[实用新型]基于缺陷地结构的三频微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种微带天线。

背景技术

缺陷地结构(DGS：Defected Ground Structure)是微波领域新近发展的热门技术之一，它是由光子带隙结构(PBG)发展而来。该结构通过在微带线等传输线接地平面上蚀刻周期性或非周期性图形，来改变接地电流的分布，从而改变传输线的频率特性，可实现激发谐振频率，抑制谐波，增加带宽等作用。缺陷接地结构在微波电路和天线设计中有着十分广泛的应用。

微带天线具有质量轻、体积小、易于制作等优点。但是普通的微带天线一般尺寸较大、频带较窄、损耗较高。为此，微带天线在降低回波损耗、增加天线带宽和减小结构尺寸等方面有待改进。

实用新型内容

针对现有微带天线的不足，本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种基于缺陷地结构的三频微带天线，它能降低回波损耗，增加天线带宽，能满足RFID、WLAN和WiMAX技术领域使用的三个工作频段。

本实用新型所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括有介质基板、辐射贴片和接地板，辐射贴片和接地板沿介质基板中心线对称布置，接地板在介质基板背面下方，所述辐射贴片由正十二边形环贴片、正方形环贴片、双连箭头贴片和条带贴片构成，介质基板正面上方设有正十二边形环贴片，正十二边形环贴片的内环中有45°倾斜的正方形环贴片，正方形环贴片下角与双连箭头贴片顶端重叠连接，条带贴片从双连箭头贴片的底边向下连接正十二边形环贴片，并延伸至介质基板的下底边缘，所述接地板中部有一个等腰三角形空白块，上边有圆弧形凸包。

介质基板为环氧树脂板（FR4），相对介电常数εr=4.4，介质损耗为0.02。条带贴片为馈电传输线，特性阻抗为50Ω。

本实用新型的技术效果是：能降低回波损耗，增加了天线带宽，天线具有三个工作频段，能够满足RFID、WLAN和WiMAX技术领域使用。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型的正面图；

图2为本实用新型的背面图；

图3为微带天线结构设计过程图；

图3a为天线I的正反两面合并图；

图3b为天线II的正反两面合并图；

图3c为本实用新型的正反两面合并图；

图4为图3中的三种天线所对应的回波损耗图；

图5为实施例的天线在2.45GHz时的E面和H面辐射方向图；

图6为实施例的天线在3.5 GHz时的E面和H面辐射方向图；

图7为实施例的天线在5.5 GHz时的E面和H面辐射方向图。

图中：1.介质基板；2.接地板；3.正十二边形环贴片；4.正方形环贴片；5.双连箭头贴片；6.条带贴片；i.天线I的回波损耗曲线；j.天线II的回波损耗曲线；k.本实用新型的回波损耗曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1和图2所示，本实用新型包括有介质基板1、辐射贴片和接地板2，辐射贴片和接地板沿介质基板中心线对称布置，接地板2在介质基板1背面下方，所述辐射贴片由正十二边形环贴片3、正方形环贴片4、双连箭头贴片5和条带贴片6构成，介质基板1正面上方设有正十二边形环贴片3，正十二边形环贴片3的内环中有45°倾斜的正方形环贴片4，正方形环贴片4下角与双连箭头贴片5顶端重叠连接，条带贴片6从双连箭头贴片5的底边向下连接正十二边形环贴片3，并延伸至介质基板1的下底边缘，所述接地板2中部有一个等腰三角形空白块，上边有圆弧形凸包。

图3为微带天线结构设计过程图；图3a为天线I的正反两面合并图，天线I为初始设计的天线结构，它包括正十二边形环贴片、矩形地板和条带贴片，条带贴片从正十二边形环辐射贴片下角伸至介质基板的下底边缘。辐射单元通过SMA接头馈电后，电流从馈电点流经条带贴片直至正十二边形环贴片顶端,该电流流经的路径长为42.21mm，此时天线工作在一个频段，但回波损耗参数不好，不能覆盖RFID、WLAN和WiMAX技术领域任何一个工作频段。