專利名稱：基于異向介質結構的微帶貼片天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及天線，尤其涉及一種基于異向介質結構的微帶貼片天線。
背景技術：
隨著技術的進步，無線局域網(WLAN)憑借其靈活便捷得到了廣泛運用和迅速發展。在頻率分配上，原有的802. Ilb (2. r2. 483GHz)協議中，有限的帶寬和傳輸速率已經不能滿足如今的數據通信需求，因此必須使用頻帶比較充裕的802. Ila (5. 15^5. 85GHz)協議。為了滿足兼容性，無線局域網需要采用雙頻收發系統。早在1968年，科學家提出了介電系數和磁導率均為負的雙負介質。經過幾十年的發展，大多數雙負介質都是由諧振環和細導線組合而成。特異材料由于具有獨特的性質而呈現出許多反常的物理光學現象而得到科學界的廣泛重視。廣義地，特異材料包括以下3類具有負介電常數的電諧振特異材料、具有負磁導率的磁諧振特異材料以及具有介電常數和磁導率同時為負的左手材料。目前，特異材料已在光學、太赫茲電磁波和微波等領域得到了初步應用，展現出了一定的應用潛力。開口諧振環結構是常用的一種常用的結構，將其應用在微帶天線上，不僅可以滿足天線小型化的要求，而且在性能上能夠較容易滿足，因此，迫切需要研究出基于異向介質結構的微帶貼片天線。
發明內容本實用新型為了克服現有技術在無線局域網中損耗大，增益低的不足，提供一種基于異向介質結構的微帶貼片天線。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下基于異向介質結構的微帶貼片天線包括微帶基板、凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；微帶基板的上表面設有凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，凹型輻射貼片底部與阻抗匹配輸入傳輸線相連，微帶基板的下表面設有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板表面設有環縫諧振器，環縫諧振器包含12個環縫諧振單元，分成等間距排列的四列，間距為0. 5mm 0. 8臟，每列包含等間距排列的三個環縫諧振單元，間距為I. 6mm 2mm,環縫諧振單元由兩對異向開口 C型環縫組成。所述的微帶基板為teflon材料。所述的微帶基板的長為24mm 26mm,寬為23mm 26mm。所述的凹型福射貼片的長為17mm 18mm,寬為17 18mm。凹型槽深度為6mm 7mm,寬為8 mm 9 mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的寬為5. 5mm 6. 6mm,長度為11 mm 12 mm。所述的E型福射貼片與阻抗匹配輸入傳輸線采用微帶線饋電連接,特性阻抗為50 Q。所述的異向開口 C型環縫的環縫寬度為0. 2mm 0. 3mm，外環縫的總周長為12mm 15mm,內環縫的總周長為10_ 12_。本實用新型采用接地板開槽技術，并且微帶基板使用teflon材料，具有增益高，損耗低，成本低，交叉極化特性和輻射特性好，結構簡單，便于集成。
圖I是基于異向介質結構的微帶貼片天線的結構主視圖；圖2是基于異向介質結構的微帶貼片天線的結構后視圖；圖3是基于異向介質結構的微帶貼片天線的插入損耗圖；圖4是基于異向介質結構的微帶貼片天線在5. 75GHz時的E面輻射方向圖；圖5是基于異向介質結構的微帶 貼片天線在5. 75GHz時的H面福射方向圖。
具體實施方式
如圖I所示，基于異向介質結構的微帶貼片天線包括微帶基板I、凹型輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3、矩形金屬接地板4 ;微帶基板I的上表面設有凹型輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3，凹型輻射貼片2底部與阻抗匹配輸入傳輸線3相連，微帶基板I的下表面設有矩形金屬接地板4，矩形金屬接地板4表面設有環縫諧振器5，環縫諧振器5包含12個環縫諧振單元6，分成等間距排列的四列，間距為0. 5mm 0. 8mm,每列包含等間距排列的三個環縫諧振單元6，間距為I. 6mm 2mm，環縫諧振單元6由兩對異向開口 C型環縫I組成。所述的微帶基板I為teflon材料。所述的微帶基板I的長為24mm 26mm,寬為23mm 26mm。所述的凹型福射貼片2的長為17mm 18mm,寬為17 18mm。凹型槽深度為6_ 7mm,寬為8 mm 9 mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線3的寬為5. 5mm 6. 6mm,長度為11 mm 12 _。所述的E型福射貼片2與阻抗匹配輸入傳輸線3采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50 Q。所述的異向開口 C型環縫7的環縫寬度為0.2mm 0.3mm，外環縫的總周長為12mm 15mm,內環縫的總周長為IOmm 12mm。根據設計需要，可改變環縫諧振單元6的橫向間距或者環縫諧振單元6的環的邊長，提高定向性，改善天線性能。實施例I基于異向介質結構的微帶貼片天線選擇介電常數為2. 65的teflon材料制作微帶基板,厚度為2 mm。微帶基板的長為25mm,寬為25mm。凹型福射貼片的長為17. 5mm,寬為17mm,凹槽深度為6. 2mm,寬為8mm。阻抗匹配輸入傳輸線的寬為6mm,長為11. 6_。凹型福射貼片與阻抗匹配輸入傳輸線采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50 Q。異向開口 C型環縫的環縫寬度為0. 2mm，外環縫的總周長為14. 6mm,內環縫的總周長為11mm。所述的環縫諧振單元的橫向間距為0. 6mm，縱向間距為I. 8mm。基于異向介質結構的微帶貼片天線的各項性能指標采用CST軟件進行測試，所得的插入損耗曲線如附圖3。由圖可見，-IOdB以下的工作頻段分別為5. 6-5. 863GHz，中心頻率在5. 75GHz,完全可以符合Wimax頻段標準。圖4_5所示為基于異向介質結構的微帶貼片天線在5. 2GHz時的E面和H面方向圖，從圖中可以看出，增益為6. IdBi，半功率波瓣寬度為 97. 2。。
權利要求1.一種基于異向介質結構的微帶貼片天線，其特征在于包括微帶基板(I)、凹型輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)、矩形金屬接地板(4);微帶基板(I)的上表面設有凹型輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)，凹型輻射貼片(2)底部與阻抗匹配輸入傳輸線(3)相連，微帶基板(I)的下表面設有矩形金屬接地板(4)，矩形金屬接地板(4)表面設有環縫諧振器(5)，環縫諧振器(5)包含12個環縫諧振單元(6)，分成等間距排列的四列，間距為.0. 5mm 0. 8mm,每列包含等間距排列的三個環縫諧振單元(6),間距為I. 6mm 2mm,環縫諧振單元(6 )由兩對異向開口 C型環縫(7 )組成。
2.如權利要求I所述的一種基于異向介質結構的微帶貼片天線，其特征在于所述的微帶基板(I)為teflon材料。
3.如權利要求I所述的一種基于異向介質結構的微帶貼片天線，其特征在于所述的微帶基板(I)的長為24mm 26mm,寬為23mm 26mm。
4.如權利要求I所述的一種基于異向介質結構的微帶貼片天線，其特征在于所述的凹型福射貼片(2)的長為17mm 18mm,寬為17 18mm,凹型槽深度為6mm 7mm,寬為8mm 9 mnin
5.如權利要求I所述的一種基于異向介質結構的微帶貼片天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線(3)的寬為5. 5mm 6. 6mm,長度為11 mm 12 mm。
6.如權利要求I所述的一種基于異向介質結構的微帶貼片天線，其特征在于所述的E型輻射貼片(2)與阻抗匹配輸入傳輸線(3)采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50 Q。
7.如權利要求I所述的一種基于異向介質結構的微帶貼片天線，其特征在于所述的異向開口 C型環縫(7)的環縫寬度為0. 2mm 0. 3mm,外環縫的總周長為12mm 15mm,內環縫的總周長為IOmm 12mm。
專利摘要本實用新型公開了一種基于異向介質結構的微帶貼片天線。它包括微帶基板、凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；微帶基板的上表面設有凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，凹型輻射貼片底部與阻抗匹配輸入傳輸線相連，微帶基板的下表面設有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板表面設有環縫諧振器，環縫諧振器包含12個環縫諧振單元，分成等間距排列的四列，間距為0.5mm～0.8mm，每列包含等間距排列的三個環縫諧振單元，間距為1.6mm～2mm，環縫諧振單元由兩對異向開口C型環縫組成。本實用新型采用接地板開槽技術，并且微帶基板使用teflon材料，具有增益高，損耗低，成本低，交叉極化特性和輻射特性好，結構簡單，便于集成。
文檔編號H01Q1/38GK202585736SQ20122020522
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者高嫻, 李九生, 宋美靜 申請人:中國計量學院