專利名稱：對稱式雙頻印刷單極子微帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及天線，尤其涉及一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線。
背景技術(shù)：
伴隨著現(xiàn)代無線通訊系統(tǒng)和移動(dòng)通訊的快速發(fā)展，對新穎的雙頻段天線的需求逐漸增加，同時(shí)對于應(yīng)用于各種無線通訊的雙頻和多頻天線的研究也在增加。例如，工作在5.51 5.35GHz, 5.725 5.825GHz，適用于 IEEE802.1lb 和 IEEE802.1la 標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)。因此，一些單頻段的單極子天線就不適用于此類應(yīng)用。同時(shí)科技進(jìn)步也對天線設(shè)計(jì)提出了新的要求，如地剖面、低損耗、多頻工作以及易于集成等。在各式各樣的天線形式中，印刷單極子天線以其體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、易于加工和易于實(shí)現(xiàn)多頻工作燈特點(diǎn)在無線通訊領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。近年來，針對多頻和小型化出現(xiàn)了很多的研究方法。貼片開槽和采用雙層貼片的結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)雙頻最常用的兩種方法。采用貼片加載U型槽和T型槽的方法實(shí)現(xiàn)雙頻，但是貼片尺寸較大。采用貼片加載環(huán)形槽，微帶線饋電的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，天線尺寸較大且沒有覆蓋WLAN要求的頻段(5.725 5.825GHz)。采用了雙層貼片結(jié)構(gòu)，沒有覆蓋(2.40
2.4835GHz)頻段而且增加了天線的高度；對天線小型化常用的方法是在接地板和輻射貼片之間加載短路面或短路探針。以上這些方法可以很好地解決天線的多頻、小型化等要求，只是單獨(dú)使用不能有效解決實(shí)際中的多個(gè)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)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，提供一種對稱式雙頻印刷單極 子微帶天線。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:對稱式雙頻印刷單極子微帶天線包括基板、階梯式T形輻射貼片，凹槽式雙翼輻射貼片，阻抗匹配輸入傳輸線，對稱L形傳輸微帶線，矩形金屬接地板；基板的上表面設(shè)有階梯式T形輻射貼片、凹槽式雙翼輻射貼片、抗匹配輸入傳輸線和對稱L形傳輸微帶線，階梯式T形輻射貼片的階梯頂端與基板的頂端連接，階梯式T形輻射貼片的階梯中心底端與凹槽式雙翼輻射貼片的凹槽中心相連，凹槽式雙翼輻射貼片的底端與阻抗匹配輸入傳輸線的一段相連，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板的底端相連，基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的底端與基板的底端相連。所述的基板為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料。所述的基板的寬度為20mm 25mm，高度為25mm 30mm。所述的階梯式T形福射貼片的階數(shù)為3階，總寬度為20mm 22mm,階梯高度為4mm 5mm, T形總高度為14mm 15mm, T形底端微帶線寬度為Imm 2mm。所述的凹槽式雙翼輻射貼片的凹槽深度為5mm 10mm，凹槽寬度為為Imm 2mm，雙翼為對稱直角梯形結(jié)構(gòu)，梯形的上底邊變長為Imm 2mm,下底邊邊長為4mm 5mm,高為5mm 6mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長度為IOmm 12mm,微帶線寬度為3mm 4mm。所述的對稱L形傳輸微帶線的兩垂直邊長相等，為4mm 5mm,微帶線寬度為0.5mm 1mm。所述的矩形金屬接地板的長度為20_ 25mm,寬度為10_ 15_。。本實(shí)用新型微帶基板使用玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，具有成本低，結(jié)構(gòu)簡單小型，便于集成。

:圖1是對稱式雙頻印刷單極子微帶天線的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是對稱式雙頻印刷單極子微帶天線的結(jié)構(gòu)后視圖；圖3是對稱式雙頻印刷單極子微帶天線的插入損耗圖；圖4是對稱式雙頻印刷單極子微帶天線在2.4GHz時(shí)的E面輻射方向圖；圖5是對稱式雙頻印刷單極子微帶天線在2.4GHz時(shí)的H面輻射方向圖；圖6是對稱式雙頻印刷單極子微帶天線在5.2GHz時(shí)的E面福射方向圖；圖7是對稱式雙頻印刷單極子微帶天線在5.2GHz時(shí)的H面福射方向圖；圖8是對稱式雙頻印刷單極子微帶天線在5.8GHz時(shí)的E面福射方向圖；圖9是對稱式雙頻印刷單極子微帶天線在5.8GHz時(shí)的H面福射方向圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，對稱式雙頻印刷單極子微帶天線包括基板1、階梯式T形輻射貼片2，凹槽式雙翼輻射貼片3，阻抗匹配輸入傳輸線4，對稱L形傳輸微帶線6，矩形金屬接地板7 ；基板I的上表面設(shè)有階梯式T形輻射貼片2、凹槽式雙翼輻射貼片3、抗匹配輸入傳輸線4和對稱L形傳輸微帶線6，階梯式T形輻射貼片2的階梯頂端與基板I的頂端連接，階梯式T形輻射貼片2的階梯中心底端與凹槽式雙翼輻射貼片3的凹槽中心相連，凹槽式雙翼輻射貼片3的底端與阻抗匹配輸入傳輸線4的一段相連,阻抗匹配輸入傳輸線4的另一端與基板I的底端相連，基板I的下表面設(shè)有矩形金屬接地板7，矩形金屬接地板7的底端與基板I的底端相連。所述的基板I為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料。所述的基板I的寬度為20mm 25mm，高度為25mm 30mm。所述的階梯式T形福射貼片2的階數(shù)為3階，總寬度為20mm 22mm,階梯高度為4mm 5mm, T形總高度為14mm 15mm, T形底端微帶線寬度為1_ 2_。所述的凹槽式雙翼福射貼片3的凹槽深度為5mm IOmm,凹槽寬度為為Imm 2mm,雙翼為對稱直角梯形結(jié)構(gòu)，梯形的上底邊變長為Imm 2mm,下底邊邊長為4mm 5mm,高為5mm 6mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線4的長度為IOmm 12mm,微帶線寬度為3mm 4mm。所述的對稱L形傳輸微帶線6的兩垂直邊長相等,為4mm 5mm,微帶線寬度為0.5mm 1mm。所述的矩形金屬接地板7的長度為20mm 25mm,寬度為IOmm 15mm。實(shí)施例1對稱式雙頻印刷單極子微帶天線:選擇介電常數(shù)為4.9的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料制作微帶基板，厚度為1.6mm?；宓膶挾葹?0mm，高度為26mm。階梯式T形輻射貼片的階數(shù)為3階，總寬度為20mm，階梯高度為4.5mm，T形總高度為15mm，T形底端微帶線寬度為1mm。凹槽式雙翼輻射貼片的凹槽深度為8mm,凹槽寬度為為2mm,雙翼為對稱直角梯形結(jié)構(gòu),梯形的上底邊變長為Imm,下底邊邊長為4mm,高為6mm。阻抗匹配輸入傳輸線的長度為Ilmm,微帶線寬度為3.2mm。對稱L形傳輸微帶線的兩垂直邊長相等，為5mm,微帶線寬度為0.5mmο矩形金屬接地板的長度為20mm,寬度為13.5mm。對稱式雙頻印刷單極子微帶天線的各項(xiàng)性能指標(biāo)采用CST軟件進(jìn)行測試，所得的插入損耗曲線如附圖3。由圖可見，-1OdB以下的工作頻段分別為2.40-2.64GHz和4.37-6.99GHz，圖4_9所示為對稱式雙頻印刷單極子微帶天線分別在2.4GHz、5.2GHz、
5.8GHz時(shí)的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為2.4GHz時(shí)，增益為2.1dBi，半功率波瓣寬度為88.4°，在頻率為5.2GHz時(shí)，增益為3.5dBi，半功率波瓣寬度為77.8°，在頻率為
5.8GHz時(shí)，增益為3. 8dBi，半功率波瓣寬度為72°。
權(quán)利要求1.一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線，其特征在于包括基板(1)、階梯式T形輻射貼片(2)，凹槽式雙翼輻射貼片(3)，阻抗匹配輸入傳輸線(4)，對稱L形傳輸微帶線(6)，矩形金屬接地板(7);基板(1)的上表面設(shè)有階梯式T形輻射貼片(2)、凹槽式雙翼輻射貼片(3)、抗匹配輸入傳輸線(4)和對稱L形傳輸微帶線￠)，階梯式T形輻射貼片(2)的階梯頂端與基板(1)的頂端連接，階梯式T形輻射貼片(2)的階梯中心底端與凹槽式雙翼輻射貼片(3)的凹槽中心相連，凹槽式雙翼輻射貼片(3)的底端與阻抗匹配輸入傳輸線(4)的一段相連，阻抗匹配輸入傳輸線(4)的另一端與基板(1)的底端相連，基板(1)的下表面設(shè)有矩形金屬接地板(7)，矩形金屬接地板(7)的底端與基板(1)的底端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線，其特征在于所述的基板(I)為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料。
3.如權(quán)利要求1所述的一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線，其特征在于所述的基板(I)的寬度為20mm 25臟，高度為25mm 3Ctoim。
4.如權(quán)利要求1所述的一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線，其特征在于所述的階梯式T形福射貼片⑵的階數(shù)為3階,總寬度為20mm 22mm,階梯高度為4mm 5mm, T形總高度為14mm 15mm, T形底端微帶線寬度為Imm 2mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線，其特征在于所述的凹槽式雙翼輻射貼片⑶的凹槽深度為5mm 10mm，凹槽寬度為為Imm 2mm，雙翼為對稱直角梯形結(jié)構(gòu)，梯形的上底邊變長為Imm 2mm,下底邊邊長為4mm 5mm,高為5mm 6mm。
6.如權(quán)利要求 1所述的一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線⑷的長度為IOmm 12mm,微帶線寬度為3mm 4mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線，其特征在于所述的對稱L形傳輸微帶線(6)的兩垂直邊長相等,為4mm 5mm,微帶線寬度為0.5mm 1mm。
8.如權(quán)利要求1所述的一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線，其特征在于所述的矩形金屬接地板(7)的長度為20mm 25mm,寬度為IOmm 15mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種對稱式雙頻印刷單極子微帶天線。它包括基板、階梯式T形輻射貼片，凹槽式雙翼輻射貼片，阻抗匹配輸入傳輸線，對稱L形傳輸微帶線，矩形金屬接地板；基板的上表面設(shè)有階梯式T形輻射貼片、凹槽式雙翼輻射貼片、抗匹配輸入傳輸線和對稱L形傳輸微帶線，基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的底端與基板的底端相連。本實(shí)用新型微帶基板使用玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，具有成本低和輻射特性好，結(jié)構(gòu)簡單小型，便于集成。
文檔編號H01Q1/38GK203134969SQ201320022868
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者李九生 申請人:中國計(jì)量學(xué)院