開(kāi)槽式菱形微帶天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及天線，尤其涉及一種開(kāi)槽式菱形微帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]自從上個(gè)世紀(jì)70年代首個(gè)微帶天線問(wèn)世之后，許多學(xué)者和科研人員對(duì)微帶天線展開(kāi)了大量深入的探索和研宄。如今，微帶天線在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域內(nèi)工作在lOMHz-lOOGHz的頻段上。微帶天線具有許多優(yōu)點(diǎn)，比如占用空間較小，天線本身高度很低，容易與工作表面共形；由于微帶天線采用了印刷電路板技術(shù)，所以天線加工成本低，方便大規(guī)模制造；天線的散射截面較?。荒艿玫絾蜗蛐缘妮椛洳ㄊ?；最大波束方向與貼片平面的法線方向重合；微帶天線還可以與PCB板上線路集成在同一個(gè)電路板上面，省去了天線的安裝環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成本。隨著移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行業(yè)對(duì)體積更小，剖面更低的天線需求將微帶天線推向了時(shí)代前沿。
[0003]微帶天線的優(yōu)勢(shì)有低剖面、低成本并可制成多功能、可共形的等，可集成到無(wú)線電設(shè)備內(nèi)部，可用于室內(nèi)，也可用于室外，其尺寸可大可小。在許多實(shí)際設(shè)計(jì)中，微帶天線的諸多優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它的缺點(diǎn)，使其得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。相信隨著對(duì)微帶天線功能認(rèn)識(shí)的提高，微帶天線一定會(huì)在更加廣泛的領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供一種開(kāi)槽式菱形微帶天線，具體技術(shù)方案如下:
[0005]開(kāi)槽式菱形微帶天線包括基板、菱形輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；基板的上表面設(shè)有菱形輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，菱形輻射貼片的幾何中心在基板的縱向中心軸上，菱形輻射貼片上設(shè)有兩個(gè)曲面開(kāi)槽，阻抗匹配輸入傳輸線的上端與菱形輻射貼片下端相連，阻抗匹配輸入傳輸線的底端與基板的底端相連；基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的底端、左端、右端與基板的底端、左端、右端相連。
[0006]所述的基板為環(huán)氧樹(shù)脂材料，基板的長(zhǎng)度為59mm?61mm，寬度為49mm?51mm。所述的菱形輻射貼片的四個(gè)角均為直角，邊長(zhǎng)為16mm?17mm。所述的菱形輻射貼片上的曲面開(kāi)槽的形狀可由一個(gè)圓心在菱形的幾何中心上的豎立的半圓，在其下端接上一個(gè)半圓，上端截去一個(gè)半圓而得到，且接上半圓的下端與截去半圓的上端相連，其原始半圓的半徑為14mm?16mm，下端接上的半圓半徑為4mm?6mm，下端截去的半圓半徑為9mm?11mm，將曲面開(kāi)槽以菱形的幾何中心為中心旋轉(zhuǎn)180°即得到另一個(gè)曲面開(kāi)槽。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長(zhǎng)度為9_?11_，寬度為0.9mm?1.1_。所述的矩形金屬接地板的長(zhǎng)度為9mm ?Ilmm,寬度為 49mm ?51mm。
[0007]本實(shí)用新型微帶天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，質(zhì)量輕，制作方便，成本低，輻射特性好，便于集成等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
:
[0008]圖1是開(kāi)槽式菱形微帶天線的正面結(jié)構(gòu)圖；
[0009]圖2是開(kāi)槽式菱形微帶天線的背面結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖3是開(kāi)槽式菱形微帶天線的回波損耗圖；
[0011]圖4是開(kāi)槽式菱形微帶天線在3.1GHz時(shí)的E面、H面輻射方向圖；
[0012]圖5開(kāi)槽式菱形微帶天線在3.1GHz時(shí)的正面表面電流密度分布圖；
[0013]圖6是開(kāi)槽式菱形微帶天線在3.1GHz時(shí)的背面表面電流密度分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1?2所示，開(kāi)槽式菱形微帶天線包括基板1、菱形輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線5、矩形金屬接地板6 ;基板的上表面設(shè)有菱形輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線5，菱形輻射貼片2的幾何中心在基板I的縱向中心軸上，菱形輻射貼片上設(shè)有曲面開(kāi)槽3和曲面開(kāi)槽4，阻抗匹配輸入傳輸線5的上端與菱形輻射貼片2的下端相連，阻抗匹配輸入傳輸線5的底端與基板I的底端相連；基板I的下表面設(shè)有矩形金屬接地板6，矩形金屬接地板6的底端、左端、右端與基板I的底端、左端、右端相連。
[0015]所述的基板為環(huán)氧樹(shù)脂材料，基板I的長(zhǎng)度為59mm?61mm，寬度為49mm?51mm。所述的菱形輻射貼片2的四個(gè)角均為直角，邊長(zhǎng)為16mm?17mm。所述的菱形輻射貼片2上的曲面開(kāi)槽3的形狀可由一個(gè)圓心在菱形的幾何中心上的豎立的半圓，在其下端接上一個(gè)半圓，上端截去一個(gè)半圓而得到，且接上半圓的下端與截去半圓的上端相連，其原始半圓的半徑為14mm?16mm，下端接上的半圓半徑為4mm?6mm，下端截去的半圓半徑為9mm?11_，將曲面開(kāi)槽3以菱形的幾何中心為中心旋轉(zhuǎn)180°即得到曲面開(kāi)槽4。所述的阻抗匹配輸入傳輸線5的長(zhǎng)度為9mm?11mm，寬度為0.9mm?1.1mm。所述的矩形金屬接地板6的長(zhǎng)度為9_?11mm，寬度為49mm?51mm。
[0016]實(shí)施例1
[0017]開(kāi)槽式菱形微帶天線:
[0018]選擇介電常數(shù)為4.4的環(huán)氧樹(shù)脂材料制作微帶基板，厚度為1mm?；宓拈L(zhǎng)度為60mm，寬度為50mm。菱形福射貼片的四個(gè)角均為直角，邊長(zhǎng)為16.3mm。菱形福射貼片上的曲面開(kāi)槽其原始半圓的半徑為15mm，下端接上的半圓半徑為5mm，上端截去的半圓半徑為1mm0阻抗匹配輸入傳輸線的長(zhǎng)度為10mm，寬度為1mm。矩形金屬接地板的長(zhǎng)度為10mm，寬度為50mm。開(kāi)槽式菱形微帶天線的各項(xiàng)性能指標(biāo)采用CST軟件進(jìn)行測(cè)試，所得的回波損耗曲線如附圖3所示。由圖可見(jiàn)，-1OdB以下的工作頻段分別為1.8GHz?3.5GHz。圖4所示為開(kāi)槽式菱形微帶天線在3.1GHz時(shí)的E面和H面輻射方向圖，由圖可見(jiàn)，在頻率為3.1GHz時(shí)，增益為4.15dBi，半功率波瓣寬度為66.1°。圖5是開(kāi)槽式菱形微帶天線在3.1GHz時(shí)的正面表面電流密度分布圖；圖6是開(kāi)槽式菱形微帶天線在3.1GHz時(shí)的背面表面電流密度分布圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種開(kāi)槽式菱形微帶天線，其特征在于包括基板(I)、菱形輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(5)、矩形金屬接地板(6);基板(I)的上表面設(shè)有菱形輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(5)，菱形輻射貼片(2)的幾何中心在基板(I)的縱向中心軸上，菱形輻射貼片(2)上設(shè)有曲面開(kāi)槽(3)和曲面開(kāi)槽(4)，阻抗匹配輸入傳輸線(5)的上端與菱形輻射貼片(2)的下端相連，阻抗匹配輸入傳輸線(5)的底端與基板(I)的底端相連；基板(I)的下表面設(shè)有矩形金屬接地板(6)，矩形金屬接地板(6)的底端、左端、右端與基板(I)的底端、左端、右端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)槽式菱形微帶天線，其特征在于所述的基板(I)為環(huán)氧樹(shù)脂材料，基板⑴的長(zhǎng)度為5mm?61mm，寬度為49mm?51mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)槽式菱形微帶天線，其特征在于所述的菱形輻射貼片(2)的四個(gè)角均為直角，邊長(zhǎng)為16mm?17mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)槽式菱形微帶天線，其特征在于所述的菱形輻射貼片(2)上的曲面開(kāi)槽(3)的形狀可由一個(gè)圓心在菱形的幾何中心上的豎立的半圓，在其下端接上一個(gè)半圓，上端截去一個(gè)半圓而得到，且接上半圓的下端與截去半圓的上端相連，其原始半圓的半徑為14mm?16mm，下端接上的半圓半徑為4mm?6mm，下端截去的半圓半徑為9mm ?11mnin
5.如權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)槽式菱形微帶天線，其特征在于所述的菱形輻射貼片(2)上的曲面開(kāi)槽⑷可曲面開(kāi)槽(3)以菱形的幾何中心為中心旋轉(zhuǎn)180°得到。
6.如權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)槽式菱形微帶天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線(5)的長(zhǎng)度為9_?11mm，寬度為0.9mm?1.1_。
7.如權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)槽式菱形微帶天線，其特征在于所述的矩形金屬接地板(6)的長(zhǎng)度為9_?11mm，寬度為49mm?51mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種開(kāi)槽式菱形微帶天線。它包括基板、菱形輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；基板的上表面設(shè)有菱形輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，菱形輻射貼片上設(shè)有兩個(gè)曲面開(kāi)槽，阻抗匹配輸入傳輸線的上端與菱形輻射貼片的下端相連，阻抗匹配輸入傳輸線的底端與基板的底端相連；基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的底端、左端、右端與基板的底端、左端、右端相連。本實(shí)用新型微帶天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，質(zhì)量輕，制作方便，成本低，輻射特性好，便于集成等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01Q1-38, H01Q1-48, H01Q13-08
【公開(kāi)號(hào)】CN204361284
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520086978
【發(fā)明人】莫國(guó)強(qiáng)
【申請(qǐng)人】中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日