[发明专利]一种低剖面空气介质的微带天线

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及无线通信中的一种工作在WLAN频段的低剖面空气介质微带天线。

背景技术

随着无线通信系统的快速发展，高性能天线的研究也越来越受到世界各地的学者广泛关注。特别是适用于本地无线局域网(WLAN)的微带天线，更是当前的研究热点。

目前，实现微带天线小型化的方法一般有三种：第一种是使用高介电常数的介质板，但是高介电常数介质板往往会带来损耗过大的缺点，与高效率的特性相互矛盾；第二种方法是通过在贴片表面加载凹槽，改变电流路径；第三种方法是在贴片表面电流为零的地方加载接地线，这种方法一般能减小一半的尺寸。此外，现有的WLAN天线多为全向天线，此种天线虽然覆盖面更广，但是考虑到实际应用中，天线多放置在墙角，因此这种情况下其全向性并未得到使用，反而因为其全向性导致有效区域内的天线增益较低，从而导致WLAN系统的损耗增大、效率降低。

发明内容

本发明提出一种低剖面空气介质的微带天线，其体积小、重量轻、损耗低、辐射特性好，天线在水平方向上的波束宽度约为120°。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种低剖面空气介质的微带天线，包括金属板天线和馈电同轴线；所述金属板天线包括上层金属板和下层金属板，上层金属板和下层金属板的后边缘对齐并通过金属连接段连接；在所述上层金属板的左右边缘各开设有向内延伸的两个横向凹槽，其中同侧的两个横向凹槽相互平行，且左边缘开设的两个横向凹槽与右边缘开设的两个横向凹槽对称分布在上层金属板；在所述上层金属板前边缘开设有向内延伸的两个平行的纵向凹槽，纵向凹槽与横向凹槽垂直，且两个平行的纵向凹槽对称分布在上层金属板；两个平行的纵向凹槽之间形成的金属条带向外延伸出上层金属板的前边缘；所述馈电同轴线的内芯与金属条带的端部连接，屏蔽层与下层金属板连接。

进一步，所述上层金属板和下层金属板均为长方形，上层金属板的面积小于层金属板；横向凹槽的开口设置在上层金属板的短边缘上，纵向凹槽的开口设置在上层金属板的长边缘上；馈电同轴线垂直于金属板天线。

进一步，所述金属板天线由金属板弯折后形成上层金属板和下层金属板。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于，本发明采用了加载凹槽、加载接地线的设计，使得天线具有尺寸小、重量轻、易于集成的优点；采用了空气介质替代了传统的介质板，使得天线具有损耗低的优点；采用了弯折的金属板进行加工，使得天线具有结构简单、易于加工、低成本的优点；此外，本发明通过大量的数据优化实验，确保天线具有良好的辐射特性。

附图说明

图1是本发明一种低剖面空气介质的微带天线的结构俯视图。

图2是本发明一种低剖面空气介质的微带天线的结构侧视图。

图3是本发明一种低剖面空气介质的微带天线的俯视图尺寸。

图4是本发明一种低剖面空气介质的微带天线的侧视图尺寸。

图5是本发明一种低剖面空气介质的微带天线仿真S11参数曲线图。

图6是本发明一种低剖面空气介质的微带天线仿真Smith圆图。

图7是本发明一种低剖面空气介质的微带天线在2.45GHz时的E面和H面辐射方向图。

图8是本发明一种低剖面空气介质的微带天线的仿真增益曲线。

具体实施方式

容易理解，依据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本发明一种低剖面空气介质的微带天线的多种实施方式。因此，以下具体实施方式和附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限制或限定。

结合附图一种低剖面空气介质的微带天线，其特征在于，包括金属板天线1和馈电同轴线4；所述金属板天线1包括上层金属板1-1和下层金属板1-2，上层金属板1-1和下层金属板1-2的后边缘对齐并通过金属连接段1-3连接，从而在上层金属板1-1和下层金属板1-2之间形成空气层，作为空气介质。