[实用新型]正方螺旋形双频微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种正方螺旋形双频微带天线。

背景技术

天线作为一种接收和发射无线电波的设备，是无线通信和雷达系统中的一个关键部件。微带天线与其它天线相比具有更多的优点。尤其适合应用在移动通信和个人通信中。微带天线在将来的发展中将获得了人们更多的青睐。早在1953年G.A.Deschamps教授就提出利用微带线的辐射原理来制作微带天线，然而直到1972年，由于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，R.E.Munson和J.Q.Howell才研制出了第一批实用微带天线。之后，基于微带天线的许多优点，例如体积小，重量轻，剖面低，易共形，易集成以及低成本等，才得到了广泛的应用，并且在微波天线这个广阔的领域里，构成了一门具有自己特色的研究领域。

微带天线最基本的结构就是在带接地金属面的介质基片上附加薄金属贴片，通过一定的馈电方式，在贴片与接地金属面间的介质区域内激励起射频电磁场，该场通过贴片边缘与接地面形成的间隙向外辐射。考虑到在实际应用中的一些特殊的性能要求以及安装环境的限制，传统的矩形、圆形贴片微带天线已无法满足需求，为此，对具有不同形状辐射贴片的微带天线的研究就显得尤为迫切和有意义。

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，提供一种正方螺旋形双频微带天线。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

正方螺旋形双频微带天线包括基板，螺旋辐射贴片，阻抗匹配输入传输线，金属接地板，等腰梯形开槽；基板的上表面设有螺旋辐射贴片和阻抗匹配输入传输线，螺旋辐射贴片由宽度相等的矩形贴片向内螺旋而成，相邻矩形贴片之间的距离相等；基板的下表面设有金属接地板，金属接地板上设有一个等腰梯形开槽；阻抗匹配输入传输线的一端与螺旋辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端相连，金属接地板的底端与基板的底端相连。

所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的长度为44mm～46mm，宽度为50mm～52mm。所述的螺旋辐射贴片的总长度为34mm～36mm，总宽度为30mm～32mm；它由宽度相等的矩形贴片向内螺旋而成，矩形贴片的宽度均为2mm～3mm；相邻矩形贴片之间的距离相等，均为2mm～3mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为15mm～17mm，宽度为3mm～4mm。所述的金属接地板的长度为44mm～46mm，宽度为20mm～22mm。所述的等腰梯形开槽的上底长为4mm～6mm，下底长为14mm～16mm，高为5mm～7mm。

本实用新型具有辐射特性好，双频段，低损耗，结构简单，尺寸小型，质量轻，便于集成等优点。

附图说明：

图1是正方螺旋形双频微带天线的正面结构图；

图2是正方螺旋形双频微带天线的背面结构图；

图3是正方螺旋形双频微带天线的插入损耗图；

图4是天线在2.91GHz时的E面辐射方向图；

图5是天线在2.91GHz时的H面辐射方向图；

图6是天线在5.52GHz时的E面辐射方向图；

图7是天线在5.52GHz时的H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1～2所示，正方螺旋形双频微带天线包括基板1，螺旋辐射贴片2，阻抗匹配输入传输线3，金属接地板4，等腰梯形开槽5；基板1的上表面设有螺旋辐射贴片2和阻抗匹配输入传输线3，螺旋辐射贴片2由宽度相等的矩形贴片向内螺旋而成，相邻矩形贴片之间的距离相等；基板1的下表面设有金属接地板4，金属接地板4上设有一个等腰梯形开槽5；阻抗匹配输入传输线3的一端与螺旋辐射贴片2相连，阻抗匹配输入传输线3的另一端与基板1的底端相连，金属接地板4的底端与基板1的底端相连。

所述的基板1为玻璃纤维环氧树脂材料，基板1的长度为44mm～46mm，宽度为50mm～52mm。所述的螺旋辐射贴片2的总长度为34mm～36mm，总宽度为30mm～32mm；它由宽度相等的矩形贴片向内螺旋而成，矩形贴片的宽度均为2mm～3mm；相邻矩形贴片之间的距离相等，均为2mm～3mm。所述的阻抗匹配输入传输线3的长度为15mm～17mm，宽度为3mm～4mm。所述的金属接地板4的长度为44mm～46mm，宽度为20mm～22mm。所述的等腰梯形开槽5的上底长为4mm～6mm，下底长为14mm～16mm，高为5mm～7mm。

实施例1

正方螺旋形双频微带天线：

选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1.5mm。基板的长度为44mm，宽度为50mm。螺旋辐射贴片的总长度为34mm，总宽度为30mm；它由宽度相等的矩形贴片向内螺旋而成，矩形贴片的宽度均为2mm；相邻矩形贴片之间的距离相等，均为2mm。阻抗匹配输入传输线的长度为15mm，宽度为3mm。金属接地板的长度为44mm，宽度为20mm。等腰梯形开槽的上底长为4mm，下底长为14mm，高为5mm。正方螺旋形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所示。由图可见，-10dB以下的工作频段为2.77GHz～3.15GHz和5.09GHz～6.58GHz。图4、图5所示分别为正方螺旋形双频微带天线在2.91GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为2.91GHz时，增益为3.7dBi，半功率波瓣宽度为84.4°。图6、图7所示分别为正方螺旋形双频微带天线在5.52GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为5.52GHz时，增益为2.4dBi，半功率波瓣宽度为180.0°。