[实用新型]水塔形微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种水塔形微带天线。

背景技术

自从上个世纪70年代首个微带天线问世之后，许多学者和科研人员对微带天线展开了大量深入的探索和研究。如今，微带天线在各个行业和领域内工作在10MHz-100GHz的频段上。微带天线具有许多优点，比如占用空间较小，天线本身高度很低，容易与工作表面共形；由于微带天线采用了印刷电路板技术，所以天线加工成本低，方便大规模制造；天线的散射截面较小；能得到单向性的辐射波束；最大波束方向与贴片平面的法线方向重合；微带天线还可以与PCB板上线路集成在同一个电路板上面，省去了天线的安装环节，降低了生产成本。随着移动通信产业的蓬勃发展，各行业对体积更小，剖面更低的天线需求将微带天线推向了时代前沿。

微带天线的优势有低剖面、低成本并可制成多功能、可共形的等，可集成到无线电设备内部，可用于室内，也可用于室外，其尺寸可大可小。在许多实际设计中，微带天线的诸多优点远远超过它的缺点，使其得到了广泛的应用与发展。相信随着对微带天线功能认识的提高，微带天线一定会在更加广泛的领域得到更加广泛的应用。

发明内容

本实用新型提供一种水塔形微带天线，具体技术方案如下：

水塔形微带天线包括基板、下侧倒梯形辐射贴片、上侧倒梯形辐射贴片、矩形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板的上表面设有下侧倒梯形辐射贴片、上侧倒梯形辐射贴片、矩形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，下侧倒梯形辐射贴片、上侧倒梯形辐射贴片、矩形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线均关于基板的纵向中心轴对称，下侧倒梯形辐射贴片的下端与阻抗匹配输入传输线的上端相连，阻抗匹配输入传输线的底端与基板的底端相连；基板的下表面设有矩形金属接地板，矩形金属接地板的底端、左端、右端与基板的底端、左端、右端相连。

所述的基板为环氧树脂材料，基板的宽度和长度均为24mm～26mm。所述的下侧倒梯形辐射贴片的上底长为1.9mm～2.1mm，下底长为4mm～6mm，高为2mm～4mm。所述的上侧倒梯形辐射贴片的上底长为4mm～6mm，下底长为24mm～26mm，高为7mm～9mm。所述的矩形辐射贴片宽度为24mm～26mm，长度为0.9mm～1.1mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽度为1mm～3mm，长度为9mm～11mm。所述的矩形金属接地板的宽度为24mm～26mm，长度为4mm～6mm。

本实用新型微带天线具有结构简单，尺寸小，质量轻，制作方便，成本低，辐射特性好，便于集成等优点。

附图说明：

图1是水塔形微带天线的正面结构图；

图2是水塔形微带天线的背面结构图；

图3是水塔形微带天线的回波损耗图；

图4是水塔形微带天线在4.45GHz时的E面、H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1～2所示，水塔形微带天线包括基板1、下侧倒梯形辐射贴片2、上侧倒梯形辐射贴片3、矩形辐射贴片4、阻抗匹配输入传输线5、矩形金属接地板6；基板1的上表面设有下侧倒梯形辐射贴片2、上侧倒梯形辐射贴片3、矩形辐射贴片4、阻抗匹配输入传输线5，下侧倒梯形辐射贴片2、上侧倒梯形辐射贴片3、矩形辐射贴片4、阻抗匹配输入传输线5均关于基板1的纵向中心轴对称，下侧倒梯形辐射贴片2的下端与阻抗匹配输入传输线5的上端相连，阻抗匹配输入传输线5的底端与基板1的底端相连；基板1的下表面设有矩形金属接地板6，矩形金属接地板6的底端、左端、右端与基板1的底端、左端、右端相连。

所述的基板为环氧树脂材料，基板1的宽度和长度均为24mm～26mm。所述的下侧倒梯形辐射贴片2的上底长为1.9mm～2.1mm，下底长为4mm～6mm，高为2mm～4mm。所述的上侧倒梯形辐射贴片3的上底长为4mm～6mm，下底长为24mm～26mm，高为7mm～9mm。所述的矩形辐射贴片4宽度为24mm～26mm，长度为0.9mm～1.1mm。所述的阻抗匹配输入传输线5的宽度为1mm～3mm，长度为9mm～11mm。所述的矩形金属接地板6的宽度为24mm～26mm，长度为4mm～6mm。

实施例1

水塔形微带天线：

选择介电常数为4.4的环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1mm。基板的宽度和长度均为25mm。下侧倒梯形辐射贴片的上底长为2mm，下底长为5mm，高为3mm。上侧倒梯形辐射贴片的上底长为5mm，下底长为25mm，高为8mm。矩形辐射贴片宽度为25mm，长度为1mm。阻抗匹配输入传输线的宽度为2mm，长度为10mm。矩形金属接地板的宽度为25mm，长度为5mm。水塔形微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的回波损耗曲线如附图3所示。由图可见，-10dB以下的工作频段分别为4GHz～5GHz。图4所示为水塔形微带天线在4.45GHz时的E面和H面辐射方向图，由图可见，在频率为4.45GHz时，增益为2.47dBi，半功率波瓣宽度为81.7°。