本實(shí)用新型涉及一種微帶天線。
背景技術(shù):
目前,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,移動(dòng)通信已成為最具活力和前途的行業(yè),也給人們的生活帶來(lái)了極大的方便。而隨著移動(dòng)用戶數(shù)量的不斷增長(zhǎng)以及移動(dòng)用戶需要的增長(zhǎng),對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的要求越來(lái)越高。隨著通信行業(yè)的發(fā)展,移動(dòng)通信已經(jīng)成為最具活力和前途的行業(yè),目前市場(chǎng)上的振子普遍頻帶比較窄,不適用于3G、4G網(wǎng)絡(luò),對(duì)于當(dāng)前移動(dòng)通信的高頻段而言,1.7~2.7GHz頻段能滿足大部分移動(dòng)通信應(yīng)用場(chǎng)合,如中國(guó)電信的CDMA2000、中國(guó)聯(lián)通的WCDMA、中國(guó)移動(dòng)的TD-SADMA 以及GSM、LTE、網(wǎng)絡(luò)。因此,設(shè)計(jì)出寬頻振子便能滿足當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)多元化發(fā)展的要求,目前市場(chǎng)上的振子其阻抗特性不理想,另外目前市場(chǎng)上的振子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零部件較多,因此也帶來(lái)了一定的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn),提供一種微帶天線。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的具體方案如下:一種微帶天線,包括有橢圓形的介質(zhì)板,所述介質(zhì)板的正面設(shè)有兩組微帶單元,兩組微帶單元上下對(duì)稱設(shè)置;每組微帶單元包括有兩個(gè)、且左右對(duì)稱的子單元。
其中,每個(gè)子單元包括有一個(gè)用于饋電的饋電片以及弧形的第一輻射臂;所述第一輻射臂與饋電片之間通過(guò)饋電微帶線連接;所述第一輻射臂遠(yuǎn)離介質(zhì)板中心的一邊設(shè)有扇形缺口,所述第一輻射臂靠近介質(zhì)板中心的一邊設(shè)有半圓形缺口,半圓形缺口設(shè)于靠近饋電微帶線的半邊上;還包括有弧形第二輻射臂,所述第二輻射臂與第一輻射臂同心設(shè)置,所述第二輻射臂的一端與第一輻射臂的遠(yuǎn)離饋電微帶線的一端連接;所述第二輻射臂上等弧長(zhǎng)設(shè)置有多個(gè)扇形輻射臂,每個(gè)所述扇形輻射臂上設(shè)有鏤空輻射單元,每個(gè)鏤空輻射單元為三角形,鏤空輻射單元的兩邊均向鏤空輻射單元的中間延伸出有四條耦合輻射臂;自扇形輻射臂的外弧邊向內(nèi)弧邊數(shù)起,第一個(gè)、第三個(gè)的耦合輻射臂的長(zhǎng)度小于第二個(gè)、第四個(gè);所述介質(zhì)板的反面設(shè)有兩組程上下對(duì)稱的微帶扇形單元,每組微帶扇形單元包括有兩個(gè)左右對(duì)稱的隔離扇形臂。
其中,每個(gè)子單元的扇形輻射臂的數(shù)量為4-6個(gè)。
其中,設(shè)扇形輻射臂之間的距離為L(zhǎng),扇形輻射臂的數(shù)量為N,所述饋電微帶線的橫向長(zhǎng)度為M,則M=L*0.8*N。
其中,每組微帶單元的中間設(shè)置有一T形的寄生振子片;
其中,每個(gè)子單元包括有一個(gè)L形隔離桿,L形隔離桿與對(duì)應(yīng)饋電微帶線平行設(shè)置;
其中,所述介質(zhì)上的外圍上還設(shè)有一圈隔離微帶臂;
本實(shí)用新型的有益效果為:通過(guò)合理的設(shè)置,通過(guò)軟件仿真及實(shí)際測(cè)試實(shí)驗(yàn)得出如此設(shè)置可實(shí)現(xiàn)較寬的頻率范圍;另外振子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,抗干擾性更強(qiáng),大大的改善了振子的阻抗特性。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的正面視圖;
圖2是本實(shí)用新型的子單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2的局部放大圖;
圖4是本實(shí)用新型的反面視圖;
圖5是本實(shí)用新型的微帶天線的頻率范圍仿真測(cè)試圖;
圖6是本實(shí)用新型的微帶天線的方向圖;
圖1至圖6中的附圖標(biāo)記說(shuō)明:
b1-介質(zhì)板;b2-隔離微帶臂;b3-寄生振子片;b4-L形隔離桿;b5-饋電片;b6-第一輻射臂;b61-半圓形缺口;b62-扇形缺口;b7-扇形輻射臂;b71-耦合輻射臂;b8-第二輻射臂;b9-隔離扇形臂。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明,并不是把本實(shí)用新型的實(shí)施范圍局限于此。
如圖1至圖6所示,本實(shí)施例所述的一種微帶天線,包括有橢圓形的介質(zhì)板b1,所述介質(zhì)板b1的正面設(shè)有兩組微帶單元,兩組微帶單元上下對(duì)稱設(shè)置;每組微帶單元包括有兩個(gè)、且左右對(duì)稱的子單元;每個(gè)子單元包括有一個(gè)用于饋電的饋電片b5以及弧形的第一輻射臂b6;所述第一輻射臂b6與饋電片b5之間通過(guò)饋電微帶線連接;所述第一輻射臂b6遠(yuǎn)離介質(zhì)板b1中心的一邊設(shè)有扇形缺口b62,所述第一輻射臂b6靠近介質(zhì)板b1中心的一邊設(shè)有半圓形缺口b61,半圓形缺口b61設(shè)于靠近饋電微帶線的半邊上;還包括有弧形第二輻射臂b8,所述第二輻射臂b8與第一輻射臂b6同心設(shè)置,所述第二輻射臂b8的一端與第一輻射臂b6的遠(yuǎn)離饋電微帶線的一端連接;所述第二輻射臂b8上等弧長(zhǎng)設(shè)置有多個(gè)扇形輻射臂b7,每個(gè)所述扇形輻射臂b7上設(shè)有鏤空輻射單元,每個(gè)鏤空輻射單元為三角形,鏤空輻射單元的兩邊均向鏤空輻射單元的中間延伸出有四條耦合輻射臂b71;自扇形輻射臂b7的外弧邊向內(nèi)弧邊數(shù)起,第一個(gè)、第三個(gè)的耦合輻射臂b71的長(zhǎng)度小于第二個(gè)、第四個(gè);所述介質(zhì)板b1的反面設(shè)有兩組程上下對(duì)稱的微帶扇形單元,每組微帶扇形單元包括有兩個(gè)左右對(duì)稱的隔離扇形臂b9。通過(guò)合理的輻射單元的設(shè)計(jì),改善輻射電流,從而改善輻射特性。通過(guò)不小于600次的微帶電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及通過(guò)不低于600次仿真試驗(yàn)和參數(shù)調(diào)整下,最終確定了上述天線結(jié)構(gòu),該天線具備較寬的頻率范圍以及較好的隔離度和方向性以及增益性能,具備較好的通信性能;實(shí)際測(cè)試中,該天線帶寬可用頻率范圍高達(dá)1.7GHz至2.65GHz;基本滿足通信頻段的要求,其增益也較高,頻帶內(nèi)平均增益大于8.952dbi;滿足實(shí)際使用需要;另外其隔離度如果圖頻帶內(nèi)隔離度,隔離度表現(xiàn)較好,如圖5,在S3中可以看出在頻率范圍內(nèi)隔離度大于25.5db。其方向性也好,如圖6所述,其為全向性天線。
本實(shí)施例所述的一種微帶天線,每個(gè)子單元的扇形輻射臂b7的數(shù)量為4-6個(gè)。
本實(shí)施例所述的一種微帶天線,設(shè)扇形輻射臂b7之間的距離為L(zhǎng),扇形輻射臂b7的數(shù)量為N,所述饋電微帶線的橫向長(zhǎng)度為M,則M=L*0.8*N。滿足該公式后,其性能得到最佳體現(xiàn),增益和方向都較好,駐波比接近1。
本實(shí)施例所述的一種微帶天線,每組微帶單元的中間設(shè)置有一T形的寄生振子片b3;寄生振子片b3能夠增加增益的同時(shí)降低隔離度。
本實(shí)施例所述的一種微帶天線,每個(gè)子單元包括有一個(gè)L形隔離桿b4,L形隔離桿b4與對(duì)應(yīng)饋電微帶線平行設(shè)置。
本實(shí)施例所述的一種微帶天線,所述介質(zhì)上的外圍上還設(shè)有一圈隔離微帶臂b2;其能有效增強(qiáng)隔離性能,完善天線的電氣性能。
通過(guò)合理的設(shè)置,通過(guò)軟件仿真及實(shí)際測(cè)試實(shí)驗(yàn)得出如此設(shè)置可實(shí)現(xiàn)較寬的頻率范圍;另外振子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,抗干擾性更強(qiáng),大大的改善了振子的阻抗特性。
以上所述僅是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例,故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾,包含在本實(shí)用新型專利申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。