[实用新型]一种正弦蝶形微带天线

说明书

技术领域

本发明属于微带天线技术领域，涉及一种正弦蝶形微带天线。

背景技术

在一个薄介质基片上的一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片进行馈电，这样构成的天线称为微带天线。微带天线的特点在于体积小，重量轻，低剖面，能与载体(如飞行器)共形；电性能多样化；易于得到各种极化，容易集成，因此它主要应用在对体积要求比较严格的嵌入式无线通信系统中，具体作用，实现无线通信终端的波电转换。

现有技术中，大多数微带天线的带宽比较窄，有的微带天线能谐振于多个(一般不超过3个)谐振点，但在每个谐振点的带宽较窄，虽然一些特殊结构的微带天线(如Vivaldi天线)覆盖的带宽较大，但是只能工作在某一个频点。

目前的大多数蝶形微带天线明显的不足之处在于：覆盖频段范围较窄。

电波科学学报提出的一种不对称馈电形式的蝶形微带天线，只覆盖1个频段(约1.85GHz～1.93GHz)；

微波学报提出一种双频蝶形微带天线，只覆盖2个频段(954MHz和1837MHz)；

上海大学学报提出的一种接地板开槽的蝶形微带天线，只覆盖1个频段(2.49～2.61GHz)，而且它们的频率选择性较差。

但是在雷达通信、制导等方面有时需要天线具有较强的频率选择性，也就是在满足一定的带宽基础上，需要天线谐振于各个独立的离散频点，并在每个独立频点具有尖锐的选择性。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的在于提供一种正弦蝶形微带天线，同时工作于S、C、X、Ku、K5个雷达波段，天线谐振点分别独立分布在这5个波段，既满足一定的带宽，又具有较强的频率选择性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案。

本发明的目的在于提供一种正弦蝶形微带天线，该天线包括基板；基板中心开有通孔，通孔内设置同轴馈电内芯；基板底面覆铜；

基板上表面覆铜，覆铜的轮廓为正弦曲线轮廓，正弦曲线的坐标原点为基板中心，正弦曲线轮廓以基板中心为对称点，呈中心对称，形成以基板中心为辐射点的左右对称的两个辐射结构天线，基板中心处设置矩形轮廓覆铜枝节结构，基板中心通孔直径小于矩形轮廓覆铜枝节结构的最小边长；

每个辐射结构天线上开有3对尺寸渐增的竖向“工”字型缝隙，“工”字型缝隙中去除基板表面的覆铜，两个辐射结构天线上设置的3对尺寸渐增的“工”字型缝隙以基板中心为对称点对称分布。

进一步，基板左右两侧设有凸起，使得基板呈U字型。

进一步，所述基板包括底板和2块侧板，2块侧板设置在底板左右两侧，形成U字型结构，底板中心开有通孔，通孔内设置同轴馈电内芯；

底板下表面和侧板外表面均覆铜，底板上表面覆铜，覆铜的轮廓为正弦曲线轮廓，正弦曲线的坐标原点为底板中心，正弦曲线轮廓以底板中心为对称点，呈中心对称，形成以底板中心为辐射点的左右对称的两个辐射结构天线，底板中心处设置矩形轮廓覆铜的枝节结构，底板中心通孔直径小于矩形轮廓覆铜的枝节结构的最小边长；

每个辐射结构天线上开有3对尺寸渐增的“工”字型缝隙，“工”字型缝隙中去除底板表面的覆铜，个辐射结构天线上设置的3对尺寸渐增的“工”字型缝隙以底板中心为对称点对称分布。

进一步，所述基板材料为介电常数为4.4的FR4板状材料。

进一步，所述底板和侧板均为矩形结构，厚度均为3mm；底板的长度为106.8mm，宽度为62.8mm，底板中心枝节结构的尺寸为，于底板长度方向平行的边长为8mm，与底板宽度方向平行的边长为15mm，底板中心通孔的半径为0.6mm。

进一步，左侧辐射天线结构包括曲线边ad和bc，以及直线边ab和cd；直线边ab和cd长度分别为6mm和62.8mm，曲线边ad为正弦曲线，正弦函数为y＝53.4·sin(x/20)，x的取值范围为-3至-31.4；曲线边bc与曲线边ab以Y轴呈轴对称分布；左侧辐射天线结构中“工”字型结构的缝隙宽度为2mm，“工”字型结构中最短边的长度11.28mm，最短边距ab边的距离为19.3mm，“工”字型结构中其他边的长度并沿Y轴负方向逐级递增2.5mm，每条边之间的距离均为6mm。

进一步，所述侧板的高度为10mm。

进一步，所述底板的下表面全部覆铜，作为天线的接地板，中心为半径0.6mm的通孔，通孔内设置同轴馈电的内芯，侧板的底面不覆铜。