本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)。

背景技術(shù)：

為了便于通信終端和射頻識(shí)別系統(tǒng)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，終端或系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本和體積大小都是至關(guān)重要的考慮因素，作為其中重要部件的天線(xiàn)，在保證較高性能指標(biāo)的前提下，必須都需要多頻化、寬帶化、小型化。對(duì)于傳統(tǒng)的縫隙天線(xiàn)，利用微帶線(xiàn)在縫隙邊緣饋電時(shí)，能夠產(chǎn)生兩個(gè)基本諧振模式，通過(guò)調(diào)諧這兩個(gè)基本諧振模式的頻率間距，可以實(shí)現(xiàn)寬帶天線(xiàn)設(shè)計(jì)。然而，現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的縫隙天線(xiàn)，存在不能產(chǎn)生三個(gè)基本諧振模式的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的提供一種三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)，旨在解決現(xiàn)有的縫隙天線(xiàn)不能產(chǎn)生三個(gè)基本諧振模式的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)，包括介質(zhì)板、鏤空金屬片、l形金屬微帶線(xiàn)和sma頭，所述鏤空金屬片貼合于所述介質(zhì)板的上表面，所述l形金屬微帶線(xiàn)貼合于所述介質(zhì)板的下表面；所述鏤空金屬片上刻蝕有階梯型鏤空縫隙，所述階梯型鏤空縫隙由第一矩形鏤空、第二矩形鏤空、第三矩形鏤空、第四矩形鏤空和第五矩形鏤空依次連接構(gòu)成；所述l形金屬微帶線(xiàn)的橫部與所述介質(zhì)板的下表面的長(zhǎng)邊平行，所述l形金屬微帶線(xiàn)的豎部與所述介質(zhì)板的下表面的長(zhǎng)邊垂直；所述sma頭固設(shè)于所述介質(zhì)板上，所述鏤空金屬片與sma頭的接地端電連接，所述l形金屬微帶線(xiàn)與sma頭的饋電端電連接。

優(yōu)選的，所述第一矩形鏤空、第二矩形鏤空、第三矩形鏤空、第四矩形鏤空和第五矩形鏤空的寬邊與所述介質(zhì)板的上表面的寬邊中軸線(xiàn)平行；所述第一矩形鏤空、第二矩形鏤空、第三矩形鏤空、第四矩形鏤空和第五矩形鏤空關(guān)于所述寬邊中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。

優(yōu)選的，所述三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，所述鏤空金屬片及l(fā)形金屬微帶線(xiàn)均為銅質(zhì)。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板為fr4的介質(zhì)基板，所述介質(zhì)板的厚度為0.8mm且介電常數(shù)為4.4。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板和鏤空金屬片的長(zhǎng)度為74mm，所述介質(zhì)板和鏤空金屬片的寬度為106mm；所述第一矩形鏤空的長(zhǎng)度為52mm，所述第一矩形鏤空的寬度為44mm；所述第二矩形鏤空的長(zhǎng)度為32mm，所述第二矩形鏤空的寬度為6mm；所述第三矩形鏤空的長(zhǎng)度為6.7mm，所述第三矩形鏤空的寬度為10.5mm；所述第四矩形鏤空的長(zhǎng)度為2.6mm，所述第四矩形鏤空的寬度為17.7mm；所述第五矩形鏤空的長(zhǎng)度為9.6mm，所述第五矩形鏤空的寬度為1.5mm。

優(yōu)選的，階梯型鏤空縫隙的下部長(zhǎng)邊與所述介質(zhì)板的上表面的下部長(zhǎng)邊的距離為6.3mm。

優(yōu)選的，所述l形金屬微帶線(xiàn)的寬度為1.32mm，所述l形金屬微帶線(xiàn)的橫部的長(zhǎng)度為27.6mm，所述l形金屬微帶線(xiàn)的豎部長(zhǎng)度為11.32mm。

優(yōu)選的，所述l形金屬微帶線(xiàn)的豎部與所述介質(zhì)板的下表面的左邊寬邊的距離為20.4mm。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)通過(guò)設(shè)置階梯型鏤空縫隙諧振，并且利用微帶線(xiàn)饋電，可以產(chǎn)生三個(gè)諧振模式，比傳統(tǒng)的雙模縫隙天線(xiàn)多一個(gè)諧振模式。本發(fā)明相比于傳統(tǒng)的雙?？p隙天線(xiàn)，可以增加一個(gè)諧振模式，能夠產(chǎn)生三個(gè)基本諧振模式，實(shí)現(xiàn)三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)的鏤空金屬片優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)的l形金屬微帶線(xiàn)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖；

圖5是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)l0參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖；

圖6是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)d1參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖；

圖7是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)w4參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖。

本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，將在具體實(shí)施方式部分一并參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成上述目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照?qǐng)D1所示，圖1是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)優(yōu)選實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)1，包括介質(zhì)板10、鏤空金屬片20、l形金屬微帶線(xiàn)30和sma(sub-miniature-a)頭40。所述三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)1為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)(圖1中僅示出了平面示意圖)，所述鏤空金屬片20及l(fā)形金屬微帶線(xiàn)30均為銅質(zhì)。所述介質(zhì)板10為fr4的介質(zhì)基板，所述介質(zhì)板10厚度為0.8mm且介電常數(shù)優(yōu)選為4.4。所述sma頭40為同軸連接器。所述鏤空金屬片20貼合于所述介質(zhì)板10的上表面，所述l形金屬微帶線(xiàn)30貼合于所述介質(zhì)板10的下表面；所述鏤空金屬片20上刻蝕有階梯型鏤空縫隙21，所述階梯型鏤空縫隙21由第一矩形鏤空211、第二矩形鏤空212、第三矩形鏤空213、第四矩形鏤空214和第五矩形鏤空215依次連接構(gòu)成；所述l形金屬微帶線(xiàn)的橫部31與所述介質(zhì)板10的下表面的長(zhǎng)邊平行，所述l形金屬微帶線(xiàn)的豎部32與所述介質(zhì)板10的下表面的長(zhǎng)邊垂直；所述sma頭40穿設(shè)于所述介質(zhì)板10上，所述鏤空金屬片20與sma頭40的接地端電連接，所述l形金屬微帶線(xiàn)30與sma頭40的饋電端電連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述l形金屬微帶線(xiàn)的豎部32延伸至所述介質(zhì)板10的下表面的底部長(zhǎng)邊，所述sma頭40設(shè)置于所述l形金屬微帶線(xiàn)的豎部32與所述介質(zhì)板10的下表面的底部長(zhǎng)邊相交位置的介質(zhì)板10上，形成第一饋電端口。

本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)通過(guò)設(shè)置階梯型鏤空縫隙諧振，并且利用微帶線(xiàn)饋電，可以產(chǎn)生三個(gè)諧振模式，比傳統(tǒng)的雙模縫隙天線(xiàn)多一個(gè)諧振模式。因此，本發(fā)明相比于傳統(tǒng)的雙?？p隙天線(xiàn)，可以增加一個(gè)諧振模式，能夠產(chǎn)生三個(gè)基本諧振模式，實(shí)現(xiàn)三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)。

參照?qǐng)D2所示，圖2是三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)的鏤空金屬片優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，所述第一矩形鏤空211、第二矩形鏤空212、第三矩形鏤空213、第四矩形鏤空214和第五矩形鏤空215的寬邊與所述介質(zhì)板10的上表面的寬邊中軸線(xiàn)平行；所述第一矩形鏤空211、第二矩形鏤空212、第三矩形鏤空213、第四矩形鏤空214和第五矩形鏤空214關(guān)于所述寬邊中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。

所述介質(zhì)板10和鏤空金屬片20的長(zhǎng)度w為74mm，所述介質(zhì)板10和鏤空金屬片20的寬度l為106mm；所述第一矩形鏤空211的長(zhǎng)度w0為52mm，所述第一矩形鏤空211的寬度l0為44mm；所述第二矩形鏤空212的長(zhǎng)度w1為32mm，所述第二矩形鏤空212的寬度l1為6mm；所述第三矩形鏤空213的長(zhǎng)度w2為6.7mm，所述第三矩形鏤空213的寬度l2為10.5mm；所述第四矩形鏤空214的長(zhǎng)度w3為2.6mm，所述第四矩形鏤空214的寬度l3為17.7mm；所述第五矩形鏤空215的長(zhǎng)度w4為9.6mm，所述第五矩形鏤空215的寬度l4為1.5mm。所述階梯型鏤空縫隙21的下部長(zhǎng)邊與所述介質(zhì)板10的上表面的下部長(zhǎng)邊的距離dx為6.3mm。

參照?qǐng)D3所示，圖3是三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)的l形金屬微帶線(xiàn)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。所述l形金屬微帶線(xiàn)30的寬度wp1為1.32mm，所述l形金屬微帶線(xiàn)的橫部31的長(zhǎng)度d2為27.6mm，所述l形金屬微帶線(xiàn)的豎部32的長(zhǎng)度d1為11.32mm。所述l形金屬微帶線(xiàn)的豎部32與所述介質(zhì)板10的下表面的左邊寬邊的距離d0為20.4mm。

參考圖4所示，圖4是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖。從圖4可以看出，所述三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)1的反射系數(shù)在-10db以下，工作頻率可以覆蓋1.15ghz到2.93ghz，實(shí)現(xiàn)了fm1、fm2、fm3三個(gè)諧振模式，相對(duì)帶寬可以達(dá)到86.9％，實(shí)現(xiàn)寬帶性能。

參考圖5所示，圖5是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)l0參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖。從圖5中可以看出，通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一矩形鏤空211的寬度l0，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)fm2的獨(dú)立調(diào)諧，因此可知fm2為該縫隙諧振器的基本諧振頻率。

參考圖6所示，圖6是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)d1參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖。從圖6中可以看出，通過(guò)調(diào)節(jié)l形金屬微帶線(xiàn)的豎部32的長(zhǎng)度d1，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)fm3的獨(dú)立調(diào)諧，因此可知fm3是由縫隙中形成的虛擬短路縫隙諧振器產(chǎn)生。

參考圖7所示，圖7是本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)w4參數(shù)的反射系數(shù)仿真結(jié)果示意圖。從圖7中可以看出，通過(guò)調(diào)節(jié)所述第五矩形鏤空215的長(zhǎng)度w4，該三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)1在低頻處相對(duì)于傳統(tǒng)的縫隙天線(xiàn)形成了一個(gè)新的諧振頻率fm1，可以通過(guò)調(diào)節(jié)所述第五矩形鏤215的長(zhǎng)度w4來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)fm1的調(diào)諧。

本發(fā)明三模寬帶階梯型縫隙天線(xiàn)通過(guò)設(shè)置階梯型鏤空縫隙諧振，并且利用微帶線(xiàn)饋電，可實(shí)現(xiàn)工作頻率覆蓋1.15ghz到2.93ghz，實(shí)現(xiàn)了fm1、fm2、fm3三個(gè)諧振模式，相對(duì)帶寬可以達(dá)到86.9％，實(shí)現(xiàn)寬帶性能的階梯型縫隙天線(xiàn)。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效功能變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。