一種小型三頻段縫隙印刷天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種小型三頻段縫隙印刷天線。該天線由介質(zhì)基板、輻射貼片、微帶饋線、接地面組成。輻射貼片和微帶饋線相連，并與接地面分別印刷在介質(zhì)基板的兩側(cè)，輻射貼片是矩形結(jié)構(gòu)，其中矩形輻射貼片內(nèi)部開有矩形槽和封閉的圓環(huán)槽，接地面上開有未封閉的圓環(huán)縫隙。本實用新型三頻段印刷天線在三個頻點上產(chǎn)生諧振，其諧振頻率分別為2.4GHz、3.5GHz和5.8GHz，頻率范圍分別為：2.40-2.51GHz、3.49-3.65GHz以及5.71-5.82GHz?？蓱?yīng)用于藍(lán)牙設(shè)備、無線接入通信設(shè)備和無線局域網(wǎng)等通信領(lǐng)域。
【專利說明】一種小型三頻段縫隙印刷天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種采用縫隙輻射機理的印刷天線。

【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著無線設(shè)備的小型化，人們對天線的要求越來越高，單一頻段的天線已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此工作在多個頻段天線的設(shè)計顯得尤為重要。例如，工作頻段為
2.4GHz、3.5GHz和5.8GHz的三頻天線，在軍事應(yīng)用上和日常生活中使用比較頻繁，更重要的是，這三個頻段是無線局域網(wǎng)和全球微波互聯(lián)接入的特定頻段。
[0003]目前為了實現(xiàn)小型化多頻段天線，一般采用多層技術(shù)和多貼片技術(shù)，這兩種方法是最容易實現(xiàn)的。對于多層技術(shù)和多貼片技術(shù)，其原理就是一個輻射源對應(yīng)一個頻段，多輻射單元對應(yīng)多波段。例如，張洋在碩士畢業(yè)論文中提出了一種新型寄生枝節(jié)三頻帶天線，采用的是多貼片技術(shù)和在開槽地板上加載寄生圓形開口環(huán)技術(shù)，成功地實現(xiàn)了可工作在全球微波互聯(lián)接入和無線局域網(wǎng)頻段的三頻段天線，但是依舊存在著天線結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，反射系數(shù)不佳等明顯的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型三頻段縫隙印刷天線采用矩形輻射貼片，在矩形輻射貼片上開一個封閉的圓環(huán)槽和三個矩形槽，另外在接地面上開一個未封閉的圓環(huán)縫隙，可以達(dá)到優(yōu)化阻抗帶寬的目的。通過調(diào)節(jié)矩形槽的尺寸，也可以調(diào)節(jié)微帶線的特征阻抗，從而達(dá)到展寬頻帶的目的。
[0005]本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型三頻段縫隙印刷天線包括介質(zhì)基板、輻射貼片、微帶饋線、接地面，其特征是:所述的介質(zhì)基板正面印刷有輻射貼片和微帶饋線。所述的輻射貼片為矩形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部開有三個矩形槽和一個封閉圓環(huán)槽，矩形槽分別等間距刻在矩形輻射貼片的右下方，封閉圓環(huán)槽刻在矩形輻射貼片的左下方。所述的微帶饋線在介質(zhì)基板正面的底面偏右位置，屬于偏心饋電，與輻射貼片相連。所述的介質(zhì)基板背面印刷有接地面，并刻有未封閉的圓環(huán)縫隙，該圓環(huán)中心在接地面的中心。
[0007]本方案效果是:通過在矩形輻射貼片內(nèi)部開槽，有效地減小了天線輻射貼片的面積，縮小了天線的尺寸；通過改變矩形槽的長度和位置，可以調(diào)節(jié)頻帶寬度；通過適當(dāng)調(diào)整圓環(huán)槽和圓環(huán)縫隙的半徑及位置，可以調(diào)節(jié)中心頻率，并實現(xiàn)良好的阻抗匹配。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型三頻段縫隙印刷天線的正面圖。
[0009]圖2是本實用新型三頻段縫隙印刷天線的背面圖。
[0010]圖3是本實用新型三頻段縫隙印刷天線的回波損耗曲線圖。
[0011]圖4是本實用新型三頻段縫隙印刷天線的電壓駐波比曲線圖。
[0012]圖5是本實用新型三頻段縫隙印刷天線在2.4GHz的輻射方向圖。
[0013]圖6是本實用新型三頻段縫隙印刷天線在3.5GHz的輻射方向圖。
[0014]圖7是本實用新型三頻段縫隙印刷天線在5.8GHz的輻射方向圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]參見圖1和圖2，該三頻段印刷縫隙天線由介質(zhì)基板1、微帶饋線2、輻射單元3、矩形槽4、封閉圓環(huán)槽5、接地面6和未封閉圓環(huán)縫隙7組成。
[0017]具體實施如下:輻射單元3位于介質(zhì)基板I正面的上方，微帶饋線2位于介質(zhì)基板I正面的右下方。輻射單元3被中軸線左右平分，三個間距、寬度相等、長度不等的矩形槽4開在輻射單元3的右下方，封閉的圓環(huán)形槽5開在輻射單元3的左下方，接地面6位于介質(zhì)基板I背面的下方，未封閉圓環(huán)縫隙7開在接地面6上，位于接地面的正中心。
[0018]參見圖1、圖2，天線的輻射貼片、接地面和微帶饋線，在圖中用灰色表示，天線的形狀可以由腐蝕得到。本實施例中標(biāo)號I是介質(zhì)基板，其材料是聚四氟乙烯(FR-4)，其介電常數(shù)是4.4，其長寬厚度的尺寸是35mmX32mmXl.5mm ;標(biāo)號2是微帶饋線，其長寬尺寸為llmmX2.4mm,微帶饋線的底邊中心在介質(zhì)基板I的底邊中心偏右3.7mm處；標(biāo)號3是矩形輻射單元，長寬尺寸是17.5mmX 26mm ;標(biāo)號4是三個矩形槽，最下面的矩形槽離矩形輻射貼片底部1mm，其長寬尺寸是ImmX6mm,中間的矩形槽長寬尺寸也是ImmX6mm,最上面的矩形槽長寬尺寸是ImmX7mm，相鄰的兩個矩形槽間距離都是Imm ;標(biāo)號5是封閉的圓環(huán)槽，其中大圓半徑是3.5mm,小圓半徑是3mm,兩個圓的圓心距矩形貼片底邊4.5mm,距左方8mm ;標(biāo)號6是接地面，其長寬尺寸為22mmX32mm ;標(biāo)號7是未封閉圓環(huán)縫隙，其中大圓半徑是9.5mm,小圓半徑是9mm,封閉的圓環(huán)縫隙被一長寬尺寸為6.5mmX6mm的矩形所填補,此矩形中心距接地面底邊8.25mm、距左方7mm處。
[0019]圖3為本實施例的回波損耗曲線，從圖3中看出天線在2.40GHZ-2.51GHz、
3.49GHz-3.65GHz和5.71GHz_5.82GHz頻段內(nèi)回波損耗小于-1OdB0圖4為本實施例的電壓駐波比曲線圖，可以看出在上述頻段內(nèi)天線的電壓駐波比均小于2。圖5、圖6、圖7和圖8分別是本實施例在頻率2.4GHz,3.5GHz和5.8GHz時該天線的方向圖，從圖中可以看出本實施例在整個頻段內(nèi)具有一定的方向性，滿足設(shè)計要求。
[0020]上述實例為本實用新型較佳的實施方式，另外在本實施例的基礎(chǔ)上，改變微帶饋線的位置、矩形槽和封閉圓環(huán)槽的位置與大小以及未封閉圓環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀，都應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小型三頻段縫隙印刷天線，其組成包括介質(zhì)基板、輻射貼片、微帶饋線、接地面，其特征是:所述的介質(zhì)基板正面印刷有輻射貼片和微帶饋線，輻射貼片和微帶饋線相連，微帶饋線在介質(zhì)基板正面的底面偏右位置，所述的介質(zhì)基板背面印刷有接地面，矩形槽和圓環(huán)槽都開在輻射貼片上，縫隙開在接地面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型三頻段縫隙印刷天線，其特征包括:所述的微帶饋線采用的饋電方式是偏饋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型三頻段縫隙印刷天線，其特征包括:所述的輻射貼片內(nèi)開有三個矩形槽，三個矩形槽等間距放置，位于輻射貼片的右下方位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型三頻段縫隙印刷天線，其特征包括:所述的輻射貼片內(nèi)開有一個封閉圓環(huán)槽，封閉圓環(huán)槽位于輻射貼片左下方位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型三頻段縫隙印刷天線，其特征包括:所述的接地面上刻有未封閉的圓環(huán)縫隙，該縫隙位于接地板的中心位置。
【文檔編號】H01Q1/38GK204103041SQ201420586957
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】鄭宏興, 萬小鳳, 張玉賢, 彭升, 王輅, 鄧東民 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)