顶部蛇形十字架微带天线的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及天线，尤其涉及一种顶部蛇形十字架微带天线。
【背景技术】
[0002]在无线通信和雷达系统中，天线是自由空间和传输线的接口部件。微带天线是多种天线之中比较新颖而且很有发展前途的一类，早在二十世纪五十年代就有人提出了微带天线这一概念，但是在其后的二十年里只有一些零星的研宄。一直到了七十年代，微带天线研宄才取得了突破性进展，研制成功了一批实用的微带天线。之后，随着科学技术的迅猛发展，微带天线无论在理论还是在应用的深度与广度上都取得了进一步的发展，并且已显示出它在应用上的巨大潜力。
[0003]天线作为辐射和接收电磁波的重要部件，是无线电系统中的重要组成部分，无线电设备的发展趋势要求天线能在较宽的频带范围内有效的工作。因此，宽频带天线的研宄已成为天线领域的一个重要的分支。此外，随着各种无线通信技术的快速发展，天线的设计，作为其相关产品开发中的重要一环，面临着越来越多的挑战。特别是如何在越来越有限的设计空间内实现天线的多功能化和小型化。为此，各种小型化的多频带天线、紧凑型的超宽带天线的研宄得到了各国研宄者的青睐；因此，设计出能够适用于不同应用场合的多频段和宽带化微带天线就显得尤为迫切和有意义。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种顶部蛇形十字架微带天线，技术方案如下:
[0005]顶部蛇形十字架微带天线包括基板、蛇形辐射贴片、倒T字形辐射贴片、矩形阻抗匹配输入传输线，矩形金属接地板；基板的上表面设有蛇形辐射贴片、倒T字形辐射贴片、矩形阻抗匹配输入传输线；蛇形辐射贴片由第一 U字形辐射贴片、几字形辐射贴片、第二 U字形辐射贴片、正方形辐射贴片组成，其中第一 U字形辐射贴片的下端与几字形辐射贴片的上端相连，几字形辐射贴片的下端与第二 U字形辐射贴片的上端相连，第二 U字形辐射贴片的下端与正方形辐射贴片的上端相连，蛇形辐射贴片的下端与倒T字形辐射贴片的上端相连，倒T字形辐射贴片的下端与矩形阻抗匹配输入传输线的上端相连，矩形阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连；基板的下表面设有矩形金属接地板，矩形金属接地板的底端与基板的相连。
[0006]所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的长度为95mm?97mm，宽度为55mm?57mm。所述的蛇形辐射贴片由第一 U字形辐射贴片、几字形辐射贴片、第二U字形辐射贴片、正方形辐射贴片组成，其中第一 U字形辐射贴片与第二 U字形辐射贴片的大小形状相同，总长度均为7mm?9mm，总宽度均为2mm?4mm，开口宽度均为0.5mm?1.5mm，贴片宽度均为
0.5mm?1.5mm，几字形福射贴片由一个U字形福射贴片与两个正方形福射贴片组成，其中U字形福射贴片的总长度为7mm?9mm，总宽度为2mm?4mm，开口宽度为0.5mm?1.5mm，贴片宽度为0.5mm?1.5mm，两个正方形福射贴片的边长均为0.5mm?1.5mm，正方形福射贴片的边长为0.5mm?1.5mm。所述的倒T字形福射贴片由一个正方形福射贴片与一个矩形福射贴片组成，其中正方形福射贴片的边长为7mm?9mm，矩形福射贴片的长度为39mm?41mm，宽度为7mm?9mm。所述的矩形阻抗匹配输入传输线的长度为47mm?49mm，宽度为7mm?9mm。所述的矩形金属接地板的长度为55mm?57mm，宽度为47mm?49mm。
[0007]本实用新型具有辐射特性好、结构简单、尺寸小、成本低、易于制作、便于集成等优点。
【附图说明】
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[0008]图1是顶部蛇形十字架微带天线的正面结构图；
[0009]图2蛇形辐射贴片的结构示意图；
[0010]图3是顶部蛇形十字架微带天线的背面结构图；
[0011]图4是顶部蛇形十字架微带天线的回波损耗图；
[0012]图5是天线在7.7GHz时的E面、H面辐射方向图；
[0013]图6是天线在7.7GHz时的正面表面电流密度分布图；
[0014]图7是天线在7.7GHz时的背面表面电流密度分布图。
【具体实施方式】
[0015]如图1?3所示，顶部蛇形十字架微带天线包括基板1、蛇形辐射贴片2、倒T字形辐射贴片3、矩形阻抗匹配输入传输线4，矩形金属接地板5 ;基板I的上表面设有蛇形辐射贴片2、倒T字形辐射贴片3、矩形阻抗匹配输入传输线4 ;蛇形辐射贴片2由第一 U字形辐射贴片6、几字形辐射贴片7、第二 U字形辐射贴片8、正方形辐射贴片9组成，其中第一 U字形辐射贴片6的下端与几字形辐射贴片7的上端相连，几字形辐射贴片7的下端与第二 U字形辐射贴片8的上端相连，第二 U字形辐射贴片8的下端与正方形辐射贴片9的上端相连，蛇形辐射贴片2的下端与倒T字形辐射贴片3的上端相连，倒T字形辐射贴片3的下端与矩形阻抗匹配输入传输线4的上端相连，矩形阻抗匹配输入传输线4的底端与基板I的底端相连；基板I的下表面设有矩形金属接地板5，矩形金属接地板5的底端与基板I的相连。
[0016]所述的基板I为玻璃纤维环氧树脂材料，基板I的长度为95mm?97mm，宽度为55mm?57_。所述的蛇形福射贴片2由第一 U字形福射贴片6、几字形福射贴片7、第二 U字形辐射贴片8、正方形辐射贴片9组成，其中第一 U字形辐射贴片6与第二 U字形辐射贴片8的大小形状相同，总长度均为7mm?9mm，总宽度均为2mm?4mm，开口宽度均为0.5mm?
1.5mm，贴片宽度均为0.5mm?1.5mm，几字形福射贴片7由一个U字形福射贴片与两个正方形福射贴片组成，其中U字形福射贴片的总长度为7mm?9mm，总宽度为2mm?4mm，开口宽度为0.5mm?1.5mm，贴片宽度为0.5mm?1.5mm，两个正方形福射贴片的边长均为0.5mm?
1.5mm，正方形福射贴片9的边长为0.5mm?1.5mm。所述的倒T字形福射贴片3由一个正方形福射贴片与一个矩形福射贴片组成，其中正方形福射贴片的边长为7mm?9_，矩形福射贴片的长度为39mm?41mm，宽度为7mm?9mm。所述的矩形阻抗匹配输入传输线4的长度为47mm?49mm，宽度为7mm?9mm。所述的矩形金属接地板5的长度为55mm?57mm，宽度为47mm?49mm。
[0017]实施例1
[0018]顶部蛇形十字架微带天线:
[0019]选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1.6mm。基板的长度为96mm，宽度为56mm。蛇形福射贴片由第一 U字形福射贴片、几字形福射贴片、第二U字形辐射贴片、正方形辐射贴片组成，其中第一 U字形辐射贴片与第二 U字形辐射贴片的大小形状相同，总长度均为8mm，总宽度均为3mm，开口宽度均为1mm，贴片宽度均为1mm，几字形辐射贴片由一个U字形辐射贴片与两个正方形辐射贴片组成，其中U字形辐射贴片的总长度为8mm，总宽度为3mm，开口宽度为1mm，贴片宽度为1mm，两个正方形辐射贴片的边长均为1mm，正方形福射贴片的边长为1mm。倒T字形福射贴片由一个正方形福射贴片与一个矩形辐射贴片组成，其中正方形辐射贴片的边长为8mm，矩形辐射贴片的长度为40mm，宽度为8mm。矩形阻抗匹配输入传输线的长度为48mm，宽度为8mm。矩形金属接地板的长度为56mm，宽度为48mm。顶部蛇形十字架微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的回波损耗曲线如附图4所示。由图可见，-1OdB以下的工作频段为7.29GHz?8.06GHz。图5所示为顶部蛇形十字架微带天线在7.7GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为7.7GHz时，增益为5.8dBi，半功率波瓣宽度为24.3°。图6?7所示分别为顶部蛇形十字架微带天线在7.7GHz时正面和背面表面电流密度分布图。
【主权项】
1.一种顶部蛇形十字架微带天线，其特征在于包括基板(I)、蛇形辐射贴片(2)、倒T字形辐射贴片(3)、矩形阻抗匹配输入传输线(4)，矩形金属接地板(5);基板(I)的上表面设有蛇形辐射贴片(2)、倒T字形辐射贴片(3)、矩形阻抗匹配输入传输线(4);蛇形辐射贴片(2)由第一 U字形辐射贴片(6)、几字形辐射贴片(7)、第二 U字形辐射贴片(8)、正方形辐射贴片(9)组成，其中第一 U字形辐射贴片￠)的下端与几字形辐射贴片(7)的上端相连，几字形辐射贴片(7)的下端与第二 U字形辐射贴片(8)的上端相连，第二 U字形辐射贴片(8)的下端与正方形辐射贴片(9)的上端相连，蛇形辐射贴片(2)的下端与倒T字形辐射贴片(3)的上端相连，倒T字形辐射贴片(3)的下端与矩形阻抗匹配输入传输线(4)的上端相连，矩形阻抗匹配输入传输线(4)的底端与基板(I)的底端相连；基板(I)的下表面设有矩形金属接地板(5)，矩形金属接地板(5)的底端与基板(I)的相连。
2.如权利要求1所述的一种顶部蛇形十字架微带天线，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95mm?97mm，宽度为55mm?57mm。
3.如权利要求1所述的一种顶部蛇形十字架微带天线，其特征在于所述的蛇形辐射贴片(2)由第一 U字形辐射贴片(6)、几字形辐射贴片(7)、第二 U字形辐射贴片(8)、正方形辐射贴片(9)组成，其中第一 U字形辐射贴片(6)与第二 U字形辐射贴片(8)的大小形状相同，总长度均为7mm?9mm，总宽度均为2mm?4mm，开口宽度均为0.5mm?1.5mm，贴片宽度均为0.5mm?1.5mm，几字形福射贴片(7)由一个U字形福射贴片与两个正方形福射贴片组成，其中U字形福射贴片的总长度为7mm?9mm，总宽度为2mm?4mm，开口宽度为0.5mm?1.5mm，贴片宽度为0.5mm?1.5mm，两个正方形福射贴片的边长均为0.5mm?1.5mm，正方形福射贴片(9)的边长为0.5mm?1.5mm。
4.如权利要求1所述的一种顶部蛇形十字架微带天线，其特征在于所述的倒T字形辐射贴片(3)由一个正方形辐射贴片与一个矩形辐射贴片组成，其中正方形辐射贴片的边长为7mm?9mm，矩形福射贴片的长度为39mm?41mm，宽度为7mm?9mm。
5.如权利要求1所述的一种顶部蛇形十字架微带天线，其特征在于所述的矩形阻抗匹配输入传输线⑷的长度为47mm?49mm，宽度为7mm?9mm。
6.如权利要求1所述的一种顶部蛇形十字架微带天线，其特征在于所述的矩形金属接地板(5)的长度为55_?57_，宽度为47_?49_。
【专利摘要】本实用新型公开了一种顶部蛇形十字架微带天线。它包括基板、蛇形辐射贴片、倒T字形辐射贴片、矩形阻抗匹配输入传输线，矩形金属接地板；基板的上表面设有蛇形辐射贴片、倒T字形辐射贴片、矩形阻抗匹配输入传输线；蛇形辐射贴片的下端与倒T字形辐射贴片的上端相连，倒T字形辐射贴片的下端与矩形阻抗匹配输入传输线的上端相连，矩形阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连；基板的下表面设有矩形金属接地板，矩形金属接地板的底端与基板的相连。本实用新型具有辐射特性好、结构简单、尺寸小、成本低、易于制作、便于集成等优点。
【IPC分类】H01Q1-50, H01Q1-48, H01Q1-38
【公开号】CN204333252
【申请号】CN201520061178
【发明人】邹欢清
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月28日