[实用新型]一种短路多频段微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及微带天线技术领域，特别涉及是一种短路多频带微带天线。

背景技术

微带天线是一种平面天线，它是由一块薄介质片，介质顶层的几何金属辐射元，介质底面的接地金属构成。近几十年来，由于其重量轻、易于集成等优点在天线技术领域发展迅速。

随着社会科技的发展，未来各种无线应用将被集成到一个手持终端上，因此，这将对微带天线小型化、多频段等特性提出更高要求。传统的多频段微带天线结构较为复杂，通常需采用多支条、添加寄生元件和各种形状缝隙的方法实现不同频点的谐振。这些方法存在各个频点辐射面相似、天线体积大、大接地表面和大频率比，其劣势明显，已无法满足微带天线的发展要求。

和传统电磁材料相比，新型人工电磁材料（如左手材料）具有负介电常数、负磁导率和负折射率、反向的相速度和群速度、零阶谐振和非线性色散特性等特性，为微带天线的多频段、小型化带来了新的发展契机。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种短路多频段微带天线。

为了实现上述目的，采用以下技术方案，一种短路多频段微带天线，其特征在于：所述短路多频段微带天线包含介质基板，所述介质基板上设置有共面波导传输线路、三个复合左右手传输线路单元和阻抗匹配单元。

所述共面波导传输线路由中心导体带和位于两侧的导体平面构成，其中，中心导体带作为信号传输线路使用，两侧的导体平面接地，该导体平面和中心导体带之间具有缝隙。

所述复合左右手传输线路单元包括叉指电容和分别位于该电容两端的缺陷地折线电感。

所述阻抗匹配单元包括叉指电容和共面波导传输线路。

所述复合左右手传输线路单元中的叉指电容包含十个叉指，每个叉指的宽度为0.22mm，长度为4.2mm，叉指间的缝隙宽度为0.18mm；所述缺陷地折线电感从下至上分为三段，长度分别为2.47mm、2.07mm和0.9mm，宽度均为0.4mm；缺陷地折线电感周围的缝隙宽度为0.42mm。

所述共面波导传输线长度为2mm，中心导体带宽度为3.82mm，中心导体带与两侧导体带的缝隙宽度为0.27mm。

所述阻抗匹配单元中的叉指电容包含六个叉指，每个叉指的宽度为0.42mm，长度为1mm，叉指间的缝隙宽度为0.26mm。

所述介质基板采用Rogess 4003基板。

本实用新型利用共面波导结构的短路复合左右手传输线谐振器，实现多频段、小型化微带天线，该天线面积仅为30mm*25mm，且阻抗匹配单元很好的匹配了双频点，能成功把所需频点的阻抗匹配到50欧姆。本实用新型结构简单，体积小，而且能满足多频段的传输要求，其制造成本低，具有很强的实用价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视图；

图3为图1中复合左右手传输线路单元的结构示意图；

图4为图3的等效电路图；

图5为图1中阻抗匹配单元的结构示意图；

图6为图5中的叉指电容等效虚部阻抗随频率的变化特性示意图；

图7为本实用新型实施例的反射系数随频率的变化特性示意图。

具体实施方式

   下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1至图7所示，一种短路多频段微带天线，包含介质基板1，所述介质基板1上设置有共面波导传输线路4、三个复合左右手传输线路单元3和阻抗匹配单元2。

所述共面波导传输线路4由中心导体带4-1和位于两侧的导体平面4-2构成，其中，中心导体带4-1作为信号传输线路使用，两侧的导体平面4-2接地，该导体平面4-2和中心导体带4-1之间具有缝隙4-3。

所述复合左右手传输线路单元3包括叉指电容3-2和分别位于该电容两端的缺陷地折线电感3-1。其中，叉指电容3-2构成等效电路中左手传输线的串联电容C_L和右手传输线串联电感L_R，缺陷地折线电感3-1构成等效电路中左手传输线的并联电感L_L，叉指电容3-2和共面波导传输线路4中的缝隙4-3构成等效电路中右手传输线的并联电容C_R。

所述阻抗匹配单元2包括叉指电容5和共面波导传输线路4。