[实用新型]串馈微带阵列天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种串馈微带阵列天线。

背景技术

作为有线局域网(Local Area Network，LAN)的延伸，WLAN以无线多址信道作为传输媒介，提供了传统LAN的功能，实现了随时、随地宽带网络接入。并且随着其应用的不断发展，其易安装、易扩展、易管理、易维护、高移动性等特点日益凸现，并逐渐显示了其空前的发展前景。

天线作为通信系统中的的一个重要的无线电设备，其性能的好坏将直接影响无线电设备的性能。随着无线通信和雷达系统的不断完善发展，对天线性能提出了重量轻、体积小、制作简单、易共形、宽频带和成本低等特性的要求。微带天线正是因为满足了上述要求而深受人们的关注，近年来的应用也越来越广泛。但是微带天线的单元增益一般为6dBi～8dBi，因此常采用由微带贴片单元组成的微带阵列天线来获得更大的增益或实现特定的方向性。阵列天线可以实现单个天线所无法实现的复杂功能，具有更大的灵活性、更高的信号容量，能显著提高系统的性能。

目前市场上无线局域网中的微带天线一般是将圆形或矩形贴片开槽来提高定向性，但是增益仍比较低，损耗大，功率小。因此迫切需要提出一种高增益、低损耗的阵列天线来满足WLAN通信系统的要求。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种串馈微带阵列天线。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

串馈微带阵列天线包括微带基板、阻抗变换网络单元、辐射单元、第一馈电点、第一辐射层、第二辐射层二、第二馈电点；多个辐射单元和多个阻抗变换网络单元间隔连接后，贴置于微带基板的一侧，构成第一辐射层，其中最后一个阻抗变换网络单元的端点作为第一馈电点，多个阻抗变换网络单元和多个辐射单元间隔连接后，贴置于微带基板的另一侧，构成第二辐射层，其中最后一个多个辐射单元的端点作为第二馈电点，第一馈电点与第二馈电点通过同轴线连接。

所述的微带基板为聚四氟乙烯材料。所述的阻抗变换网络采用1/4λ阻抗匹配，并且采用串联馈电方式。所述的第一馈电点、第二馈电点采用同轴线馈电，特性阻抗为50Ω。

本实用新型采用微带阵列天线技术，并且微带基板使用聚四氟乙烯材料，具有增益高，损耗低，成本低，辐射特性好，结构简单，便于集成，满足无线局域网通信的要求。

附图说明：

图1是串馈微带阵列天线的结构主视图；

图2是串馈微带阵列天线的结构后视图；

图3是串馈微带阵列天线的驻波比曲线图；

图4是串馈微带阵列天线的E面辐射方向图；

图5是串馈微带阵列天线的H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1和图2所示，串馈微带阵列天线包括微带基板1、阻抗变换网络单元2、辐射单元3、第一馈电点4、第一辐射层5、第二辐射层二6、第二馈电点7；多个辐射单元3和多个阻抗变换网络单元2间隔连接后，贴置于微带基板1的一侧，构成第一辐射层(5)，其中最后一个阻抗变换网络单元(2)的端点作为第一馈电点4，多个阻抗变换网络单元2和多个辐射单元3间隔连接后，贴置于微带基板1的另一侧，构成第二辐射层6，其中最后一个多个辐射单元3的端点作为第二馈电点7，第一馈电点4与第二馈电点7通过同轴线连接。

所述的串馈微带阵列天线，第一辐射层5和第二辐射层6的各个辐射单元3长度相等，小于中心工作波长的1/8，宽度由中心工作波长的1/45到中心工作波长的1/60呈阶梯递减。第一辐射层和第二辐射层采用金属材料微带基板1采用低成本的聚四氟乙烯材料。所述的第一馈电点4、第二馈电点7采用同轴线馈电，特性阻抗为50Ω。为了实现较宽的带宽，串馈微带阵列天线采用串联补偿馈电方式，形成边射波束。所述的阻抗网络变换单元2采用多节匹配，其宽度为0.5～2.5mm，可根据设计需要进行调整。形成天线的放置方式为垂直于水平面，极化方式为垂直极化。

实施例1

串馈微带阵列天线：

微带基板采用聚四氟乙烯材料，介电常数为2.65，厚度为1mm。第一辐射层和第二辐射层采用铜箔。各个辐射单元长度相等，为15.8mm，宽度按等差数列从9mm到6mm递减。相邻辐射单元的间隔为16.23mm，保证了各辐射单元同相馈电。串馈微带阵列天线采用串联补偿馈电方式，形成边射波束。阻抗网络单元采用三节匹配，宽度依次为0.7mm、2.3mm、1.8mm。第一馈电点和第二馈电点采用同轴线馈电，直径为1.5mm，特性阻抗为50Ω。串馈微带阵列天线包括微带基板、第一辐射层和第二辐射层，采用17×2共34个辐射单元，天线的尺寸为550mm×12mm。天线放置方式为垂直放置，因此是垂直极化方式。串馈微带阵列天线采用R3767CH网络分析仪进行测试，所得的驻波比曲线如图3。由图3可见，串馈微带阵列天线其带宽为5300MHz～5900MHz(驻波比小于1.4)，相对带宽为10.7％，适用于IEEE802.11a无线局域网标准的5.8GHz频段。串馈微带阵列天线的E面辐射方向图如图4，其主瓣增益达18.86dBi。串馈微带阵列天线的H面辐射方向图如图5，-3dB波束宽度为-0.29°，较好地实现了全向辐射。