[实用新型]圆形宽频带微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种圆形宽频带微带天线。

技术背景

微带天线  具有体积小、重量轻、易馈电、易与载体共形等优点，广泛应用于测量和通信各个领域。但是，微带天线的窄频带特性在很多方面限制了它的广泛应用，因此展宽微带天线的带宽具有十分重要的意义。

近年来，人们在展宽微带天线的带宽方面做了很多的研究：增大基板厚度，降低介电常数；采用电磁耦合多谐振来扩展带宽的方式，采用缝隙耦合馈电的方式，采用多层结构。选择在贴片表面开槽的方法来实现宽频带天线的设计。该方法能够保持微带天线的低剖面特性，并且结构简单，易于制作。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中频带窄、损耗大的不足，提供一种圆形宽频带微带天线。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

圆形宽频带微带天线包括微带基板、圆形辐射贴片、阻抗匹配输入微带线和矩形凹槽金属接地板；微带基板上表面设有圆形辐射贴片和阻抗匹配输入微带线，圆形辐射贴片的底端与阻抗匹配输入微带线一端相连，阻抗匹配输入微带线的另一端与微带基板的底端相连；微带基板下表面设有矩形凹槽金属接地板，矩形凹槽金属接地板的底端与微带基板的底端相连。

所述的微带基板为FR4材料。所述的微带基板的长为27mm～30mm，宽为33mm～35mm。所述的圆形辐射贴片的半径为8.5mm～10mm。所述的阻抗匹配输入微带线与圆形辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的阻抗匹配输入微带线的宽度为2mm～3mm。所述的矩形凹槽金属接地板的长为27mm～30mm，宽为12mm～14mm。所述的矩形凹槽金属接地板的凹槽分为三层结构，第一层长度为5mm～7mm，高度为0.5mm～1mm，第二层长度为3mm～5mm，高度为0.5mm～1mm，第三层长度为3mm～4mm，高度为0.5mm～1mm。

本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性、损耗低、成本低，结构简单、易于制作。

附图说明

图1是圆形宽频带微带天线正面的结构图；

图2是圆形宽频带微带天线背面的结构图；

图3是圆形宽频带微带天线插入损耗曲线图；

图4是圆形宽频带微带天线在3.5GHz时的辐射方向图；

图5是圆形宽频带微带天线在5.2GHz时的辐射方向图；

图6是圆形宽频带微带天线在5.5GHz时的辐射方向图。

具体实施方式

圆形宽频带微带天线包括微带基板1、圆形辐射贴片2、阻抗匹配输入微带线3和矩形凹槽金属接地板4；微带基板1上表面设有圆形辐射贴片2和阻抗匹配输入微带线3，圆形辐射贴片2的底端与阻抗匹配输入微带线3一端相连，阻抗匹配输入微带线3的另一端与微带基板1的底端相连；微带基板1下表面设有矩形凹槽金属接地板4，矩形凹槽金属接地板4的底端与微带基板1的底端相连。

所述的微带基板1为FR4材料。所述的微带基板1的长为27mm～30mm，宽为33mm～35mm。所述的圆形辐射贴片2的半径为8.5mm～10mm。所述的阻抗匹配输入微带线3与圆形辐射贴片2采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的阻抗匹配输入微带线3的宽度为2mm～3mm。所述的矩形凹槽金属接地板4的长为27mm～30mm，宽为12mm～14mm。所述的矩形凹槽金属接地板4的凹槽分为三层结构，第一层长度为5mm～7mm，高度为0.5mm～1mm，第二层长度为3mm～5mm，高度为0.5mm～1mm，第三层长度为3mm～4mm，高度为0.5mm～1mm。

实施例1

圆形宽频带微带天线：

选择介电常数为4.4的FR4材料制作微带基板，厚度为1.4 mm。微带基板的长为28mm，宽为34mm。圆形辐射贴片的半径为8.6mm。阻抗匹配输入微带线与圆形辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。阻抗匹配输入微带线的宽度为2.6mm。矩形凹槽金属接地板的长为28mm，宽为13mm。矩形凹槽金属接地板的凹槽分为三层结构，第一层长度为6mm，高度为0.5mm，第二层长度为4mm，高度为1mm，第三层长度为3.5mm，高度为1mm。运用软件对圆形宽频带微带天线的插入损耗曲线和增益等辐射特性进行了仿真测量所得的圆形宽频带微带天线的插入损耗曲线如图3。由图3可见，在3.03~7.56GHz范围内插入损耗小于-10dB，完全可以覆盖3.5GHz、5.2GHz、5.5GHz频率范围。图4-图6所示为圆形宽频带微带天线分别在3.5GHz、5.2GHz、5.5GHz时的辐射方向图和辐射方向图，在频率为3.5GHz时的增益为2.7dBi，半功率波瓣宽度为82.8°，在频率为5.2GHz时的增益为3.7dBi，半功率波瓣宽度为73.1°，在频率为5.5GHz时的增益为3.8dBi，半功率波瓣宽度为71.4°。