[发明专利]一种加载缝隙环的H形馈源终端双频平面缝隙天线

说明书

本发明公开了一种加载缝隙环的H形馈源终端双频平面缝隙天线，由介质基板、印制在介质基板上的加载缝隙环、H形馈源终端、矩形共面波导馈线、矩形宽缝隙地板和外接的同轴接头构成。调节H形馈源终端的尺寸可以改善天线高频段的频率响应。在H形馈源终端周围引入加载缝隙环，能够在有限的范围内得到一定的谐振尺寸，进一步减小天线的体积，并且能够耦合H形馈源终端的能量，调节低频段的频率响应。在矩形宽缝隙地板上方增加矩形凸起，可以改变天线表面电流路径从而增加谐振点，并且使各频带之间具有良好的隔离度。本发明具有双频带特性，天线结构简单，加工方便，各频段的辐射特性和增益特性良好，适用于WiMAX、WLAN频段小型多频带无线通信系统。

技术领域

本发明涉及无线通信天线技术领域，具体涉及一种加载缝隙环的H形馈源终端双频平面缝隙天线，适用于WiMAX、WLAN频段小型多频带无线通信系统。

背景技术

随着现代无线通信系统朝着小型化、系统集成方向发展，有限的频谱资源已经成为限制其发展的主要矛盾，各个通信系统之间的干扰问题也日益凸显，需要设计一种天线覆盖多个频带，从而增加系统的兼容性，多频天线在此背景下产生。此类天线能够将多个天线的功能集成在一起，为不同频段的通信系统提供服务，从而减小天线的尺寸和数量，便于无线通信系统的小型化和集成化设计，因此，多频带天线具有非常广阔的应用前景。天线馈电终端与地板异面的天线剖面比较大，不适合通信设备小型化设计，因此，馈电终端与地板共面的天线是我们关注的重点。缝隙天线容易实现多频特性并且具有良好的隔离度，缝隙天线是在地板上开一个较宽的缝隙，缝隙结构一般采用近似矩形或圆形的缝隙，辐射与馈电结构与单极子天线类似，宽缝隙与共面波导馈电相组合，采用特殊几何结构的组合体能够获得较宽的阻抗带宽，加载谐振枝节或引入特殊结构还能够实现多频或陷波特性。合理的设计馈电单元可以获得较宽的阻抗带宽，在馈电终端上开槽可以改变天线表面电流分布，增加频带范围内的谐振点，在馈电终端周围增加四分之一工作波长的附加贴片可以产生反向的条件谐振关系，采用弯折型馈电终端可以扩展天线带宽并减小天线体积。在馈电终端或地板上引入谐振结构是实现多频特性的最直接方法，非专利文献1公开了一种具有不对称地面和加载桩的三频带双极化平面单极子天线，在馈电终端上开了两个倒L形槽，使馈电终端上形成三个不同的谐振枝节，从而实现多带特性。非专利文献2公开了一种终端开路的双矩形环平面印刷天线，由左右两侧对称的枝节组合而成，单个枝节可以激发出特定频率的电场，合理调节谐振枝节的长度并控制终端开路位置的大小可以产生特定的频率响应，产生多频带特性。上述天线虽然都拥有巧妙的设计并且结构都比较新颖，但这些天线的或者尺寸较大，或者各频带的带宽相对较窄。综上所述，共面波导缝隙天线具有尺寸小、剖面低、加工简单、易与载体共形、容易实现多频特性等优点，并且基于无线通信系统轻量化、集成化的发展需求，使共面波导缝隙天线具有极大的应用前景和广泛的社会需求。当前通信设备的一体化多功能对多频带天线的需求凸显，多频天线已经成为通信设备中最重要的部分，设计小型化、成本低的多频带天线已经成为当前研究的趋势和热点。

引用文献列表

非专利文献1：谭明涛，宽带与多带平面天线研究，北京交通大学博士学位论文，2016:76-85.

非专利文献2：李铂，多频带/超宽带平面印刷天线及连续切向节天线阵列研究，西安电子科技大学博士学位论文，2013:31-35.

发明内容

本发明的目的是提供一种加载缝隙环的H形馈源终端双频平面缝隙天线，具有双频带特性，辐射特性好、频带宽、尺寸小、增益稳定，便于集成或与载体共形，能同时满足3.5GHzWiMAX、5GHz WLAN频段对工作带宽的要求。

本发明的技术方案是：一种加载缝隙环的H形馈源终端双频平面缝隙天线，由介质基板(1)、印制在介质基板(1)上的加载缝隙环(2)、H形馈源终端(3)、矩形共面波导馈线(4)、矩形宽缝隙地板(5)和外接的同轴接头(6)构成，其特征在于：