)性能圖。圖中的橫坐標表示頻率(GHz),縱 坐標表示回波損耗強度(dB)。
[0023] 圖5為本發明實施例的1.616GHz處E面方向圖。在圖5中,坐標為極坐標。
[0024] 圖6為本發明實施例的1. 616GHz處H面方向圖。在圖6中,坐標為極坐標。
[0025] 圖7為本發明實施例的2. 492GHz處E面方向圖。在圖7中,坐標為極坐標。
[0026] 圖8為本發明實施例的2. 492GHz處H面方向圖。在圖8中,坐標為極坐標。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。
[0028] 參見圖1?4,本發明實施例設有介質基板2、上表面良導體層1、下表面良導體層 3。介質基板1的介電常數為6. 15,長度為30mm,寬度為30mm,厚度為1.27mm。上表面良導 體層1為正方形貼片,正方形邊長為30mm;正方形中心挖有矩形縫隙14,矩形縫隙長度為 3. 5?4. 5mm,寬度為0. 8?1. 2mm;正方形中心線上挖有饋電孔15,饋電孔與正方形中心距 離為4. 9mm;正方形外沿挖有四個梯形寬槽11,梯形寬槽底邊長度為17. 5?22. 5mm,高度 為4. 5?6. 0mm,底角為45° ±5°。梯形寬槽11上設置有斜梯式調諧臂12,斜梯式調諧 臂由斜臂、橫臂組成,所述斜臂水平寬度為1. 8?2. 2_,豎直高度為4?4. 4_,與底邊夾 角為45° ±5° ;所述斜臂上刻有N個平行四邊形狀耦合孔,N可為1、2、3,……6。所述 耦合孔底邊長為0.5?0.7mm,斜邊長0.5?0.7mm,兩邊夾角為45° ±5°,耦合孔間距為 0. 6?0. 8mm。所述斜梯式調諧臂的橫臂水平寬度為9. 6?10. 6mm,高度為0. 6?0. 8mm; 所述斜梯式調諧臂12末端設有耳狀耦合圓環13,耳狀耦合圓環通過外圓面挖掉內圓面形 成,所述外圓半徑為1. 2?1. 6_,所述內圓半徑為0. 5?0. 9_,耳狀親合圓環13通過一 條短斜臂連接斜梯式調諧臂,所述短斜臂長度為〇. 9?1. 1mm,高度為0. 6?0. 8mm,與斜梯 式調諧臂夾角為135±5° ;下表面良導體層3為正方形福射貼片,正方形邊長為30mm。
[0029] 參見圖5,從圖5中可以看出,本發明天線的工作頻段為1.606?1.618GHz、 2. 479?2. 497GHz。在這兩個工作頻段內天線的回波損耗(S11)都在-10dB以下,在L頻 段內的最小回波損耗為-16. 4232dB,S頻段內的最小回波損耗為-18. 0043dB。從上可以看 出,在整個通頻帶內天線的回波損耗性能均達到要求。本發明天線在L頻段的絕對帶寬與 相對帶寬分別為:〇. 013G與0. 8% ;在S頻段的絕對帶寬與相對帶寬分別為:0. 019GHz與 0.76%,好于一般的貼片微帶天線,可以很好地應用于北斗衛星系統中。
[0030] 參見圖5?8,其中圖5和6為1. 616GHz時的E面圖和H面圖,圖7和圖8為 2. 492GHz時的E面圖和H面圖。從圖中可看出,本發明具有定向輻射特性,增益方向圖特性 較好,可以滿足衛星通信系統的要求。
[0031] 本發明的制造加工誤差在允許的范圍內對天線各參數的影響不大。例如,貼片上 尺寸、縫隙的寬度、縫隙與各邊的間距、陶瓷介質基板的尺寸、介質板敷銅層厚度、饋電點位 置等誤差控制在2 %以內,以及陶瓷介質基板的相對介電常數誤差控制在5 %以內時,天線 的各項參數變化不大。
[0032] 表1給出本發明的制造加工誤差對天線的影響特性。
[0033] 表 1
[0034]
[0035] 注:表1中數據已有一定冗余,各參
【主權項】
1. 斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特征在于設有介質基板, 介質基板上下表面分別敷有良導體層,所述上表面良導體層為正方形貼片,所述正方形貼 片中屯、沿對角線方向刻有矩形縫隙,所述正方形貼片外沿挖有四個呈中屯、對稱分布的梯形 寬槽,所述梯形寬槽內設置有斜梯式調諧臂的福射結構,所述斜梯式調諧臂上刻有平行四 邊形狀禪合孔;所述斜梯式調諧臂末端設有耳狀禪合圓環,所述下表面良導體層為正方形 接地板。
2. 如權利要求1所述斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特征在 于所述上表面良導體層采用銅導體層或銀導體層,所述下表面良導體層采用銅導體層或銀 導體層;所述介質基板的介電常數可為2?10,長度可為26?34mm,寬度可為26?34mm, 厚度可為1. 2?1. 6mm。
3. 如權利要求1所述斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特征在 于所述上表面良導體層的福射貼片結構輪廓為正方形,所述正方形貼片邊長為26?32mm。
4. 如權利要求1所述斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特征在 于所述上表面良導體層中屯、沿對角線方向的矩形縫隙長度為3. 5?4. 5mm,寬度為0. 8? 1. 2mm 〇
5. 如權利要求1所述斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特征在 于所述上表面良導體層的梯形寬槽底邊長度為17. 5?22. 5mm,高度為4. 5?6. 0mm,底角 為 45。±5。。
6. 如權利要求1所述斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特征在 于所述上表面良導體層的斜梯式調諧臂的福射結構由斜臂、橫臂組成,所述斜臂水平寬度 為1.8?2. 2mm,豎直高度為4?4. 4mm,與底邊夾角為45。±5° ;所述斜臂上刻有1?6 個平行四邊形狀禪合孔。
7. 如權利要求1所述斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特征在 于所述禪合孔底邊長為0.5?0. 7mm,斜邊長為0.5?0. 7mm,兩邊夾角為45。±5°,禪合 孔間距為0. 6?0. 8臟。
8. 如權利要求1所述斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特征在 于所述斜梯式調諧臂的橫臂水平寬度為9. 6?10. 6mm,高度為0. 6?0. 8mm。
9. 如權利要求1所述斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特征 在于所述上表面良導體層的耳狀禪合圓環通過外圓面挖掉內圓面形成,所述外圓半徑為 1. 2?1. 6mm,所述內圓半徑為0. 5?0. 9mm,所述耳狀禪合圓環通過一條短斜臂連接斜梯式 調諧臂,所述短斜臂長度可為0. 9?1. 1mm,高度可為0. 6?0. 8mm,與斜梯式調諧臂夾角可 為 135。±5。。
10. 如權利要求1所述斜梯式調諧臂及耳狀禪合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,其特 征在于所述下表面良導體層的接地板結構輪廓為正方形,所述正方形接地板邊長為26? 34mm。
【專利摘要】斜梯式調諧臂及耳狀耦合圓環北斗雙頻寬頻微帶天線,涉及一種雙頻微帶天線。設有介質基板,介質基板上下表面分別敷有良導體層,所述上表面良導體層為正方形貼片,所述正方形貼片中心沿對角線方向刻有矩形縫隙,所述正方形貼片外沿挖有四個呈中心對稱分布的梯形寬槽,所述梯形寬槽內設置有斜梯式調諧臂的輻射結構,所述斜梯式調諧臂上刻有多個平行四邊形狀耦合孔;通過斜梯式調諧臂調節天線高低頻頻比,以精確產生所需的高低頻頻段,斜梯式調諧臂末端設有耳狀耦合圓環,通過耳狀耦合圓環可控制天線頻點,并有效實現匹配阻抗,展寬天線頻帶,所述下表面良導體層為正方形接地板。雙頻易調諧、寬頻帶、高增益、結構簡單,可應用于北斗收發一體終端。
【IPC分類】H01Q13-08, H01Q1-50, H01Q1-38, H01Q5-30, H01Q1-48, H01Q13-10
【公開號】CN104617396
【申請號】CN201510019639
【發明人】游佰強, 宋輝輝, 周濤, 周建華, 戚宇軒, 唐瑜
【申請人】廈門大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月15日