[实用新型]双三角形微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种双三角形微带天线。

技术背景

随着无线通信技术的发展和电子产品应用的普及，对天线提出了更高的要求，主要体现在频带的范围更广，体积更小，便于安装、架设和携带，同时具有较高的效率。 然而，在较低频段，传统的半波天线尺寸仍然太大，带宽仍然太窄（只有 0.7%~7%），解决上述问题对于民用都有着重大的意义，小型化宽带微带天线的研究仍是一个热点。

微带天线自 20 世纪 70 年代初期研制成功以来，以其体积小、重量轻、低剖面、易共形、制造简单、成本低、易与微带线路集成等一系列优点， 越来越受到人们的重视，其发展更趋成熟化，得到了广泛的应用。市场上已有的一些微带天线虽然能宽频工作，但是，定向性能差，损耗大，因此迫切需要研究出一种高增益、低损耗、宽频工作的天线来满足通信系统的要求。通过正确地选择散射介质的尺寸、材料和形状，它可以阻止电磁波在某个方向或者所有方向上的传播，已经被广泛地应用在滤波器、功分器等微波电路的设计中。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术在通信系统中频带窄、损耗大的不足，提供一种双三角形微带天线。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

双三角形微带天线包括微带基板、三角形辐射贴片、阻抗匹配输入微带线、对称三角形金属接地板、连接匹配输入传输线和矩形金属接地板；微带基板上表面设有三角形辐射贴片、阻抗匹配输入微带线，三角形辐射贴片端点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对称三角形金属接地板、连接匹配输入传输线和矩形金属接地板，对称三角形辐射贴片端点与连接匹配输入传输线一端相连，阻抗匹配输入微带线的另一端与矩形金属接地板相连，矩形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49mm～51mm，宽为49mm～51mm。所述的三角形辐射贴片和对称三角形金属接地板均为等腰三角形结构，底边长为29mm～31mm，高为21mm～23mm。所述的阻抗匹配输入微带线与三角形辐射贴片，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和连接匹配输入传输线的宽度均为2mm～3mm。所述的矩形金属接地板的长为49mm～51mm，宽为5mm～7mm。

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是双三角形微带天线正面的结构示意图；

图2是双三角形微带天线背面的结构示意图；

图3是双三角形微带天线插入损耗曲线图；

图4是双三角形微带天线在5.2GHz时的辐射方向图；

图5是双三角形微带天线在5.5GHz时的辐射方向图；

图6是双三角形微带天线在5.8GHz时的辐射方向图。

具体实施方式

双三角形微带天线包括微带基板1、三角形辐射贴片2、阻抗匹配输入微带线3、对称三角形金属接地板4、连接匹配输入传输线5和矩形金属接地板6；微带基板1上表面设有三角形辐射贴片2、阻抗匹配输入微带线3，三角形辐射贴片2端点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下表面设有对称三角形金属接地板4、连接匹配输入传输线5和矩形金属接地板6，对称三角形辐射贴片4端点与连接匹配输入传输线5一端相连，阻抗匹配输入微带线5的另一端与矩形金属接地板6相连，矩形金属接地板6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49mm～51mm，宽为49mm～51mm。所述的三角形辐射贴片2和对称三角形金属接地板4均为等腰三角形结构，底边长为29mm～31mm，高为21mm～23mm。所述的阻抗匹配输入微带线3与三角形辐射贴片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和连接匹配输入传输线5的宽度均为2mm～3mm。所述的矩形金属接地板6的长为49mm～51mm，宽为5mm～7mm。

实施例1

双三角形微带天线：

选择介电常数为4.4的FR4材料制作微带基板，厚度为1.2 mm。微带基板的长为50mm，宽为50mm。三角形辐射贴片和对称三角形金属接地板，底边长为30mm，高为22mm。阻抗匹配输入微带线与三角形辐射贴片，特性阻抗为50Ω。阻抗匹配输入微带线的宽度均为2.6mm。矩形金属接地板的长为50mm，宽为6mm。运用软件对双三角形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，所得的双三角形微带天线的插入损耗曲线如图3。由图3可见，在4.67~6.98GHz范围内插入损耗小于-10dB，完全可以覆盖无线局域网标准5.2GHz段5.15~5.35GHz的整个频率范围、5.5 GHz段5.25~5.85GHz的整个频率范围以及5.8 GHz段5.725~5.85GHz的整个频率范围。图4-图6所示为双三角形微带天线分别在5.2GHz、5.5GHz、5.8GHz时的辐射方向图和辐射方向图，在频率为5.2GHz时的增益为5.3dBi，半功率波瓣宽度为198.1°，在频率为5.5GHz时的增益为5.4dBi，半功率波瓣宽度为86.6°，在频率为5.8GHz时的增益为5.6dBi，半功率波瓣宽度为73°。