三土形與喜字頭形微帶天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三土形與喜字頭形微帶天線。它包括基板、左側(cè)土字環(huán)形貼片、右側(cè)土字環(huán)形貼片、下側(cè)土字環(huán)形貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；基板的上表面設(shè)有左側(cè)土字環(huán)形貼片、右側(cè)土字環(huán)形貼片、下側(cè)土字環(huán)形貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板；矩形金屬接地板上設(shè)有由左上矩形開槽、倒T字形開槽、右上矩形開槽、左中矩形開槽、右中矩形開槽、喜字頭開槽、左中下矩形開槽、右中下矩形開槽、左下矩形開槽、右下矩形開槽、十字形開槽，下側(cè)土字環(huán)形貼片的一端分別與左側(cè)土字環(huán)形貼片、右側(cè)土字環(huán)形貼片相連。本發(fā)明具有輻射特性好、雙頻段、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、制作方便及易于集成等優(yōu)點。
【專利說明】三土形與喜字頭形微帶天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及天線，尤其涉及一種三土形與喜字頭形微帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]微帶天線由于體積小、重量輕、剖面薄、能與飛行器共形、制造工藝簡單、成本低、易與有源器件和電路集成為單一模塊等諸多優(yōu)點得到各界廣泛重視。但微帶天線主要是一種諧振式天線，相對頻帶較窄，常規(guī)設(shè)計的帶寬只有2% — 5%;而且隨著其工作頻率的降低，帶寬也逐漸減小，L波段微帶天線呈現(xiàn)出更窄頻帶的特點。因此，研究影響微帶天線帶寬的因素和如何展寬微帶天線的帶寬，對于擴大微帶天線的使用范圍，使微帶天線更廣泛的應(yīng)用到工業(yè)、民用、國防具有重要意義。
[0003]微帶天線作為無線電波的出口與入口，需要通過饋線和發(fā)射機的末級回路或接收機的輸入回路相連。由于近代通信技術(shù)發(fā)展迅速，所需傳輸速率越來越高，帶寬也越來越寬。隨著而來還有更高的要求。超寬帶技術(shù)具有帶寬大、傳輸速率高、抗干擾性強等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于通信、雷達和軍事等方面。寬頻帶、新結(jié)構(gòu)和高性能的微帶天線不斷涌現(xiàn)。超寬帶微帶天線具有較大的頻帶范圍，可以滿足各個頻段的需求。因此，迫切需要研究出尺寸小型，頻帶范圍寬，輻射特性好的微帶貼片天線。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三土形與喜字頭形微帶天線。
[0005]三土形與喜字頭形微帶天線包括基板、左側(cè)土字環(huán)形貼片、右側(cè)土字環(huán)形貼片、下側(cè)土字環(huán)形貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；基板的上表面設(shè)有左側(cè)土字環(huán)形貼片、右側(cè)土字環(huán)形貼片、下側(cè)土字環(huán)形貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板；矩形金屬接地板上設(shè)有由左上矩形開槽、倒T字形開槽、右上矩形開槽、左中矩形開槽、右中矩形開槽、喜字頭開槽、左中下矩形開槽、右中下矩形開槽、左下矩形開槽、右下矩形開槽、十字形開槽，下側(cè)土字環(huán)形貼片的一端分別與左側(cè)土字環(huán)形貼片、右側(cè)土字環(huán)形貼片相連，阻抗匹配輸入傳輸線的一端與下側(cè)土字環(huán)形貼片另一端相連，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板的底端相連，矩形金屬接地板的一端與基板的底端相連，矩形金屬接地板左側(cè)從上到下設(shè)有左中矩形開槽、左下矩形開槽，矩形金屬接地板右側(cè)從上到下設(shè)有右中矩形開槽、右下矩形開槽，矩形金屬接地板上側(cè)從左到右設(shè)有左上矩形開槽、倒T字形開槽、右上矩形開槽，矩形金屬接地板下側(cè)設(shè)有十字形開槽，矩形金屬接地板中間設(shè)有喜字頭開槽，喜字頭開槽下方和十字形開槽上部兩側(cè)分別設(shè)有左中下矩形開槽、右中下矩形開槽。
[0006]所述的基板為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料,基板的長度和寬度均為70mm?72mm。所述的左側(cè)土字環(huán)形貼片和右側(cè)土字環(huán)形貼片的尺寸參數(shù)相同，總長度均為30_?32_，總高度均為30mm?32mm,寬度均為1.5mm?3mm。所述的下側(cè)土字環(huán)形貼片的總長度為40mm?42mm,總高度為30mm?32mm,寬度為1.5mm?3mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長度為IOmm?11mm,寬度為6mm?7mm。所述的矩形金屬接地板的長度和寬度均為70mm?72mm。所述的左上矩形開槽和右上矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為9.5mm?10.5mm,寬度均為6.5mm?7.5mm ;所述的倒T字形開槽的總長度為28_?30mm,總高度為26_?28mm,寬度為6.5mm?7.5_。所述的左中矩形開槽和右中矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為
5.5mm?6.5mm,寬度均為9.5mm?10.5m。所述的倒喜字頭開槽的總長度為45mm?47mm,總高度為64mm?66mm,寬度為6.5mm?7.5mm ;所述的左中下矩形開槽和右中下矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為6.5mm?7.5mm,寬度均為16_?18_ ;所述的左下矩形開槽和右下矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為6.5mm?7.5mm,寬度均為19_?21_ ;所述的十字形開槽的總長度為32mm?34mm,總高度為26mm?28mm,寬度為7mm?8mm。
[0007]本發(fā)明的三土形與喜字頭形微帶天線具有輻射特性好、三頻段、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、制作方便及易于集成等優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是三土形與喜字頭形微帶天線的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是三土形與喜字頭形微帶天線的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是三土形與喜字頭形微帶天線的S參數(shù)曲線圖；
圖4是天線在8.75GHz時的E面輻射方向圖；
圖5是天線在8.75GHz時的H面輻射方向圖；
圖6是天線在11.7GHz時的E面輻射方向圖；
圖7是天線在11.7GHz時的H面輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖f 2所示，三土形與喜字頭形微帶天線包括基板1、左側(cè)土字環(huán)形貼片2、右側(cè)土字環(huán)形貼片3、下側(cè)土字環(huán)形貼片4、阻抗匹配輸入傳輸線5、矩形金屬接地板6 ;基板I的上表面設(shè)有左側(cè)土字環(huán)形貼片2、右側(cè)土字環(huán)形貼片3、下側(cè)土字環(huán)形貼片4、阻抗匹配輸入傳輸線5，基板I的下表面設(shè)有矩形金屬接地板6 ;矩形金屬接地板6上設(shè)有由左上矩形開槽7、倒T字形開槽8、右上矩形開槽9、左中矩形開槽10、右中矩形開槽11、喜字頭開槽12、左中下矩形開槽13、右中下矩形開槽14、左下矩形開槽15、右下矩形開槽16、十字形開槽17，下側(cè)土字環(huán)形貼片4的一端分別與左側(cè)土字環(huán)形貼片2、右側(cè)土字環(huán)形貼片3相連，阻抗匹配輸入傳輸線5的一端與下側(cè)土字環(huán)形貼片4另一端相連,阻抗匹配輸入傳輸線5的另一端與基板I的底端相連，矩形金屬接地板6的一端與基板I的底端相連，矩形金屬接地板6左側(cè)從上到下設(shè)有左中矩形開槽10、左下矩形開槽15，矩形金屬接地板6右側(cè)從上到下設(shè)有右中矩形開槽11、右下矩形開槽16，矩形金屬接地板6上側(cè)從左到右設(shè)有左上矩形開槽7、倒T字形開槽8、右上矩形開槽9，矩形金屬接地板6下側(cè)設(shè)有十字形開槽17，矩形金屬接地板6中間設(shè)有喜字頭開槽12，喜字頭開槽12下方和十字形開槽17上部兩側(cè)分別設(shè)有左中下矩形開槽13、右中下矩形開槽14。
[0010]所述的基板I為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板I的長度和寬度均為70mm?72mm。所述的左側(cè)土字環(huán)形貼片2和右側(cè)土字環(huán)形貼片3的尺寸參數(shù)相同，總長度均為30_?32mm,總高度均為30mm?32mm,寬度均為1.5mm?3mm。所述的下側(cè)土字環(huán)形貼片4的總長度為40mm?42mm,總高度為30mm?32mm,寬度為1.5mm?3mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線5的長度為IOmm?Ilmm,寬度為6mm?7mm。所述的矩形金屬接地板6的長度和寬度均為70mm?72mm。所述的左上矩形開槽7和右上矩形開槽9的尺寸參數(shù)相同，長度均為9.5mm?10.5mm,寬度均為6.5mm?7.5mm ;所述的倒T字形開槽8的總長度為28mm?30mm,總高度為26mm?28mm,寬度為6.5mm?7.5mm。所述的左中矩形開槽10和右中矩形開槽11的尺寸參數(shù)相同，長度均為5.5mm?6.5mm,寬度均為9.5mm?10.5mm。所述的倒喜字頭開槽12的總長度為45mm?47mm,總高度為64mm?66mm,寬度為6.5mm?7.5mm ;所述的左中下矩形開槽13和右中下矩形開槽14的尺寸參數(shù)相同，長度均為6.5mm?7.5mm,寬度均為16mm?18mm ;所述的左下矩形開槽15和右下矩形開槽16的尺寸參數(shù)相同，長度均為6.5mm?7.5mm,寬度均為19mm?21mm ;所述的十字形開槽17的總長度為32mm?34mm，總高度為26mm?28謹(jǐn)，寬度為7mm?8謹(jǐn)。
[0011]實施例1
選擇介電常數(shù)為4.4的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料制作微帶基板，厚度為1.6mm?；宓拈L度和寬度均為70_。左側(cè)土字環(huán)形貼片和右側(cè)土字環(huán)形貼片的尺寸參數(shù)相同，總長度均為30mm,總高度均為30mm,寬度均為1.5mm。下側(cè)土字環(huán)形貼片的總長度為40mm,總高度為30mm,寬度為1.5mm。阻抗匹配輸入傳輸線的長度為10mm,寬度為6mm。矩形金屬接地板的長度和寬度均為70mm。左上矩形開槽和右上矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為9.5mm,寬度均為6.5mm ;倒T字形開槽的總長度為28mm,總高度為26mm,寬度為6.5mm。左中矩形開槽和右中矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為5.5mm,寬度均為9.5mm ;倒喜字頭開槽的總長度為45mm，總高度為64mm，寬度為6.5mm ;左中下矩形開槽和右中下矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為6.5mm，寬度均為16mm。左下矩形開槽和右下矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為6.5mm,寬度均為19mm ;十字形開槽的總長度為32mm,總高度為26mm,寬度為7mm。三土形與喜字頭形微帶天線的各項性能指標(biāo)采用CST軟件進行測試分析，所得的S參數(shù)曲線如附圖3所示，由圖可見，-1OdB以下的工作頻段為8.55GHz?8.92GHz, 11.4GHz?12.0GHz0圖4-5所示為天線在8.75GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為8.75GHz時，增益為8.6dBi，半功率波瓣寬度為60.4°。圖6-7所示為天線在11.7GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為11.7GHz時，增益為6.8dBi，半功率波瓣寬度為62.4°。
【權(quán)利要求】
1.一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于包括基板(I)、左側(cè)土字環(huán)形貼片(2)、右側(cè)土字環(huán)形貼片(3)、下側(cè)土字環(huán)形貼片(4)、阻抗匹配輸入傳輸線(5)、矩形金屬接地板(6);基板(I)的上表面設(shè)有左側(cè)土字環(huán)形貼片(2)、右側(cè)土字環(huán)形貼片(3)、下側(cè)土字環(huán)形貼片(4)、阻抗匹配輸入傳輸線(5)，基板(I)的下表面設(shè)有矩形金屬接地板(6);矩形金屬接地板(6)上設(shè)有由左上矩形開槽(7)、倒T字形開槽(8)、右上矩形開槽(9)、左中矩形開槽(10)、右中矩形開槽(11)、喜字頭開槽(12)、左中下矩形開槽(13)、右中下矩形開槽(14)、左下矩形開槽(15)、右下矩形開槽(16)、十字形開槽(17)，下側(cè)土字環(huán)形貼片(4)的一端分別與左側(cè)土字環(huán)形貼片(2)、右側(cè)土字環(huán)形貼片(3)相連，阻抗匹配輸入傳輸線(5)的一端與下側(cè)土字環(huán)形貼片(4)另一端相連，阻抗匹配輸入傳輸線(5)的另一端與基板(I)的底端相連，矩形金屬接地板(6)的一端與基板(I)的底端相連，矩形金屬接地板(6)左側(cè)從上到下設(shè)有左中矩形開槽(10)、左下矩形開槽(15)，矩形金屬接地板(6)右側(cè)從上到下設(shè)有右中矩形開槽(11)、右下矩形開槽(16)，矩形金屬接地板(6)上側(cè)從左到右設(shè)有左上矩形開槽(7)、倒T字形開槽(8)、右上矩形開槽(9)，矩形金屬接地板(6)下側(cè)設(shè)有十字形開槽(17)，矩形金屬接地板(6)中間設(shè)有喜字頭開槽(12)，喜字頭開槽(12)下方和十字形開槽(17)上部兩側(cè)分別設(shè)有左中下矩形開槽(13)、右中下矩形開槽(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于所述的基板(O為玻璃纖 維環(huán)氧樹脂材料，基板(I)的長度和寬度均為70_~72mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于所述的左側(cè)土字環(huán)形貼片(2)和右側(cè)土字環(huán)形貼片(3)的尺寸參數(shù)相同，總長度均為30mm~32mm，總高度均為30mm~32mm，寬度均為1.5mm~3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于所述的下側(cè)土字環(huán)形貼片(4)的總長度為40_~42mm,總高度為30_~32mm,寬度為1.5mm~3_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線(5)的長度為IOmm~Ilmm,寬度為6mm~7mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于所述的矩形金屬接地板(6)的長度和寬度均為70mm~72mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于所述的左上矩形開槽(7)和右上矩形開槽(9)的尺寸參數(shù)相同，長度均為9.5mm~10.5mm,寬度均為6.5mm ~7.5mm ； 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于所述的倒T字形開槽(8)的總長度為28_~30mm,總高度為26_~28mm,寬度為6.5mm~7.5_。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于所述的左中矩形開槽(10)和右中矩形開槽(11)的尺寸參數(shù)相同，長度均為5.5_~6.5_，寬度均為9.5mm ~10.5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三土形與喜字頭形微帶天線，其特征在于所述的倒喜字頭開槽(12)的總長度為45_~47mm,總高度為64mm~66mm,寬度為6.5mm~7.5mm ；所述的左中下矩形開槽(13)和右中下矩形開槽(14)的尺寸參數(shù)相同，長度均為6.5_~7.5mm，寬度均為16mm~18mm ;所述的左下矩形開槽(15)和右下矩形開槽(16)的尺寸參數(shù)相同，長度均為6.5mm~7.5mm,寬度均為19_~21_ ;所述的十字形開槽(17)的總長度為32mm~34mm，總高度為26mm~28mm，寬度為7mm~8mm。
【文檔編號】H01Q13/08GK103794860SQ201410022130
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月18日
【發(fā)明者】李九生 申請人:中國計量學(xué)院