[发明专利]一种基于5G频段和WLAN频段的四频带仙人掌形小型微带天线

说明书

本发明公开一种基于5G频段和WLAN频段的四频带仙人掌形小型微带天线。该天线由下层介质层、上层的接地层和上层的类似仙人掌形的微带贴片层组成，该微带天线能够实现在通信频率2GHz‑7GHz范围内产生4个通频带（2.10GHz‑2.21GHz，3.24GHz‑3.56GHz，4.30GHz‑5.21GHz，5.60‑6.80GHz），其中三个通频带在5G频段，剩余一个通频带在WLAN频段。而且本发明采用共面波导方式馈电，结构简单，尺寸小型化，加工成本低。本发明所阐述的基于5G频段和WLAN频段的四频带仙人掌形小型微带天线可以广泛应用于5G通信和WLAN通信等领域。

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体是一种基于5G频段的四频带仙人掌形小型微带天线。

背景技术

随着移动通信技术的发展，第五代移动通信系统5G逐渐走入人们的视野，5G的发展会带来数据传输速率的大幅度提高和更短的网络延迟，已经成为通信技术领域的热门研究对象。而天线是实现5G通信过程中不可或缺的组件，它将有限的传输线上进行传播的导行波转成在可以在无界媒介比如自由空间中传播的电磁波，或者将无界媒介中传播的电磁波转成传输线上进行传播的导行波，因此天线是在基站和移动终端间发射信号和接收信号的中间器件。目前的5G网络一共有29个5G频段，每个频段的带宽各有不同，对于不同的频段需求，需要匹配相对应频段的天线进行通信，因此，能够同时匹配多个频段的5G天线具有重要的研究价值。同时，WLAN技术的发展使得无限局域网替代有线电缆将终端与网络连接起来，实现终端的灵活移动。因此，同时实现5G多频段匹配和WLAN匹配的天线具有非常广泛的应用价值和创新意义。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于5G频段和WLAN频段的四频带仙人掌形小型微带天线，此天线能够在通信频率2GHz-7GHz范围内产生4个通频带，其中三个通频带在5G频段，以此实现在5G频段的多频通信，剩余一个通频带在WLAN IEEE 802.11p频段，可实现WLAN频段的通信应用。而且本发明采用共面波导方式馈电，结构简单，尺寸小型化，加工成本低。

技术方案：为了实现本发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于5G频段和WLAN频段的四频带仙人掌形小型微带天线，该天线由介质层、微带贴片层和组成，其特征在于,所述天线从下到上依次包括介质层（3）、接地层（2）、微带贴片层（1）。其中所述介质层用于形成类LC谐振腔体；所述接地层用于和微带贴片层激励起射频电场，并通过其与微带贴片层间的缝隙向外辐射；所述微带贴片层用于和接地层激励起射频电场，并通过其四周与接地层间的缝隙向外辐射。

进一步的，所述微带贴片层包括类似仙人掌形的金属层，所述类似仙人掌形的金属层用于激励和辐射有效电场。

进一步的，所述接地层(1)和微带贴片层（2）的厚度为0mm-0.02mm,金属材料可为金、银、铜等，也可以是具有与金、银、铜相当导电率的导电材料。

进一步的，所述的介质层（3）尺寸为21mm×29mm×1.6mm，且可在该尺寸的基础上上下浮动0.1mm。材料采用介电常数为4.4的FR4材料，损耗正切值为0.02。

进一步的，所述微带贴片层（2）主矩形长度为29mm,宽度为3.5mm,左上方突出矩形长度为7.5mm,宽度为4.3mm。主矩形上左侧去除的倒L形枝节外长度为9.5mm,外宽度为1.3mm，内长度为9mm,内宽度为0.5mm;主矩形上右侧去除的倒L形枝节外长度为14.4mm,外宽度为1.9mm，内长度为13.4mm,内宽度为0.9mm。主矩形上左侧突出的L形枝节外长度为5.4mm，外宽度为1.2mm，内长度为4.6mm，内宽度为0.6mm；主矩形上右侧突出的L形枝节外长度为7.8mm，外宽度为1mm，内长度为7mm,内宽度为0.4mm。且各参数可在此基础上下可浮动0.05mm。

进一步的，所述接地层(1)为两块对称的矩形金属，长度为12mm,宽度为8.25mm。且在此基础上下可浮动0.05mm。