三同心圓環(huán)形共面微帶天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線。它包括基板，外側(cè)圓環(huán)形貼片，中間圓環(huán)形貼片，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片，小條帶狀貼片，大條帶狀貼片，阻抗匹配輸入傳輸線，矩形金屬接地板；基板上設(shè)有外側(cè)圓環(huán)形貼片，中間圓環(huán)形貼片，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片，小條帶狀貼片，大條帶狀貼片，阻抗匹配輸入傳輸線，兩個(gè)矩形金屬接地板；中間圓環(huán)形貼片的左側(cè)設(shè)有左開槽，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片的右側(cè)設(shè)有右開槽；外側(cè)圓環(huán)形貼片與中間圓環(huán)形貼片通過大條帶狀貼片相連，中間圓環(huán)形貼片與內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片通過小條帶狀貼片相連；阻抗匹配輸入傳輸線的兩側(cè)對稱設(shè)有矩形金屬接地板，阻抗匹配輸入傳輸線的一端與外側(cè)圓環(huán)形貼片相連，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板的底端相連，矩形金屬接地板的底端與基板的底端相連。本實(shí)用新型工作頻帶內(nèi)具有穩(wěn)定的輻射特性，損耗低，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，制作方便，便于集成。
【專利說明】 三同心圓環(huán)形共面微帶天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天線，尤其涉及一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信系統(tǒng)當(dāng)中，天線的作用是非常重要的。美國電氣和電子工程協(xié)會(huì)(IEEE)對天線的標(biāo)準(zhǔn)定義為:一種接受和輻射電磁波的途徑。天線是一種能量變換裝置，它能將傳輸線上的電磁波，轉(zhuǎn)換成在大氣或者傳輸媒質(zhì)上傳播的電磁波；同樣，它也可以將大氣中或者傳輸媒質(zhì)中的電磁波變換到傳輸線上。在無線通信，導(dǎo)航，廣播，電子對抗，遙感等領(lǐng)域，凡是涉及到微波通信的，都要用到天線，可以看出天線的應(yīng)用是非常廣泛的。
[0003]微帶天線是由Deschamps教授于1953年提出的，當(dāng)時(shí)他是希望能將微帶傳輸線傳播的能量輻射出去，進(jìn)而產(chǎn)生了微帶天線的概念。從二十世紀(jì)70年代起，由于微帶天線技術(shù)發(fā)展很快，它也迅速成為了天線家族中獨(dú)立的分支，與此同時(shí)，第一個(gè)實(shí)用微帶天線也制作而成。從此，人們都在這個(gè)領(lǐng)域投入了大量的精力，使得微帶天線不僅在理論上快速發(fā)展，而且在工程應(yīng)用中也取得了長足的進(jìn)步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)在無線局域網(wǎng)中損耗大，增益低的不足，提供一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]三同心圓環(huán)形共面微帶天線包括基板，外側(cè)圓環(huán)形貼片，中間圓環(huán)形貼片，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片，小條帶狀貼片，大條帶狀貼片，阻抗匹配輸入傳輸線，矩形金屬接地板；基板上設(shè)有外側(cè)圓環(huán)形貼片，中間圓環(huán)形貼片，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片，小條帶狀貼片，大條帶狀貼片，阻抗匹配輸入傳輸線，兩個(gè)矩形金屬接地板；中間圓環(huán)形貼片的左側(cè)設(shè)有左開槽，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片的右側(cè)設(shè)有右開槽；外側(cè)圓環(huán)形貼片與中間圓環(huán)形貼片通過大條帶狀貼片相連，中間圓環(huán)形貼片與內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片通過小條帶狀貼片相連；阻抗匹配輸入傳輸線的兩側(cè)對稱設(shè)有矩形金屬接地板，阻抗匹配輸入傳輸線的一端與外側(cè)圓環(huán)形貼片相連，阻抗匹配輸入傳輸線的另一端與基板的底端相連，矩形金屬接地板的底端與基板的底端相連。
[0007]所述的基板為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料,基板的長度為32mm?34mm,寬度為28mm?30mm。所述的外側(cè)圓環(huán)形貼片的外半徑為7.5mm?7.6mm,內(nèi)半徑為6.9mm?7.0mm。所述的中間圓環(huán)形貼片的外半徑為4.5mm?4.6mm,內(nèi)半徑為3.9mm?4.0mm。所述的內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片的外半徑為3.0mm?3.1mm,內(nèi)半徑為2.4mm?2.5_。所述的小條帶狀貼片和大條帶狀貼片的寬度分別為0.8mm?0.9mm和1.0mm?1.1mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長度為11.0mm?11.2mm,寬度為2mm?3mm。所述的矩形金屬接地板的長度為14.5mm?15.0mm,寬度為IOmm?12mm。所述的左開槽和右開槽的開槽寬度均為0.8mm?1.0mm。
[0008]本實(shí)用新型工作頻帶內(nèi)具有穩(wěn)定的輻射特性，損耗低，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，制作方便，便于集成?！緦＠綀D】

【附圖說明】:
[0009]圖1是三同心圓環(huán)形共面微帶天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是三同心圓環(huán)形共面微帶天線的S參數(shù)曲線圖；
[0011]圖3是天線在2.64GHz時(shí)的E面輻射方向圖；
[0012]圖4是天線在2.64GHz時(shí)的H面輻射方向圖；
[0013]圖5是天線在3.70GHz時(shí)的E面輻射方向圖；
[0014]圖6是天線在3.70GHz時(shí)的H面輻射方向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，三同心圓環(huán)形共面微帶天線包括基板1，外側(cè)圓環(huán)形貼片2，中間圓環(huán)形貼片3，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片4，小條帶狀貼片5，大條帶狀貼片6，阻抗匹配輸入傳輸線7，矩形金屬接地板8 ;基板I上設(shè)有外側(cè)圓環(huán)形貼片2，中間圓環(huán)形貼片3，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片4，小條帶狀貼片5，大條帶狀貼片6，阻抗匹配輸入傳輸線7，兩個(gè)矩形金屬接地板8 ；中間圓環(huán)形貼片3的左側(cè)設(shè)有左開槽9，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片4的右側(cè)設(shè)有右開槽10 ;外側(cè)圓環(huán)形貼片2與中間圓環(huán)形貼片3通過大條帶狀貼片6相連，中間圓環(huán)形貼片3與內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片4通過小條帶狀貼片5相連；阻抗匹配輸入傳輸線7的兩側(cè)對稱設(shè)有矩形金屬接地板8，阻抗匹配輸入傳輸線7的一端與外側(cè)圓環(huán)形貼片2相連，阻抗匹配輸入傳輸線7的另一端與基板I的底端相連，矩形金屬接地板8的底端與基板I的底端相連。
[0016]所述的基板I為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板I的長度為32mm?34mm,寬度為28mm?30mm。所述的外側(cè)圓環(huán)形貼片2的外半徑為7.5mm?7.6mm,內(nèi)半徑為6.9mm?
7.0mm。所述的中間圓環(huán)形貼片3的外半徑為4.5mm?4.6mm,內(nèi)半徑為3.9mm?4.0mm。所述的內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片4的外半徑為3.0mm?3.1mm,內(nèi)半徑為2.4mm?2.5mm。所述的小條帶狀貼片5和大條帶狀貼片6的寬度分別為0.8mm?0.9mm和1.0mm?1.1mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線7的長度為11.0mm?11.2mm,寬度為2_?3_。所述的矩形金屬接地板8的長度為14.5mm?15.0mm,寬度為IOmm?12mm。所述的左開槽9和右開槽10的開槽寬度均為0.8mm?1.0mm。
[0017]實(shí)施例1
[0018]選擇介電常數(shù)為4.4的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料制作微帶基板，厚度為1.6mm?；宓拈L度為32mm,寬度為28mm。外側(cè)圓環(huán)形貼片的外半徑為7.5mm,內(nèi)半徑為6.9mm。中間圓環(huán)形貼片的外半徑為4.5mm,內(nèi)半徑為3.9mm。內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片的外半徑為3.0mm,內(nèi)半徑為2.4mmο小條帶狀貼片和大條帶狀貼片的寬度分別為0.8mm和1.0_。阻抗匹配輸入傳輸線的長度為11.1_，寬度為2_。矩形金屬接地板的長度為14.5mm,寬度為10_。左開槽和右開槽的開槽寬度均為O 二 8_。三同心圓環(huán)形共面微帶天線的各項(xiàng)性能指標(biāo)采用CST軟件進(jìn)行測試，所得的S參數(shù)曲線如附圖2。由圖可見，-1OdB以下的工作頻段為2.59GHz?
2.68GHz和3.21GHz?5.04GHz。圖3-4所示為三同心圓環(huán)形共面微帶天線在2.64GHz時(shí)的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為2.64GHz時(shí)，增益為2.5dBi，半功率波瓣寬度為86.3°。圖5-6所示為三同心圓環(huán)形共面微帶天線在3.70GHz時(shí)的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為3.70GHz時(shí)，增益為2.4dBi，半功率波瓣寬度為83.7°。
【權(quán)利要求】
1.一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線，其特征在于包括基板(I)，外側(cè)圓環(huán)形貼片(2)，中間圓環(huán)形貼片(3)，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片(4)，小條帶狀貼片(5)，大條帶狀貼片(6)，阻抗匹配輸入傳輸線(7)，矩形金屬接地板(8);基板(I)上設(shè)有外側(cè)圓環(huán)形貼片(2)，中間圓環(huán)形貼片(3)，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片(4)，小條帶狀貼片(5)，大條帶狀貼片(6)，阻抗匹配輸入傳輸線(7)，兩個(gè)矩形金屬接地板(8);中間圓環(huán)形貼片(3)的左側(cè)設(shè)有左開槽(9)，內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片(4)的右側(cè)設(shè)有右開槽(10);外側(cè)圓環(huán)形貼片(2)與中間圓環(huán)形貼片(3)通過大條帶狀貼片(6)相連，中間圓環(huán)形貼片(3)與內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片⑷通過小條帶狀貼片(5)相連；阻抗匹配輸入傳輸線(7)的兩側(cè)對稱設(shè)有矩形金屬接地板(8)，阻抗匹配輸入傳輸線(7)的一端與外側(cè)圓環(huán)形貼片(2)相連，阻抗匹配輸入傳輸線(7)的另一端與基板(I)的底端相連，矩形金屬接地板(8)的底端與基板(I)的底端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線，其特征在于所述的基板(I)為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料,基板(I)的長度為32mm?34mm,寬度為28mm?30mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線，其特征在于所述的外側(cè)圓環(huán)形貼片⑵的外半徑為7.5mm?7.6mm,內(nèi)半徑為6.9mm?7.0mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線，其特征在于所述的中間圓環(huán)形貼片⑶的外半徑為4.5mm?4.6mm,內(nèi)半徑為3.9mm?4.0mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線，其特征在于所述的內(nèi)側(cè)圓環(huán)形貼片⑷的外半徑為3.0mm?3.1mm,內(nèi)半徑為2.4mm?2.5mm。
6.如權(quán)利要求1所述的一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線，其特征在于所述的小條帶狀貼片(5)和大條帶狀貼片(6)的寬度分別為0.8mm?0.9mm和1.0mm?1.1mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線(7)的長度為11.0mm?11.2mm,寬度為2_?3_。
8.如權(quán)利要求1所述的一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線，其特征在于所述的矩形金屬接地板⑶的長度為14.5mm?15.0mm,寬度為IOmm?12mm。
9.如權(quán)利要求1所述的一種三同心圓環(huán)形共面微帶天線，其特征在于所述的左開槽(9)和右開槽(10)的開槽寬度均為0.8mm?1.0mm。
【文檔編號(hào)】H01Q1/50GK203398282SQ201320520176
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】李九生 申請人:中國計(jì)量學(xué)院