對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線。它包括基板、方形輻射貼片、左倒L形金屬片、右倒L形金屬片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板、左C形金屬片、右C形金屬片、橫向矩形金屬片；基板的上表面設有方形輻射貼片、左倒L形金屬片、右倒L形金屬片和阻抗匹配輸入傳輸線，基板的下表面設有矩形金屬接地板、左C形金屬片、右C形金屬片和橫向矩形金屬片，阻抗匹配輸入傳輸線的頂端與方形輻射貼片相連，阻抗匹配輸入傳輸線的底端與基板的底端相連，矩形金屬接地板的底端與基板的底端相連。本發(fā)明具有輻射特性好，雙頻帶，體積小，重量輕，易于批量生產(chǎn)，便于集成等優(yōu)點。
【專利說明】對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線,尤其涉及一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線。
【背景技術(shù)】
[0002]微帶天線按形狀可以分為圓形、矩形、環(huán)形、三角形、五角形等；按原理可以分為諧振型(駐波型)和非諧振型(行波型)微帶天線。前者有特定的尺寸，一般只能工作在諧振頻率附近；而后者沒有諧振尺寸的限制，它的末端要加匹配負載以保證傳輸行波。按結(jié)構(gòu)特性可以把微帶天線分為三大類:微帶貼片天線、微帶縫天線、微帶行波天線。與常用的微波天線相比，微帶天線具有如下優(yōu)點:體積小、重量輕、低剖面、能與載體共形；制造成本低，能和有源器件、電路集成為統(tǒng)一的組件，因此適合批量生產(chǎn)；可以用簡單饋電實現(xiàn)線極化和圓極化；易于制作雙頻、雙極化天線；易與微波集成電路集成；饋線和匹配網(wǎng)絡可以與天線結(jié)構(gòu)一起制造等。
[0003]近些年微帶天線以其體積小，剖面低，易集成，造價低等特性以及良好的性能受到廣泛的關(guān)注。隨著移動通信系統(tǒng)業(yè)務的不斷增加，通信設備不斷向小型化發(fā)展，對天線體積、集成化及工作頻段的要求也越來越高。因此有必要對小型化多頻段微帶天線展開研究和設計工作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線。
[0005]對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線包括基板、方形輻射貼片、左倒L形金屬片、右倒L形金屬片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板、左C形金屬片、右C形金屬片、橫向矩形金屬片；基板的上表面設有方形輻射貼片、左倒L形金屬片、右倒L形金屬片和阻抗匹配輸入傳輸線，基板的下表面設有矩形金屬接地板、左C形金屬片、右C形金屬片和橫向矩形金屬片，阻抗匹配輸入傳輸線的頂端與方形輻射貼片相連，阻抗匹配輸入傳輸線的底端與基板的底端相連，左倒L形金屬片的右下端和右倒L形金屬片的左下端均與方形輻射貼片的上端相連，左C形金屬片和右C形金屬片對稱分布在矩形金屬接地板兩側(cè),橫向矩形金屬片的左端與左C形金屬片中心右側(cè)相連，橫向矩形金屬片的右端與右C形金屬片中心左側(cè)相連，矩形金屬接地板的底端與基板的底端相連。
[0006]所述的基板為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料,基板的長度為12mm?14mm,寬度為18mm?20mm。所述的方形福射貼片的邊長為IOmm?11mm。所述的左倒L形金屬片和右倒L形金屬片的尺寸參數(shù)相同，金屬寬度均為0.5mm?1.0mm ;左倒L形金屬片的總長度為4.5mm?
5.0mm,左倒L形金屬片的左側(cè)矩形的高度為4.5mm?5.0mm,右側(cè)矩形的高度為0.7mm?
1.0mm ;左倒L形金屬片和右倒L形金屬片之間的距離為2.4mm?2.5mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長度為7mm?8mm,寬度為2mm?3mm。所述的矩形金屬接地板的長度為12mm?13mm,寬度為3.5mm?4.0mm。所述的左C形金屬片和右C形金屬片的尺寸參數(shù)相同，總長度為5mm?6mm,總寬度為9mm?IOmm,金屬寬度均為Imm?2mm ;左C形金屬片和右C形金屬片之間的距離為Imm?2mm。所述的橫向矩形金屬片的長度為9mm?IOmm,寬度為Imm?2mm。
[0007]本發(fā)明的對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線具有輻射特性好，雙頻帶，體積小，重量輕，易于批量生產(chǎn)，便于集成等優(yōu)點。
[0008]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線的S參數(shù)曲線圖；
圖4是天線在6.0GHz時的E面輻射方向圖；
圖5是天線在6.0GHz時的H面輻射方向圖；
圖6是天線在8.9GHz時的E面輻射方向圖；
圖7是天線在8.9GHz時的H面輻射方向圖；
圖8是天線在6.0GHz時的表面電流分布圖；
圖9是天線在8.9GHz時的表面電流分布圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1?2所示，對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線包括基板1、方形輻射貼片2、左倒L形金屬片3、右倒L形金屬片4、阻抗匹配輸入傳輸線5、矩形金屬接地板6、左C形金屬片7、右C形金屬片8、橫向矩形金屬片9 ;基板I的上表面設有方形輻射貼片2、左倒L形金屬片
3、右倒L形金屬片4和阻抗匹配輸入傳輸線5，基板I的下表面設有矩形金屬接地板6、左C形金屬片7、右C形金屬片8和橫向矩形金屬片9,阻抗匹配輸入傳輸線5的頂端與方形輻射貼片2相連，阻抗匹配輸入傳輸線5的底端與基板I的底端相連，左倒L形金屬片3的右下端和右倒L形金屬片4的左下端均與方形輻射貼片2的上端相連，左C形金屬片7和右C形金屬片8對稱分布在矩形金屬接地板6兩側(cè)，橫向矩形金屬片9的左端與左C形金屬片7中心右側(cè)相連，橫向矩形金屬片9的右端與右C形金屬片8中心左側(cè)相連,矩形金屬接地板6的底端與基板I的底端相連。
[0010]所述的基板I為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板I的長度為12mm?14mm，寬度為18mm?20mm。所述的方形福射貼片2的邊長為IOmm?11mm。所述的左倒L形金屬片3和右倒L形金屬片4的尺寸參數(shù)相同，金屬寬度均為0.5mm?1.0mm ;左倒L形金屬片3的總長度為4.5mm?5.0mm,左倒L形金屬片3的左側(cè)矩形的高度為4.5mm?5.0mm,右側(cè)矩形的高度為0.7mm?1.0mm ;左倒L形金屬片3和右倒L形金屬片4之間的距離為2.4mm?
2.5mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線5的長度為7mm?8mm,寬度為2mm?3mm。所述的矩形金屬接地板6的長度為12mm?13mm,寬度為3.5mm?4.0mm。所述的左C形金屬片7和右C形金屬片8的尺寸參數(shù)相同，總長度為5mm?6mm,總寬度為9mm?IOmm,金屬寬度均為Imm?2mm ;左C形金屬片7和右C形金屬片8之間的距離為Imm?2mm。所述的橫向矩形金屬片9的長度為9mm?IOmm,寬度為Imm?2mm。
[0011]實施例1
對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線:
選擇介電常數(shù)為4.4的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料制作微帶基板，厚度為1.6mm?；宓拈L度為12mm,寬度為18mm。方形福射貼片的邊長為10mm。左倒L形金屬片和右倒L形金屬片的尺寸參數(shù)相同，金屬寬度均為0.5mm ;左倒L形金屬片的總長度為4.5mm,左倒L形金屬片的左側(cè)矩形的高度為4.5_，右側(cè)矩形的高度為0.7mm ;左倒L形金屬片和右倒L形金屬片之間的距離為2.4_。阻抗匹配輸入傳輸線的長度為7mm,寬度為2_。矩形金屬接地板的長度為12mm，寬度為3.5mm。左C形金屬片和右C形金屬片的尺寸參數(shù)相同，總長度為5mm,總寬度為9mm,金屬寬度均為Imm ;左C形金屬片和右C形金屬片之間的距離為1mm。橫向矩形金屬片的長度為9mm,寬度為1_。對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線的各項性能指標采用CST軟件進行測試，所得的S參數(shù)曲線如附圖3所示。由圖3可見，-1OdB以下的工作頻段為 5.749GHz ?7.435GHz 和 8.013GHz ?10.023GHz。圖 4-5 所示為天線在 6.0GHz 時的E面和H面方向圖，由圖可見，天線的增益為2.6dBi，半功率波瓣寬度為79.8°。圖6_7所示為天線在8.9GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，天線的增益為3.9dBi，半功率波瓣寬度為70.4°。圖8-9所示為天線分別在6.0GHz和8.9GHz時的表面電流分布圖。
【權(quán)利要求】
1.一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線，其特征在于包括基板(I)、方形輻射貼片(2)、左倒L形金屬片(3)、右倒L形金屬片(4)、阻抗匹配輸入傳輸線(5)、矩形金屬接地板(6)、左C形金屬片(7)、右C形金屬片(8)、橫向矩形金屬片(9);基板(I)的上表面設有方形福射貼片(2)、左倒L形金屬片(3)、右倒L形金屬片(4)和阻抗匹配輸入傳輸線(5),基板(I)的下表面設有矩形金屬接地板(6)、左C形金屬片(7)、右C形金屬片(8)和橫向矩形金屬片(9)，阻抗匹配輸入傳輸線(5)的頂端與方形輻射貼片(2)相連，阻抗匹配輸入傳輸線(5)的底端與基板(I)的底端相連，左倒L形金屬片(3)的右下端和右倒L形金屬片(4)的左下端均與方形輻射貼片(2)的上端相連，左C形金屬片(7)和右C形金屬片(8)對稱分布在矩形金屬接地板(6)兩側(cè),橫向矩形金屬片(9)的左端與左C形金屬片(7)中心右側(cè)相連,橫向矩形金屬片(9)的右端與右C形金屬片(8)中心左側(cè)相連，矩形金屬接地板(6)的底端與基板(I)的底端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線，其特征在于所述的基板(I)為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料,基板(I)的長度為12mm?14mm,寬度為18mm?20mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線，其特征在于所述的方形輻射貼片(2)的邊長為IOmm?11mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線，其特征在于所述的左倒L形金屬片(3)和右倒L形金屬片(4)的尺寸參數(shù)相同，金屬寬度均為0.5mm?1.0mm ;左倒L形金屬片(3)的總長度為4.5mm?5.0mm,左倒L形金屬片(3)的左側(cè)矩形的高度為4.5mm?5.0mm,右側(cè)矩形的高度為0.7mm?1.0mm ;左倒L形金屬片(3)和右倒L形金屬片(4)之間的距離為2.4mm?2.5mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線(5)的長度為7mm?8mm,寬度為2mm?3mm。
6.如權(quán)利要求1所述的一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線，其特征在于所述的矩形金屬接地板(6)的長度為12_?13mm,寬度為3.5mm?4.0_。
7.如權(quán)利要求1所述的一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線，其特征在于所述的左C形金屬片(7)和右C形金屬片(8)的尺寸參數(shù)相同，總長度為5mm?6mm,總寬度為9mm?IOmm,金屬寬度均為Imm?2mm ;左C形金屬片(7)和右C形金屬片(8)之間的距離為Imm?2mm。
8.如權(quán)利要求1所述的一種對稱枝節(jié)方形雙頻印刷天線，其特征在于所述的橫向矩形金屬片(9)的長度為9mm?IOmm,寬度為Imm?2mm。
【文檔編號】H01Q13/08GK103794864SQ201410024239
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月18日
【發(fā)明者】李九生 申請人:中國計量學院