[发明专利]应用于无线局域网的三频段微带天线

说明书

技术领域：

本发明涉及一种应用于无线局域网的三频段微带天线，属于无线技术领域。

背景技术：

随着人们对高速无线数据传输的需求日益增加，频谱资源不足的矛盾日益加剧，因此这大大激发了人们对有效利用频谱资源的研究兴趣。在无线局域网中，开发多频段的微带天线能有效利用传播环境中的频谱资源，提高系统的传输速率和工作效率。

现代无线通信系统中，多频段天线已经成为电路元件中最重要的一个，并且引起了广泛关注。为了满足IEEE 802.11WLAN通信标准，所设计的天线需要覆盖2.4/5.2/5.8GHz(2.4-2.484GHz，5.15-5.35GHz，5.725-5.825GHz)三个频段，同时多频段的天线需要具备以下特点：低成本，尺寸小，易制造，高性能。

无线局域网终端的单频段天线形式很多，但是适用于无线局域网终端的多频段天线结构很少。已有的单频段天线结构主要集中在2.4-2.484GHz的工作范围，双频段天线主要集中在2.4/5.2GHz两个频段，而且采用三个频段的天线大多不利于系统集成。

对于无线局域网移动终端，如果采用多天线结构来来实现多频段，则天线之间的互耦会降低天线的工作效率，从而降低通信系统的容量。因此，如果能设计出结构紧凑、易集成、宽频带并适用于无线局域网终端的多频段单天线结构，将使多频段天线技术应用于无线局域网终端成为可能。

发明内容：

本发明的目的在于克服复杂无线多径传播环境下已有的无线局域网终端中采用单频段天线的性能之不足，提供一种应用于无线局域网的三频段微带天线。

本发明通过介质板上两路弯曲的金属带，实现无线局域网的三频段覆盖。本发明采用平面结构，使天线与通信系统易于集成；采用普通的印刷电路板制造工艺，使天线成本很低。

本发明应用于无线局域网的三频段微带天线，包括微带馈线(1)，左侧金属带(2、7、8)，右侧金属带(3、5、6)，介质板(4)，金属地(9)；其中：

a.介质板(4)呈矩形，是一块双面覆铜介质板；

b.辐射天线单元，包括左侧金属带(2、7、8)和右侧金属带(3、5、6)，分布于所述介质板的正面上侧；

c.微带馈线(1)，共一条，紧贴所述介质基板的正面；

d.金属地(9)，位于所述介质基板背面下侧。

本发明是应用于无线局域网的三频段微带天线，其中：

a.微带馈线(1)与金属地(9)平行；金属地的尺寸与介质基板(4)尺寸相比部分被切除；

b.辐射天线单元，平行于上述金属地(9)，且具有两个开路端；辐射天线单元的两个开路端与馈电处之间的长度为±四分之一波长；且两路金属带之间间隔不同距离，弯曲方向也不相同。

本发明是应用于无线局域网的三频段微带天线，微带馈线(1)的位置在弯曲金属带的一侧，馈电方式为非对称方式，能得到三个频段的工作带宽。

本发明具有结构紧凑、易集成、宽频带、多频段，适用于移动通信终端特别是小尺寸移动终端的多频段天线结构的特点，而且采用普通的电路制造工艺，制造工艺简单，成本低。

附图说明：

图1为本发明“应用于无线局域网的三频段微带天线”的三维结构图。

图2为图1的A向视图即纵向剖面图。

图3为图1的B向视图即天线单元和馈线的结构图(图中实线部分为PCB背面金属地面结构在这个面上的投影)。

图4为图1的C向视图即金属地面的结构图(图中虚线部分为被切除的金属地面结构)。

图5为本发明天线的实施实例尺寸图(B向视图)，单位均为毫米(mm)(图中实线框部分为背面金属地面在这个面上的投影，虚线框为介质板的边缘)。

图6为图2、图3、图4实施实例天线单元的测量的S参数(回波损耗)图，其中S11为回波损耗。

图7为天线单元接2.442GHz(WLAN2.4GHz频段的中心频率)激励时，图2、图3、图4的实施实例的天线单元的软件仿真增益方向图：(a)为x-z平面的功率增益方向图(：φ分量功率增益方向图；：θ分量功率增益方向图)，(b)为y-z平面的功率增益方向图(：φ分量功率增益方向图；：θ分量功率增益方向图)。

图8为天线单元接5.25GHz(WLAN5.2GHz频段的中心频率)激励时，图2、图3、图4的实施实例的天线单元的软件仿真增益方向图：(a)为x-z平面的功率增益方向图(：φ分量功率增益方向图；：θ分量功率增益方向图)，(b)为y-z平面的功率增益方向图(：φ分量功率增益方向图；：θ分量功率增益方向图)。