一种共面波导馈电的宽带平面电小天线的制作方法

文档序号:10537306阅读:521来源:国知局
一种共面波导馈电的宽带平面电小天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种共面波导馈电的宽带平面电小天线,在介质板上设有接地板,选择介质板的几何中心为原点;在接地板上刻蚀出对称共面波导的两条长缝隙及中间导带,在共面波导两缝隙的外侧对称的设有双螺旋形辐射面,中间导带接近辐射面的地方刻蚀有指状缝隙。本发明的有益效果是:由于采用双螺旋型辐射面减小了天线的纵、横向尺寸,展宽了天线的工作频带;天线尺寸小,结构相对简单,具有较宽的带宽。
【专利说明】
一种共面波导馈电的宽带平面电小天线
[0001 ] 技术领域:
本发明涉及无线电天线技术领域,特别是一种共面波导馈电的宽带平面电小天线。
[0002]【背景技术】:
在无线通信系统中,天线的尺寸与其工作波长有关。一般当天线的电尺寸T小于I时,可被称之为电小天线。天线的电尺寸T=KL,K为自由空间波数,L为天线的最大物理尺寸。电小天线作为通信系统前端的关键部件,其尺寸大小、辐射效率、方向性、阻抗匹配性及制作成本等对无线通信尤其是移动通信有着极大的影响。当前通信市场的发展对电小天线的小型化、多样化、美观及轻巧等方面提出了越来越多的要求。而由“Chu极限”理论可知,电小天线的电尺寸越小,则品质因数Q越大,天线的带宽也越窄,从而使天线的整体性能变差。因此,同时具有电小、宽带、高效率的天线设计是非常困难的,它的成功设计在实际工程应用中具有非常重要的应用价值。
[0003]uAEU:1nternat1nal Journal of Electronic and comminat1n,,2011,65
(2): 148-153.发表了一种工作于2.4GHz的电小天线,利用阻抗匹配电路设计的电小天线在工作频点反射系数Sn可低至_28dB左右,但是该电小天线带宽十分狭窄,S11在-1OdB以下的相对带宽约为4.5%。
[0004]
【发明内容】
:
本发明的目的是设计一种能满足通信系统需求且频带宽、体积小、轻巧及低成本的共面波导馈电的宽带平面电小天线。
[0005]本发明的技术方案是,一种共面波导馈电的宽带平面电小天线,其特征在于:在介质板上设有接地板,选择介质板的几何中心为原点;在接地板上刻蚀出对称共面波导的两条长缝隙及中间导带,在共面波导两缝隙的外侧对称的设有双螺旋形辐射面,中间导带接近辐射面的地方刻蚀有指状缝隙。
[0006]本发明的有益效果是:通过在中间导带上加载指状缝隙,改善了天线宽带内的阻抗匹配及驻波比,减少了反射,提高了天线的工作效率;采用双螺旋型辐射面减小了天线的纵、横向尺寸,展宽了天线的工作频带;天线尺寸小,结构相对简单,具有较宽的带宽,S11小于-1OdB的频带为3.75-4.63GHz,相对带宽达到了 21%。
[0007]【附图说明】:
图1是本发明所述的结构示意图。
[0008]图2为本发明所述的天线的回波损耗(Sn);
图3为本发明所述的天线的驻波比;
图4为本发明所述的天线工作在4GHz时E面和H面方向图,图中A代表H面,B代表E面。
[0009]【具体实施方式】:
本发明的具体实施例,
一种共面波导馈电的宽带平面电小天线,在介质板上设有接地板1,选择介质板的几何中心为原点;在接地板上刻蚀出对称共面波导的两条长缝隙2及中间导带;在共面波导两缝隙的外侧对称的设有双螺旋形辐射面5;中间导带接近辐射面的地方刻蚀有指状缝隙4,其余部分为馈电区3。
[0010]本发明所述的一种共面波导馈电的超宽带双螺旋形辐射面的天线包括:介质板上的接地板I,选择介质板的中心为坐标原点;接地板I上刻蚀共面波导的两条缝隙2,馈电部分3,加载的指状缝隙4及双螺旋形辐射面5。双螺旋形辐射面5关于Y轴对称,加载的指状缝隙不但减小了天线的总体尺寸,改善了宽带内天线的阻抗,也改善了整个频带内的驻波比。结果显示,加载的指状缝隙使整个频带内的驻波比小于2,双螺旋辐射面大大减小了天线的尺寸,拓宽了天线的工作带宽。
[0011 ]本发明所述产品的最终尺寸为10mm*7mm*0.8mm,具有很好的紧凑性。图2示出了所述电小天线的Sn的频率特性,其中横坐标代表频率变量,单位为GHz,纵坐标代表回波损耗(Sn)的幅度变量,单位为dB,结果显示,在3.75GHz-4.63GHz频率范围内,Sn〈-10dB;所述宽带电小天线在整个频带范围内的驻波比如图3所示,可见,在所述频带范围内驻波比小于2;本发明所述的电小天线在4GHz时E面和H面的辐射方向图如图4所示,从图4可以看出,E面方向图呈“8”字形,具有一定的方向性,H面方向图在0-180度时辐射很好。
[0012]上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1.一种共面波导馈电的宽带平面电小天线,其特征在于:在介质板上设有接地板,选择介质板的几何中心为原点;在接地板上刻蚀出对称共面波导的两条长缝隙及中间导带,在共面波导两缝隙的外侧对称的设有双螺旋形辐射面,中间导带接近辐射面的地方刻蚀有指状缝隙。
【文档编号】H01Q1/38GK105896074SQ201610298201
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】刘伟娜, 郝喜庆, 刘海瑞
【申请人】河南师范大学
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