專利名稱：階梯狀等腰梯形共面微帶天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及天線，尤其涉及一種階梯狀等腰梯形共面微帶天線。
背景技術：
微帶天線是由金屬薄片粘貼在下側有金屬反射板的介質上形成的天線。大部分情況下采用微帶傳輸線、型饋線、同軸線探針或者共面波導的方式實現(xiàn)對輻射貼片的激勵，在輻射貼片與反射板之間的縫隙產生高頻的電場和磁場，并通過金屬輻射片與反射板之間的縫隙向外傳播。輻射貼片通常情況下厚度很小，外形較為規(guī)則，主要有正方形、矩形、三角形、扇形、半圓形、梯形、環(huán)形和橢圓形等，也可以是寬度較小的長方形振子或由上述輻射貼片組合的天線陣。微帶天線的應用廣泛，工程環(huán)境中具體的通信需求和復雜的工作環(huán)境對微帶天線提出諸多要求。為使微帶天線適用于各種特殊用途，需要認真分析各種結構對微帶天線各個指標性能的影響，以及同一結構形式下微帶天線每個尺寸參數對天線性能造成的差別。自從上個世紀70年代首個微帶天線問世之后，許多學者和科研人員對微帶天線展開了大量深入的探索和研究。如今，微帶天線在各個行業(yè)和領域內工作在lOOMHz-lOOGHz的頻段上。微帶天線具有許多優(yōu)點，比如占用空間較小，天線本身高度很低，容易與工作表面共形；由于微帶天線采用了印刷電路板技術，所以天線加工成本低，方便大規(guī)模制造；天線的散射截面較?。荒艿玫絾蜗蛐缘妮椛洳ㄊ?；最大波束方向與貼片平面的法線方向重合；微帶天線還可以與板上線路集成在同一個電路板上面，省去了天線的安裝環(huán)節(jié)，降低了生產成本。隨著移動通信產業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行業(yè)對體積更小，剖面更低的天線需求將微帶天線推向了時代前沿。
發(fā)明內容本實用新型為了克服現(xiàn)有技術在無線局域網中損耗大，增益低的不足，提供一種階梯狀等腰梯形共面微帶天線。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:階梯狀等腰梯形共面微帶天線包括基板、階梯狀輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；基板的表面設有階梯狀輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線和金屬接地板，階梯狀輻射貼片的頂端與基體的頂端相連，階梯狀輻射貼片的中心低端與阻抗匹配輸入傳輸線一端連接，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板的底端連接，阻抗匹配輸入傳輸線的兩側對稱設有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的底端與基板的底端連接。所述的基板為玻璃纖維環(huán)氧樹脂(FR4)材料。所述的基板的寬度為30mm 40mm,高度為40mm 50mm。所述的階梯狀輻射貼片為兩層結構，下層為矩形，矩形的寬度為IOmm 12mm,高度為2mm 3mm ;上層為等腰梯形，上底長為16mm 18mm,下底長為30mm 40mm,高為15mm 16mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的寬度為3mm 4mm,長度為23mm 25mm。所述的矩形金屬接地板的寬 度為12mm 14mm,高度為18mm 20mm。[0008]本實用新型微帶基板使用FR4材料，具有損耗低和輻射特性好等優(yōu)點，結構簡單小型，成本低，易于制作，便于集成。

:圖1是階梯狀等腰梯形共面微帶天線的結構示意圖；圖2是階梯狀等腰梯形共面微帶天線的插入損耗圖；圖3是階梯狀等腰梯形共面微帶天線在2.4GHz時的E面輻射方向圖；圖4是階梯狀等腰梯形共面微帶天線在2.4GHz時的H面輻射方向圖。
具體實施方式
如圖1所示，階梯狀等腰梯形共面微帶天線包括基板1、階梯狀輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3、矩形金屬接地板4 ;基板I的表面設有階梯狀輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3和金屬接地板4，階梯狀輻射貼片2的頂端與基體I的頂端相連，階梯狀輻射貼片2的中心低端與阻抗匹配輸入傳輸線3 —端連接，阻抗匹配輸入傳輸線3的另一端與基板I的底端連接，阻抗匹配輸入傳輸線3的兩側對稱設有矩形金屬接地板4，矩形金屬接地板4的底端與基板I的底端連接。所述的基板I為玻璃纖維環(huán)氧樹脂(FR4)材料。所述的基板I的寬度為30mm 40mm,高度為40mm 50mm。所述的階梯狀福射貼片2為兩層結構，下層為矩形,矩形的寬度為10_ 12mm,高度為2_ 3_ ;上層為等腰梯形,上底長為16_ 18mm,下底長為30mm 40mm,高為15mm 16mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線3的寬度為3mm 4mm,長度為23_ 25_。所述的矩形金屬接地板4的寬度為12_ 14mm,高度為18_ 20_。實施例1階梯狀等腰梯形共面微帶天線:選擇介電常數為4.4的玻璃纖維環(huán)氧樹脂(FR4)材料制作微帶基板，厚度為2mm，基板的寬度為30mm，高度為40mm。階梯狀輻射貼片為兩層結構，下層為矩形，矩形的寬度為IOmm,高度為2mm ;上層為等腰梯形，上底長為16mm,下底長為30mm,高為15mm。阻抗匹配輸入傳輸線的寬度為4mm,長度為23mm。矩形金屬接地板的寬度為12mm,高度為18mm。階梯狀等腰梯形共面微帶天線的各項性能指標采用CST軟件進行仿真測試，所得的插入損耗曲線如附圖2所示。由圖可見，-1OdB以下的工作頻段分別為2.12-3.0lGHz0圖3_4所示為階梯狀等腰梯形共面微帶天線分別在2.4GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為
2.4GHz時，增益為2.3dBi，半功率波瓣寬度為83.1°。
權利要求1.一種階梯狀等腰梯形共面微帶天線，其特征在于包括基板(I)、階梯狀輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)、矩形金屬接地板(4);基板(I)的表面設有階梯狀輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)和金屬接地板(4)，階梯狀輻射貼片(2)的頂端與基體(I)的頂端相連，階梯狀輻射貼片(2)的中心低端與阻抗匹配輸入傳輸線(3) —端連接，阻抗匹配輸入傳輸線(3)的另一端與基板(I)的底端連接，阻抗匹配輸入傳輸線(3)的兩側對稱設有矩形金屬接地板(4)，矩形金屬接地板(4)的底端與基板(I)的底端連接。
2.如權利要求1所述的一種階梯狀等腰梯形共面微帶天線，其特征在于所述的基板(I)為玻璃纖維環(huán)氧樹脂(FR4)材料。
3.如權利要求1所述的一種階梯狀等腰梯形共面微帶天線，其特征在于所述的基板(I)的寬度為30mm 40mm，高度為40mm 50mm。
4.如權利要求1所述的一種階梯狀等腰梯形共面微帶天線，其特征在于所述的階梯狀福射貼片⑵為兩層結構，下層為矩形，矩形的寬度為IOmm 12mm，高度為2mm 3mm;上層為等腰梯形，上底長為16_ 18_，下底長為30_ 40_，高為15_ 16_。
5.如權利要求1所述的一種階梯狀等腰梯形共面微帶天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線⑶的寬度為3mm 4mm，長度為23mm 25mm。
6.如權利要求1所述的一種階梯狀等腰梯形共面微帶天線，其特征在于所述的矩形金屬接地板⑷的寬度為12m m 14mm，高度18mm 20mm。
專利摘要本實用新型公開了一種階梯狀等腰梯形共面微帶天線。它包括基板、階梯狀輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；基板的表面設有階梯狀輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線和金屬接地板，階梯狀輻射貼片的頂端與基體的頂端相連，階梯狀輻射貼片的中心低端與阻抗匹配輸入傳輸線一端連接，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板的底端連接，阻抗匹配輸入傳輸線的兩側對稱設有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的底端與基板的底端連接。本實用新型微帶基板使用FR4材料，具有損耗低和輻射特性好等優(yōu)點，結構簡單小型，成本低，易于制作，便于集成。
文檔編號H01Q1/50GK203103507SQ20132004864
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權日2013年1月23日
發(fā)明者程偉, 李九生 申請人:中國計量學院