[实用新型]矩形环U形微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种矩形环U形微带天线。

背景技术

微带天线的研究开始于上世纪五十年代对微带线辐射特性的分析，美国学者Deschamps和法国学者Gutton与Baissionot是最早对这一新型天线形式的基本原理进行研究的人。但由于当时相对落后的理论分析和制造技术，使得在之后的20年里，虽偶有研究报告见诸学术期刊，但真正实用的天线并未出现。直到1970年，Byron等研究者对这种用绝缘介质把导体带线辐射体与地板平面分开的天线结构进行详细分析并实际制作出了一批微带天线后，才真正迎来了它应用的开端。可见70年代是微带天线取得突破性进展的时期。在80年代中，它从出现开始就成为天线领域发展最迅速类型之一，而微带天线无论在理论上与应用的深度和广度上都获得了进一步的发展特别是计算机电磁数值计算的发展，更是加快了这一发展进程。直至今日这一新型天线技术已趋于成熟，研究方向不断细致深化，应用正越来越广泛。

微带天线成为个人通信中最佳甚至是唯一的选择。由于无线电通信设备和电子信息设备快速地朝着小型化方向发展，这使得天线的小型化是适应通信发展趋势的要求。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种矩形环U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：

矩形环U形微带天线包括基板，矩形环辐射贴片，左侧辐射贴片，中间辐射贴片，右侧辐射贴片，阻抗匹配输入传输线，矩形金属接地板；基板的表面设有矩形环辐射贴片，左侧辐射贴片，中间辐射贴片，右侧辐射贴片，阻抗匹配输入传输线；基板的背面设有矩形金属接地板；矩形金属接地板上设有矩形开槽；阻抗匹配输入传输线的一端与矩形环辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端相连，矩形金属接地板的底端与基板的底端相连。

所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的长度为20mm～21mm，宽度为20mm～21mm。所述的矩形环辐射贴片的长度为7mm～8rnm，高度为7mm～8mm，宽度为0.5mm～1mm。所述的左侧辐射贴片的长度为5mm～6mm，宽度为1mm～1.5mm。所述的中间辐射贴片的长度为1mm～1.5mm，宽度为4mm～5mm。所述的右侧辐射贴片的长度为5mm～6mm，宽度为1mm～1.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为6mm～7mm，宽度为1mm～1.5mm。所述的矩形金属接地板的长度为20mm～21mm，宽度为20mm～21mm。所述的矩形开槽长度为7mm～8mm，宽度为18mm～19mm。

本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性，损耗低，结构简单，体积小，制作方便。

附图说明：

图1是矩形环U形微带天线的正面结构图；

图2是矩形环U形微带天线的背面结构图；

图3是矩形环U形微带天线的损耗图；

图4是天线在4.2GHz时的E面辐射方向图；

图5是天线在4.2GHz时的H面辐射方向图；

图6是天线在8.3GHz时的E面辐射方向图；

图7是天线在8.3G-z时的H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1～2所示，矩形环U形微带天线包括基板1，矩形环辐射贴片2，左侧辐射贴片3，中间辐射贴片4，右侧辐射贴片5，阻抗匹配输入传输线6，矩形金属接地板7；基板1的表面设有矩形环辐射贴片2，左侧辐射贴片3，中间辐射贴片4，右侧辐射贴片5，阻抗匹配输入传输线6；基板1的背面设有矩形金属接地板7；矩形金属接地板7上设有矩形开槽8；阻抗匹配输入传输线6的一端与矩形环辐射贴片2相连，阻抗匹配输入传输线6的另一端与基板1的底端相连，矩形金属接地板7的底端与基板1的底端相连。

所述的基板1为玻璃纤维环氧树脂材料，基板1的长度为20mm～21mm，宽度为20mm～21mm。所述的矩形环辐射贴片2的长度为7mm～8mm，高度为7mm～8mm，宽度为0.5mm～1mm。所述的左侧辐射贴片3的长度为5mm～6mm，宽度为1mm～1.5mm。所述的中间辐射贴片4的长度为1mm～1.5mm，宽度为4mm～5mm。所述的右侧辐射贴片5的长度为5mm～6mm，宽度为1mm～1.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线6的长度为6mm～7mm，宽度为1mm～1.5mm。所述的矩形金属接地板7的长度为20mm～21mm，宽度为20mm～21mm。所述的矩形开槽8长度为7mm～8mm，宽度为18mm～19mm。

实施例1

矩形环U形微带天线：

选择介电常数为4.2的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1.7mm。基板的长度为20mm，宽度为20mm。矩形环辐射贴片的长度为7mm，高度为7mm，宽度为0.5mm。左侧辐射贴片的长度为5mm，宽度为1mm。中间辐射贴片的长度为1mm，宽度为4mm。右侧辐射贴片的长度为5mm，宽度为1mm。阻抗匹配输入传输线的长度为6mm，宽度为1mm。矩形金属接地板的长度为20mm，宽度为20mm。矩形开槽长度为7mm，宽度为18mm。矩形环U形微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的损耗曲线如附图3。由图可见，-10dB以下的工作频段分别为3.15GHz～6.38GHz，7.29GHz～8.85GHz。图4-5所示为矩形环U形微带天线在4.2GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为4.2GHz时，增益为2.9dBi，半功率波瓣宽度为47°；图6-7所示为矩形环U形微带天线在8.3GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为8.3GHz时，增益为3.6dBi，半功率波瓣宽度为68.1°。