[发明专利]一种三模谐振的宽带天线

说明书

本发明涉及通信系统综合设计中的天线技术领域，具体涉及一种三模谐振的宽带天线。为解决目前天线工作带宽窄、结构复杂、辐射性能差等问题，本发明宽带天线包括矩形辐射贴片、上层介质基板、下层介质基板、接地板和微带馈线，矩形辐射贴片位于上层介质板的上表面，上层介质基板与下层介质基板通过空气层隔开，接地板和微带馈线分别位于下层介质基板的上表面和下表面，矩形辐射贴片蚀刻有两条线性槽，两条线性槽以矩形辐射贴片的纵向中心线为轴对称分布，将矩形辐射贴片分为三个贴片，在矩形辐射贴片的左右两侧外侧顶角处分别蚀刻有四个方形缝隙，接地板纵向中心线处刻蚀有矩形缝隙，与矩形辐射贴片的中心线所对应，微带馈线为T型馈线结构。

技术领域

本发明涉及通信系统综合设计中的天线技术领域，具体涉及一种三模谐振的宽带天线。

背景技术

随着无线通信技术的发展，宽带无线接入技术因其高传输速率、大容量、低功耗等众多优点，成为未来无线通信发展的热点。而微带天线作为无线通信系统中一种发射或接收电磁波的关键器件，受到了广泛的关注和研究。

由于微带天线具有低轮廓、轻质量、低成本和易于与微波电路集成等优点，其被广泛地应用在雷达、卫星等无线通信领域。然而，随着无线通信技术的不断进步，通信设备朝着小型化、集成化、宽带化和智能化的方向不断发展，微带天线的窄带特性限制了它的广泛应用。常规的宽带微带天线使用天线中的一个谐振模式进行辐射，同时激发天线多个谐振模式进行辐射，则可望以简单的天线结构，获得宽带工作特性。

国内外现有的多模谐振天线技术大多是在一个多个谐振单元或者层叠多个贴片。它们的共同缺点是天线性能较差，具体表现在天线体积较大，结构复杂，甚至有些形式的天线因为结构复杂而无法实现。

与现有技术相比，采用在贴片上开缝隙结构的三模谐振的宽带天线，结构简单，成本低廉，需要调整的参数少，工艺易实现，覆盖Wi-Fi，WLAN，WIMAX以及RFID频段，应用范围广。

发明内容

本发明的目的主要解决目前天线工作带宽窄、结构复杂、辐射性能差等问题，提供一种三模谐振的宽带天线。通过有效激励天线的三个谐振频率改善频带内性能，在保持良好辐射性能的同时实现了宽带要求。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种三模谐振的宽带天线包括矩形辐射贴片、上层介质基板、下层介质基板、接地板和微带馈线，所述矩形辐射贴片位于上层介质板的上表面，所述上层介质基板与下层介质基板通过空气层隔开，所述接地板和微带馈线分别位于下层介质基板的上表面和下表面，所述矩形辐射贴片蚀刻有两条线性槽，所述两条线性槽以矩形辐射贴片的纵向中心线为轴对称分布，将矩形辐射贴片分为三个贴片，在所述矩形辐射贴片的左右两侧外侧顶角处分别蚀刻有四个方形缝隙，所述接地板纵向中心线处刻蚀有矩形缝隙，与矩形辐射贴片的中心线所对应，所述微带馈线为T型馈线结构。

进一步，所述四个方形缝隙以矩形辐射贴片的中心点中心对称。

进一步，所述微带馈线位于下层介质基板下表面的横向中心线上。

进一步，所述T型馈线结构分为头部和尾部，头部为一个方形贴片，尾部为一条微带馈线。

进一步，所述头部为边长5mm的方形贴片，所述尾部为长103mm，宽1.9mm的微带馈线。

进一步，所述矩形辐射贴片的尺寸为136mm×48mm；所述上层介质基板为矩形介质基板，尺寸为200mm×50mm，采用介电常数为2.2，损耗角正切为0.002，厚度为2mm的F4B材料；所述下层介质基板的尺寸为200mm×50mm，采用介电常数为4.4，损耗角正切为0.02，厚度为1.6mm的FR4环氧树脂材料；所述接地板的尺寸为200mm×50mm，厚度为35μm；所述空气层的高度为2.8mm。