[实用新型]紧凑型共面波导式双频微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种紧凑型共面波导式双频微带天线。 

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。 

对于小型化微带天线，将开口结构与微带天线的结合能够在结构上新颖，尺寸上小型化，不仅可以满足各个频段的需求，而且在性能上能够较容易满足，因此，迫切需要研究出紧凑型共面波导式结构的微带贴片天线。 

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，提供一种紧凑型共面波导式双频微带天线。 

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

紧凑型共面波导式双频微带天线包括基板，圆形镂空辐射贴片，耦合微带线，阻抗匹配输入传输线，矩形金属接地板；基板的表面设有圆形镂空辐射贴片、耦合微带线、阻抗匹配输入传输线和矩形金属接地板，圆形镂空辐射贴片内设有耦合微带线，圆形镂空辐射贴片的中心底端与阻抗匹配输入传输线的一端相连，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端相连，阻抗匹配输入传输线的两端设有对称的矩形金属接地板，矩形金属接地板的底端与基板的底端相连。 

所述的基板为Roger材料，基板的宽度为20mm～25mm，高度为25mm～30mm。所述的圆形镂空辐射贴片是由半圆形辐射贴片、 等腰梯形辐射贴片、矩形辐射贴片依次连接组成，半圆形辐射贴片的半径为5mm～10mm，等腰梯形辐射贴片的上底边长为5mm～10mm，下底边长为10mm～20mm，矩形辐射贴片的长度为5mm～10mm，宽度为1mm～2mm，圆形镂空的半径为5mm～8mm。所述的耦合微带线是由半圆环形微带线与竖直微带线组成，半圆环形微带线的微带线宽度为0.2mm～0.5mm，内环半径为为3mm～4mm，竖直微带线的长度为6mm～7mm，宽度为0.2mm～0.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为5mm～6mm，微带线宽度为2mm～3mm。所述的矩形金属接地板的长度为8mm～9mm，宽度为4mm～5mm。 

本实用新型微带基板使用Roger材料，具有成本低，结构简单小型，便于集成。 

附图说明：

图1是紧凑型共面波导式双频微带天线的结构主视图； 

图2是紧凑型共面波导式双频微带天线的插入损耗图； 

图3是紧凑型共面波导式双频微带天线在3.5GHz时的E面辐射方向图； 

图4是紧凑型共面波导式双频微带天线在3.5GHz时的H面辐射方向图； 

图5是紧凑型共面波导式双频微带天线在8.5GHz时的E面辐射方向图； 

图6是紧凑型共面波导式双频微带天线在8.5GHz时的H面辐射方向图。 

具体实施方式

如图1所示，紧凑型共面波导式双频微带天线包括基板1，圆形镂空辐射贴片2，耦合微带线3，阻抗匹配输入传输线4，矩形金属接地板5；基板1的表面设有圆形镂空辐射贴片2、耦合微带线3、阻抗匹配输入传输线4和矩形金属接地板5，圆形镂空辐射贴片2内设有耦合微带线3，圆形镂空辐射贴片2的中心底端与阻抗匹配输入传输线4的一端相连，阻抗匹配输入传输线4的另一端与基板1的底端相连，阻抗匹配输入传输线4的两端设有对称的矩形金属接地板5，矩形金属接地板5的底端与基板1的底端相连。 

所述的基板1为Roger材料，基板1的宽度为20mm～25mm，高度为25mm～30mm。所述的圆形镂空辐射贴片2是由半圆形辐射贴片、等腰梯形辐射贴片、矩形辐射贴片依次连接组成，半圆形辐射贴片的半径为5mm～10mm，等腰梯形辐射贴片的上底边长为5mm～10mm，下底边长为10mm～20mm，矩形辐射贴片的长度为5mm～10mm，宽度为1mm～2mm，圆形镂空的半径为5mm～8mm。所述的耦合微带线3是由半圆环形微带线与竖直微带线组成，半圆环形微带线的微带线宽度为0.2mm～0.5mm，内环半径为为3mm～4mm，竖直微带线的长度为6mm～7mm，宽度为0.2mm～0.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线4的长度为5mm～6mm，微带线宽度为2mm～3mm。所述的矩形金属接地板7的长度为8mm～9mm，宽度为4mm～5mm。 

实施例1 

紧凑型共面波导式双频微带天线： 

选择介电常数为4.5的Roger材料制作微带基板，厚度为1mm。基板的宽度为20mm，高度为25mm。圆形镂空辐射贴片是由半圆形辐射贴片、等腰梯形辐射贴片、矩形辐射贴片依次连接组成，半圆形辐射贴片的半径为9mm，等腰梯形辐射贴片的上底边长为9mm，下底变边长为18mm，矩形辐射贴片的长度为9mm，宽度为2mm，圆形镂空的半径为7.8mm。耦合微带线是由半圆环形微带线与竖直微带线组成，半圆环形微带线的微带线宽度为0.4mm，内环半径为为3mm，竖直微带线的长度为6mm，宽度为0.4mm。阻抗匹配输入传输线的长度为5mm，微带线宽度为2mm。矩形金属接地板的长度为8mm，宽度为4mm。紧凑型共面波导式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3。由图可见，-10dB以下的工作频段分别为3.1771-4.0216GHz和7.0667-9.1922GHz。图4-6所示为紧凑型共面波导式双频微带天线分别在3.5GHz和8.5GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为3.5GHz时，增益为2.5dBi，半功率波瓣宽度为85.3°；在频率为8.5GHz时，增益为3.9dBi，半功率波瓣宽度为48.3°。