介质板，介电常数为4.4，介质板厚度为1.6mm。
【专利摘要】本发明涉及一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，属于无线通信技术领域。该多频段天线包括介质基板，辐射面，馈线，地面结构和陷波结构；所述天线的辐射面为半个椭圆金属面，馈线与辐射面相连接，天线的馈电采用非对称共面馈电结构，所述天线的地面结构为1/4椭圆形状；所述天线的结构是一个宽频带天线，所述陷波结构位于天线的背面，所述陷波结构包括三个开口谐振环，所述三个谐振环用于产生三个频段的陷波。本发明提供的一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，可以产生三个不同频率的陷波，从而获得可应用于WLAN和WiMAX通信系统的三频段天线。
【IPC分类】H01Q1/36, H01Q5/10, H01Q13/08
【公开号】CN105098336
【申请号】CN201510582228
【发明人】于彦涛, 易礼君, 唐小棠, 赵琛, 贾静, 刘晓亚, 顾兆凯
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月14日