專利名稱：緊湊型高增益微帶陣列天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及天線，尤其涉及一種緊湊型高增益微帶陣列天線。
背景技術(shù)：
隨著微波集成技術(shù)的發(fā)展和空間技術(shù)對低剖面天線的迫切需求，國際上展開了對 微帶天線廣泛而深入地研究，新結(jié)構(gòu)和高性能的微帶天線不斷涌現(xiàn)。與普通的微波天線相 比，微帶天線具有剖面薄、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、適合用印刷電路技術(shù)大批量生產(chǎn)、能與載體共 形，易于集成，制作簡單、易于實現(xiàn)雙極化等等多種優(yōu)點。微帶天線以其效率高、尺寸小、分 析方法成熟等其它類型的天線所不具備的優(yōu)勢而得到廣泛地應(yīng)用。但是微帶天線的單元增益一般很小，不能滿足實際應(yīng)用的要求。因此常采用由微 帶貼片單元組成的微帶陣列天線來獲得更大的增益或?qū)崿F(xiàn)特定的方向性。陣列天線可以 實現(xiàn)單個天線所無法實現(xiàn)的復雜功能，具有更大的靈活性、更高的信號容量，能顯著提高系 統(tǒng)的性能。目前市場上無線局域網(wǎng)中的微帶天線一般是將圓形或矩形貼片開槽來提高定向 性，但是增益仍比較低，損耗大，功率小。在WLAN應(yīng)用中，損耗成為獲得較大增益的重要限 制因素。因此迫切需要研究出一種高增益、低損耗的陣列天線來滿足WLAN通信系統(tǒng)的要 求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)在無線局域網(wǎng)中損耗大，增益低的不足，提供一種 緊湊型高增益微帶陣列天線。為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下緊湊型高增益微帶陣列天線包括微帶基板、阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元、輻射單元、饋電點 和輻射層；兩個互為倒置的輻射單元通過阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元連接組成第一級陣列，兩個第 一級陣列通過阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元連接組成輻射層，輻射層貼置于微帶基板的一側(cè)，阻抗變 換網(wǎng)絡(luò)單元的中心作為饋電點。所述的微帶基板為FR-4材料。所述的第一級陣列的阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元為V字型。 所述的饋電方式為并聯(lián)饋電。所述的輻射單元為多邊形。所述的饋電點采用同軸線饋電， 特性阻抗為50 Q。本實用新型并聯(lián)微帶陣列天線技術(shù)，并且微帶基板使用聚四氟乙烯材料，具有增 益高，損耗低，成本低，尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，便于集成，滿足無線局域網(wǎng)通信的要求。

圖1是緊湊型高增益微帶陣列天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是緊湊型高增益微帶陣列天線的駐波比曲線；圖3是緊湊型高增益微帶陣列天線E面的輻射方向圖；圖4是緊湊型高增益微帶陣列天線H面的輻射方向圖；[0013]圖5是緊湊型高增益微帶陣列天線的增益曲線。
具體實施方式
如圖1所示，緊湊型高增益微帶陣列天線包括微帶基板1、阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元2、輻射單元3、饋電點4和輻射層5 ；兩個互為倒置的輻射單元3通過阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元2連接 組成第一級陣列，兩個第一級陣列通過阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元2連接組成輻射層5，輻射層5貼 置于微帶基板1的一側(cè)，阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元2的中心作為饋電點4。所述的微帶基板1為FR-4材料。所述的第一級陣列的阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元2為V 字型。所述的饋電方式為并聯(lián)饋電。所述的輻射單元3為多邊形。所述的饋電點4采用同 軸線饋電，特性阻抗為50 Ω。實施例1緊湊型高增益微帶陣列天線選擇介電常數(shù)為3.99的FR-4材料制作微帶基板，厚度為1mm。輻射單元為多邊 形，各個邊長分別為35. 9mm, 47. 2mm, 53. 6mm, 45. 9mm。第一級陣列阻抗網(wǎng)絡(luò)變換單元采用 單節(jié)匹配，為V字型，寬度為0. 89mm,輻射層的阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元采用雙節(jié)匹配，寬度為 0. 64mm和1. 35mm。輻射層的厚度為0. 08mm。饋電點采用同軸線連接，特性阻抗為50 Ω，同 軸線直徑為1. 5mm。緊湊型高增益微帶陣列天線采用4個輻射單元，微帶陣列天線的尺寸為 ISOmmX 180mm。采用R3767CH網(wǎng)絡(luò)分析儀對緊湊型高增益微帶陣列天線的駐波比曲線和增 益等輻射特性進行了測量，所得的緊湊型高增益微帶陣列天線的駐波比曲線如圖2。由圖2 可見，緊湊型高增益微帶陣列天線的帶寬為132MHz (回波損耗小于-15dB)，完全可以覆蓋 無線局域網(wǎng)標準2. 4GHz段2400 2483MHz的整個頻率范圍。緊湊型高增益微帶陣列天線 的E面輻射方向圖如圖3，-3dB波束寬度為30. 7°。緊湊型高增益微帶陣列天線的H面輻 射方向圖如圖4，-3(^波束寬度為31.6°。緊湊型高增益微帶陣列天線的增益曲線如圖5， 峰值增益為15. 62dBi。
權(quán)利要求一種緊湊型高增益微帶陣列天線，其特征在于包括微帶基板(1)、阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元(2)、輻射單元(3)、饋電點(4)和輻射層(5)；兩個互為倒置的輻射單元(3)通過阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元(2)連接組成第一級陣列，兩個第一級陣列通過阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元(2)連接組成輻射層(5)，輻射層(5)貼置于微帶基板(1)的一側(cè)，阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元(2)的中心作為饋電點(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型高增益微帶陣列天線，其特征在于所述的微帶基板 (1)為FR-4材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型高增益微帶陣列天線，其特征在于所述的第一級陣列 的阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元(2)為V字型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型高增益微帶陣列天線，其特征在于所述的饋電方式為 并聯(lián)饋電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型高增益微帶陣列天線，其特征在于所述的輻射單元 (3)為多邊形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型高增益微帶陣列天線，其特征在于所述的饋電點(4) 采用同軸線饋電，特性阻抗為50 Ω。
專利摘要本實用新型公開了一種緊湊型高增益微帶陣列天線。它包括微帶基板、阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元、輻射單元、饋電點和輻射層；兩個互為倒置的輻射單元通過阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元連接組成第一級陣列，兩個第一級陣列通過阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元連接組成輻射層，輻射層貼置于微帶基板的一側(cè)，阻抗變換網(wǎng)絡(luò)單元的中心作為饋電點。本實用新型并聯(lián)微帶陣列天線技術(shù)，并且微帶基板使用聚四氟乙烯材料，具有增益高，損耗低，成本低，尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，便于集成，滿足無線局域網(wǎng)通信的要求。
文檔編號H01Q13/08GK201590486SQ20102010133
公開日2010年9月22日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者李九生, 趙春喜, 趙曉麗 申請人:中國計量學院