一種新型缺陷地寬帶貼片天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于通訊天線技術領域,尤其涉及一種新型缺陷地寬帶貼片天線。
【背景技術】
[0002]隨著當前通信技術的不斷演進,頻譜效率、速率越來越高,帶寬也不斷增寬。無線通信網絡綜合一體化是一個趨勢,各種無線技術都將在這一體化的網絡中發揮自己的作用。從移動通信來看,4G乃至5G技術將成為主導,從而形成對全球的廣泛無縫覆蓋;而WLAN、WiMAX, UffB等寬帶接入技術,將因其各自不同的技術特點,在不同覆蓋范圍或應用區域內,移動通信網絡形成有效互補。隨著無線通信和雷達系統的不斷完善發展,對天線性能提出了體積小、重量輕、制作簡單和寬頻帶等特性要求,超寬帶天線技術應運而生。
[0003]現有同軸饋電貼片天線存在的尺寸過大、介質過厚、重量過重、制作復雜、頻帶較窄。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種新型缺陷地寬帶貼片天線,旨在解決現有同軸饋電貼片天線存在的尺寸過大、介質過厚、重量過重、制作復雜、頻帶較窄的問題。
[0005]本發明是這樣實現的,一種新型缺陷地寬帶貼片天線,設置有聚四氟乙烯玻璃布板的圓形介質基板,所述圓形介質基板的一面設置有驅動貼片和寄生貼片,另一面設置有缺陷接地板。能與圓柱形載體很好的共形。
[0006]進一步,設置有一個驅動貼片和兩個寄生貼片,通過耦合增加天線增益。
[0007]進一步,所述寄生貼片表面開槽引入微擾,產生多個諧振點。
[0008]進一步,所述缺陷接地板開有四個對稱的啞鈴形縫隙,啞鈴縫隙的兩頭是邊長為4mm的正方形,中間是長為7.5_、寬是1.5mm的長方形。使天線的各個諧振點之間的駐波大于2的部分降至2以下,進一步展寬帶寬。
[0009]本發明提供的新型缺陷地寬帶貼片天線,應用于貼片微帶天線,提出了一種尺寸更小、重量輕,成本低,低剖面、且在3.78GHz-5.28GHZ的頻帶寬度上駐波、回波損耗、方向圖穩定的要求。
[0010]與現有技術相比,具有以下的優勢:
[0011](I)使用新型的小型化技術降低了貼片天線整體尺寸,直徑只有36mm,使其適合陣列使用。
[0012](2)使用單層的聚四氟乙烯玻璃布板減輕了貼片天線的重量,制作比較容易。
[0013](3)仿真和實測數據證明,本發明設計的貼片天線擁有很好的帶寬,天線仿真使用的是Ansoft HFSS 15.0仿真軟件有限元算法,天線實測使用的是矢量網絡分析儀。
[0014](4)本發明能與圓柱形載體很好的共形。
[0015](5)本發明設置有一個驅動貼片和兩個寄生貼片,通過耦合增加天線增益。
[0016](6)本發明所述寄生貼片表面開槽引入微擾,產生多個諧振點。
[0017](7)本發明的所述缺陷接地板開有四個對稱的啞鈴形縫隙,啞鈴縫隙的兩頭是邊長為4mm的正方形,中間是長為7.5_、寬是1.5mm的長方形,使天線的各個諧振點之間的駐波大于2的部分降至2以下,進一步展寬帶寬。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明實施例提供的新型缺陷地寬帶貼片天線的貼片結構示意圖。
[0019]圖2是本發明實施例提供的新型缺陷地寬帶貼片天線的缺陷接地板結構示意圖。
[0020]圖中:1、缺陷接地板;2、驅動貼片;3、寄生貼片。
[0021]圖3是本發明實施例提供的完整地寬帶貼片天線的實際測試結果示意圖。
[0022]圖4是本發明實施例提供的完整地寬帶貼片天線的仿真結果示意圖。
[0023]圖5是本發明實施例提供的新型缺陷地寬帶貼片天線的天線駐波比仿真結果示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
[0025]下面結合附圖對本發明的結構作詳細的描述。
[0026]天線的整體結構如圖1圖2所示,圖1所示,驅動貼片與寄生貼片之間有一定的縫隙,能量從驅動貼片通過耦合傳到兩個寄生貼片。寄生貼片表面開槽引入微擾,改變表面電流路徑,使電流繞槽邊或縫邊曲折流過路徑變長,在等效電路中相當于引入了級聯電感。當只加入兩個圓環縫隙達到匹配時,天線不能產生多個諧振點,原因是圓環的形狀和貼片電流的流徑基本相同。在加載了枝節之后,發現天線產生了幾個諧振點,主要是由于圓形天線工作的主模為11111模,枝節又與表面電流方向近乎垂直,所以枝節對表面電流的路徑影響最大,從而產生了微擾。因此,改變枝節的尺寸可以很好地改善諧振頻率之間的相對位置。
[0027]“啞鈴形”缺陷地技術可以使兩個諧振點之間的Sll下降,從而增加天線的帶寬。具體方法如下:
[0028](I)開了四個對稱的啞鈴形縫隙之后,通過調節啞鈴的位置和尺寸,使啞鈴縫隙的尺寸滿足:兩頭是邊長為4_的正方形,中間是長為7.5_、寬是1.5mm的長方形。
[0029](2)改變啞鈴縫隙的相對位置,讓它向饋電點方向移動,距原點之間的距離為S,當3= 1mm時,在3.78GHz?5.28GHz的范圍內,兩個諧振點之間僅有一小部分頻段的Sll在-1OdB以上,也由此得出S = 1mm是最合適的位置。
[0030](3)通過對啞鈴縫隙中間的長方形部分的尺寸參數仿真表明其對回波阻抗的影響并不是很大,隨著其長度的增加,阻抗帶寬也會有相應的增加,但是考慮到加工精度的需求,最終長方形部分的長定為7.5mm,寬定為1.5mm。
[0031](4)再對啞鈴縫隙的兩邊的兩個正方形尺寸進行參數掃描,當邊長尺寸從2.5mm增大到4.5mm時,對駐波比的影響比較大,再繼續增加尺寸,四個啞鈴縫隙就會有一部分交叉在一起,嚴重影響天線的駐波比帶寬特性。因