[发明专利]一种多频微带贴片天线

说明书

技术领域

本发明属于移动通信系统和无线通信领域，具体涉及一种四频段微带贴片天线。

背景技术

随着现代通讯系统和电子技术的高速发展，各种通讯设备的体积不断减小，通信频带不断向宽频带、高频段发展，对通信设备的要求也变的越来越高，从而推动了作为通信系统的关键部件之一的天线的发展。微带天线，作为20世纪70年代研究成功的一种新型天线，以其剖面低，体积小，重量轻，易于和微波集成电路加工集成，且便于实现小型化，已经广泛应用在射电天文，卫星通信和UWB等现代通信中。

近年来，随着无线通讯技术特别是移动通信、蓝牙系统、无线局域网(WLAN)和全球微波互联接入网络(WIMAX)的不断发展，对于能够集成在移动终端上的小型化的双频或者多频天线的需求越来越强烈。由于微带天线的上述优点，印刷单极子天线引起了广泛的关注, 比如T形、G形、Y形、L形等。但他们只能应用于单一通信系统，还有一些能同时应用于WLAN和WIMAX系统的天线也被提出来，但是这些天线的结构复杂或者尺寸较大不利于印刷天线的集成，辐射特性不好，其应用范围受到了限制。因此，非常有必要设计具备多频带或者宽频带特性的小型化结构简单的移动终端天线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多频微带贴片天线，实现简化结构、降低成本和尺寸、增加频段，并能够同时工作在移动通信系统以及WLAN、WIMAX、蓝牙通信频段等功效，用以满足微带天线结构简单、体积小、重量轻、剖面低、易于和微波集成电路加工集成的技术特点。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种多频微带贴片天线，包括微带介质基板(1)、阻抗匹配输入馈线(5)、矩形金属辐射板(6)和主辐射单元(8)；主辐射单元(8)、阻抗匹配输入馈线(5)和矩形金属辐射板(6)印刷在微带介质基板(1)同一面上；其特征在于：微带介质基板(1)的长为Ls,宽为Ws；所述主辐射单元(8)为在底边与微带介质基板(1)上边重合的三角形贴片(2)上，挖去一直角梯形槽(4)和梯形槽(7)后所剩部分；所述直角梯形槽(4) 的高为S、上底边长为W3，且上底边距离三角形贴片(2)的上边缘距离为H5，所述直角梯形槽(4)的斜腰位于三角贴片(2)的一条腰上；

阻抗匹配输入馈线(5)的宽度为Wf，阻抗匹配输入馈线(5)的一端与三角形贴片(2)顶部相连如图1所示，另一端与微带介质基板(1)底端相连；在距阻抗匹配输入馈线(5)等距离间隙的两侧分别设有与距阻抗匹配输入馈线(5)等高的矩形金属辐射板(6)；两个矩形金属辐射板(6)的侧边和底边分别于微带介质基板(1)的侧边和底边重合, 矩形金属辐射板(6)的长为Lg、宽为Wg；

所述各参数的取值范围如下Ls：47-48mm；Ws：43-44mm；Lg：20-20.5mm； Wg：19-19.5mm；Wf：3.5-4mm；S：1.5-1.8mm；W1：16-18mm；W2：6-8mm；W3：25-25.5mm； W4：1.5-2mm；H1：5-7mm；H2：16-18mm； H3：12-13.5mm； H5：1-2mm；

所述微带介质基板(1)、三角形贴片(2)、阻抗匹配输入馈线(5)以及金属辐射板(6)沿同一纵向中心轴对称分布。

通过优化所述直角梯形槽(4)上底边长度W3，天线能够工作在GSM1800频段内，得到S11小于-10dB的范围为1.69-1.89GHz。通过优化所述主辐射单元(8)中的矩形贴片(3)部分的纵向长度H3，实现S11小于-10dB的范围为3.39-3.94GHz。

本发明采用共面波导馈电，通过在三角贴片上开槽以及在所开槽内添加寄生贴片的方法使得天线能够同时工作在多个频段内，并且介质基板采用FR4材料，使得本发明与现有技术相比具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射型好，结构简单，便于集成等优点。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为Ansoft HFSS仿真后的S11参数图；

图3为Ansoft HFSS仿真后的VSWR参数图；

图中：1 微带介质基板、2 三角形贴片、3 矩形贴片、4 直角梯形槽、5 阻抗匹配输入馈线、6 矩形金属辐射板、7 梯形槽、8 主辐射单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。

 本发明基本思想是利用在贴片上开特定形状的槽，实现天线结构简单，多频的特性。