[实用新型]共面波导T字型双频微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种共面波导T字型双频微带天线。

技术背景

随着微波集成技术的发展和空间技术对低剖面天线的迫切需求，国际上展开了对微带天线广泛而深入地研究，新结构和高性能的微带天线不断涌现。与普通的微波天线相比，微带天线具有剖面薄、体积小、结构简单、适合用印刷电路技术大批量生产、能与载体共形，易于集成，制作简单、易于实现双极化等等多种优点。微带贴片天线以其效率高、尺寸小、分析方法成熟等其它类型的天线所不具备的优势而得到广泛地应用。

近年来，随着短距离无线接入技术及无线局域网技术的迅速发展，从频谱资源分配上来看，原有的802.11b（2.402～2.480 GHz）协议中的带宽和传输速率是非常有限的，已经不能满足如今数据通信的要求，因此，能够兼容频率更高、频谱资源更为充裕的802.11a（5.15～5.35 GHz）协议是WLAN发展的必然趋势。部署能兼容IEEE 802.11a和IEEE 802.11b规范的多模式无线网络将是社会和市场发展的需要，而同时具有802.11a和802.11b 2个版本功能的WLAN将需要1个双频带的无线电发射机或2个单频带的无线电发射机，分别应用于2.4 GHz频带和5.2 GHz频带。当使用2个单频带的无线电发射机势必会占有通信设备更大的物理空间，这与移动终端小型化的趋势不符，这时就要求无线电发射机使用能够双频工作的天线，所以研发能够在无线局域网上实现双频工作的天线显得尤为重要。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种共面波导T字型双频微带天线。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

共面波导T字型双频微带天线包括微带基板、T字型辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属辐射板；微带基板的上表面设有T字型辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属辐射板，T字型辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线一端相连，阻抗匹配输入传输线另一端与微带基板底端相连，距阻抗匹配输入传输线0.3mm~0.5mm距离的两侧分别设有矩形金属辐射板，矩形金属辐射板底端与微带基板底端相连。

所述的微带基板为FR4材料。所述的微带基板的长为50mm～55mm，宽为40mm～42mm。所述的T字型辐射贴片的长为20mm～22mm，T字型上部宽为17～18mm，T字型下部宽度为10mm～15mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽为4mm～5mm，长度为23 mm～26 mm。所述的T字型辐射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的矩形金属辐射板的长度为15mm~18mm，宽度为20mm~22mm。

本实用新型采用矩形金属辐射板，并且微带基板使用FR4材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成。

附图说明

图1是共面波导T字型双频微带天线的结构主视图；

图2是共面波导T字型双频微带天线的插入损耗图；

图3是共面波导T字型双频微带天线在2.2GHz时的辐射方向图；

图4是共面波导T字型双频微带天线在5.8GHz时的辐射方向图。

具体实施方式

如图1所示，共面波导T字型双频微带天线包括微带基板1、T字型辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3、矩形金属辐射板4；微带基板1的上表面设有T字型辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3、矩形金属辐射板4，T字型辐射贴片2底部与阻抗匹配输入传输线3一端相连，阻抗匹配输入传输线3另一端与微带基板1底端相连，距阻抗匹配输入传输线3 0.3mm~0.5mm距离的两侧分别设有矩形金属辐射板4，矩形金属辐射板4底端与微带基板2底端相连。

所述的微带基板1为FR4材料。所述的微带基板1的长为50mm～55mm，宽为40mm～42mm。所述的T字型辐射贴片2的长为20mm～22mm，T字型上部宽为17～18mm，T字型下部宽度为10mm～15mm。所述的阻抗匹配输入传输线3的宽为4mm～5mm，长度为23 mm～26 mm。所述的T字型辐射贴片2与阻抗匹配输入传输线3采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的矩形金属辐射板4的长度为15mm~18mm，宽度为20mm~22mm。

实施例1

共面波导T字型双频微带天线：

选择介电常数为4的FR4材料制作微带基板，厚度为1 mm。微带基板的长为50mm，宽为40mm。T字型辐射贴片的长为20mm，T字型上部宽为18mm，T字型下部宽度为13mm。阻抗匹配输入传输线的宽为5mm，长度为25mm。T字型辐射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。矩形金属辐射板的长度为16mm，宽度为20mm。共面波导T字型双频微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的插入损耗曲线如附图2。由图可见，-10dB以下的工作频段分别为1.95 GHz -2.42GHz、5.43GHz-6.35GHz，中心频率分别在2.14 GHz、5.8GHz,符合WLAN频段标准。图3-4所示为共面波导T字型双频微带天线在2.2GHz和5.8 GHz时的E面和H面方向图，从图中可以看出，频率在2.2GHz时，增益为2.2dBi，半功率波瓣宽度为82.9°，频率在5.8GHz时，增益为4.4dBi，半功率波瓣宽度为51.4°。