[实用新型]倒阶梯形单频微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种倒阶梯形单频微带天线。 

背景技术

微带天线  具有体积小、重量轻、易馈电、易与载体共形等优点，广泛应用于测量和通信各个领域。但是，微带天线的窄频带特性在很多方面限制了它的广泛应用，因此展宽微带天线的带宽具有十分重要的意义。 

近年来，人们在展宽微带天线的带宽方面做了很多的研究：增大基板厚度，降低介电常数；采用电磁耦合多谐振来扩展带宽的方式，采用缝隙耦合馈电的方式，采用多层结构。选择在贴片表面开槽的方法来实现宽频带天线的设计。该方法能够保持微带天线的低剖面特性，并且结构简单，易于制作。 

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术在无线局域网中频带窄、损耗大的不足，提供一种倒阶梯形单频微带天线。 

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

倒阶梯形单频微带天线包括微带基板、倒阶梯形辐射贴片、阻抗匹配输入微带线和梯形冠金属接地板。微带基板上表面设有倒阶梯形辐射贴片和阻抗匹配输入微带线，倒阶梯形辐射贴片底端与阻抗匹配输入微带线一端相连，阻抗匹配输入微带线的另一端与微带基板的底端相连；微带基板下表面设有梯形金属接地板，梯形冠金属接地板的底端与微带基板的底端相连。

所述的微带基板为FR4材料。所述的微带基板的长为25mm～27mm，宽为31mm～33mm。所述的倒阶梯形辐射贴片的长为12mm～14mm，宽为15mm～17mm，第一级阶梯长为8mm～10mm，宽为2mm～3mm。所述的阻抗匹配输入微带线与倒阶梯形辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的阻抗匹配输入微带线的宽度为2mm～3mm。所述的梯形冠金属接地板为梯形和矩形复合结构，梯形的上底长为9mm～11mm，下底长为25mm～27mm，高为5mm～6mm；矩形长为25mm～27mm，宽为7mm～9mm。 

本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性、损耗低、成本低，结构简单、易于制作。 

附图说明： 

图1是倒阶梯形单频微带天线正面的结构示意图；

图2是倒阶梯形单频微带天线背面的结构示意图；

图3是倒阶梯形单频微带天线插入损耗曲线图；

图4是倒阶梯形单频微带天线在3.5GHz时的辐射方向图。

具体实施方式

倒阶梯形单频微带天线包括微带基板1、倒阶梯形辐射贴片2、阻抗匹配输入微带线3和梯形冠金属接地板4。微带基板1上表面设有倒阶梯形辐射贴片2和阻抗匹配输入微带线3，倒阶梯形辐射贴片2底端与阻抗匹配输入微带线3一端相连，阻抗匹配输入微带线3的另一端与微带基板1的底端相连；微带基板1下表面设有梯形冠金属接地板4，梯形金属接地板4的底端与微带基板1的底端相连。 

所述的微带基板1为FR4材料。所述的微带基板1的长为25mm～27mm，宽为31mm～33mm。所述的倒阶梯形辐射贴片2的长为12mm～14mm，宽为15mm～17mm，第一级阶梯长为8mm～10mm，宽为2mm～3mm。所述的阻抗匹配输入微带线3与倒阶梯形辐射贴片2采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的阻抗匹配输入微带线3的宽度为2mm～3mm。所述的梯形冠金属接地板4为梯形和矩形复合结构，梯形的上底长为9mm～11mm，下底长为25mm～27mm，高为5mm～6mm；矩形长为25mm～27mm，宽为7mm～9mm。 

实施例1

倒阶梯形单频微带天线：

选择介电常数为4.4的FR4材料制作微带基板，厚度为0.8 mm。微带基板的长为26mm，宽为32mm。倒阶梯形辐射贴片的长为13mm，宽为16mm，第一级阶梯长为9mm，宽为2mm。阻抗匹配输入微带线与倒阶梯形辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。阻抗匹配输入微带线的宽度为2mm。梯形冠金属接地板为梯形和矩形复合结构，梯形的上底长为10mm，下底长为26mm，高为5.5mm；矩形长为26mm，宽为8mm。运用软件对倒阶梯形单频微带天线的插入损耗曲线和增益等辐射特性进行了仿真测量，所得的倒阶梯形单频微带天线的插入损耗曲线如图3。由图3可见，在3.04~4.28GHz范围内插入损耗小于-10dB，完全可以覆盖无线局域网标准3.5GHz段3.30~3.80GHz的整个频率范围。图4所示为倒阶梯形单频微带天线在中心频率为3.5GHz时的辐射方向图和辐射方向图，在频率为3.5GHz时的增益为2.6dBi，半功率波瓣宽度为82.7°。