[发明专利]一种应用于无线通信的双螺旋缝隙天线

说明书

本发明公开了一种应用于无线通信的双螺旋缝隙天线，包括一个单面覆铜介质板以及刻蚀在其上的缝隙天线；缝隙天线包括一个共面波导馈线及两个加载双螺旋线结构的开口环谐振器；共面波导馈线由两条信号传输缝隙、中间导带和金属地组成；两个加载双螺旋线结构的开口环谐振器相对称的设置在共面波导馈线两侧，并分别通过槽线段与信号传输缝隙相连；加载双螺旋线结构的开口环谐振器由U型线、第五槽线、双螺旋线组成；双螺旋线由螺旋结构A和螺旋结构B组成；螺旋结构A和螺旋结构B分别与U型线相连，第五槽线与U型线之间开口。天线尺寸紧凑，结构简单，剖面低，加工方便，价格低廉且易于与其他微波电路集成。

技术领域

本发明涉及微波通信技术领域，尤其涉及一种共面波导馈电的应用于无线通信的双螺旋缝隙天线。

背景技术

1887年,德国科学家赫兹用实验验证了电磁波的存在后,人类就进入了开发使用电磁波的时代。无线通信在社会工作生活中迅速发展,无线应用设备也与日俱增,而天线,作为无线通信系统中不可或缺的部分,也受到了研宄者越来越多的关注。到了21世纪,随着无线技术的不断向前推进，室内无线网络和全球微波互联接入逐渐普及，同时工作在WLAN(无线局域网络)和WIMAX(全球微波互联接入)的天线越来越受到重视，而且共面波导馈电的缝隙天线因具有易集成、低剖面及尺寸紧凑等优点受到了广泛的研究及应用。然而目前应用于室内WLAN和 WIMAX的天线要么具有较大的尺寸且反射系数10dB的带宽也较窄，要么不属于平面结构，从而使集成与加工的难度增加，不便于推广使用。鉴于此，设计一种能同时覆盖WLAN和WIMAX的天线，同时具备易集成、价格低廉、低剖面的平面缝隙天线具有十分重要的研究意义和使用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低剖面、易集成、价格低廉及易于加工的基于共面波导馈电的能同时覆盖WLAN(2.4/5.GHz)和WIMAX(5.5GHz)频段的缝隙天线。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：

一种应用于无线通信的双螺旋缝隙天线，包括一个单面覆铜介质板以及刻蚀在其上的缝隙天线；所述缝隙天线包括一个共面波导馈线及两个加载双螺旋线结构的开口环谐振器；所述共面波导馈线由两条信号传输缝隙、中间导带和金属地组成；两个加载双螺旋线结构的开口环谐振器相对称的设置在共面波导馈线两侧，并分别通过槽线段与信号传输缝隙相连；所述加载双螺旋线结构的开口环谐振器由U型线、第五槽线、双螺旋线组成；所述双螺旋线由螺旋结构A和螺旋结构B 组成；所述螺旋结构A和螺旋结构B分别与U型线相连，所述第五槽线与U型线之间开口。

优选的是，所述U型线包括一根第一槽线，一根第二槽线，一根第三槽线和一根第四槽线；所述第一槽线的两端分别与第二槽线一端和槽线段连接，所述第三槽线的两端分别与第二槽线的另一端和第四槽线的一端连接形成第一U型结构；所述第五槽线与第一槽线之间开口。

优选的是，所述螺旋结构A和螺旋结构B分别包括由首尾相连的一根第六槽线、一根第七槽线、一根第八槽线、一根第九槽线、一根第十槽线、一根第十一槽线及一根第十二槽线形成螺旋结构；其中，螺旋结构A的第六槽线一端与第三槽线相连，螺旋结构B第六槽线一端与第四槽线相连，两者的第六槽线另一端与第七槽线的一端连接形成第一直角L型结构；所述第九槽线的两端分别与第八槽线和第十槽线的一端相连形成第二U型结构，且第八槽线与第七槽线的另一端相连；所述第十一槽线的两端分别与第十槽线和第十二槽线的一端相连形成第三U 型结构；所述螺旋结构B中的第十二槽线的末端短路；所述螺旋结构A还包括一根第十三槽线，所述第十三槽线的一端与第十二槽线相连，第十三槽线的另一端短路。

优选的是，第一U型结构、第二U型结构、第三U型结构中的每一个转角均为直角，且构成每个U型结构的每段槽线段均不相等。

优选的是，加载双螺旋线结构的开口环谐振器的开口距离为d,第一槽线的长度为L01，第二槽线的长度为L02，第三槽线与第一槽线平行,其长度为L01+d，第四槽线与第二槽线平行，第二槽线的长度等于第四槽线加第五槽线的长度。