风车形背部蝴蝶结开槽微带天线

摘要

本发明公开了一种风车形背部蝴蝶结开槽微带天线。它包括基板、大矩形辐射贴片、左上长方形辐射贴片、左上正方形辐射贴片、左下长方形辐射贴片、左下正方形辐射贴片、右下长方形辐射贴片、右下正方形辐射贴片、右上长方形辐射贴片、右上正方形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；大矩形辐射贴片对角线与基板底边平行，并位于基板中心，阻抗匹配输入传输线的一端与大矩形辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端相连，矩形金属接地板的底端与基板的底端相连。本发明具有辐射特性好、双频段、结构简单、体积小、质量轻、制作方便及易于集成等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及天线，尤其涉及一种风车形背部蝴蝶结开槽微带天线。

背景技术

微带天线是在背面贴在带有金属地板的薄介质基片上利用光刻腐蚀方法在介质基片正面形成特定形状的金属辐射贴片。通过微带线或同轴线等馈电方式，微带天线的金属贴片与接地板间激励起电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射电磁能量。从1953年微带天线概念诞生到1972年实际的微带天线研制成功之后，随着理论逐渐完善、模型的准确性提高以及介质版光刻腐蚀技术的发展，微带天线技术在最近20多年得到了广泛的研究和发展，己经形成了独立的理论体系，涌现出各种形式的微带天线，并在无线领域发挥了重大的作用。如：手机、WLAN、蓝牙等无线通讯、卫星通讯、卫星导航、多普勒及其它雷达、无线电测高、无线指挥和控制系统、导弹遥测、武器信管、便携装置、环境检测仪表和遥感、复杂天线的馈电单元等领域都己经广泛应用到了微带天线。微带天线有多种分类方式：按结构特征,微带天线可分为微带贴片天线和微带缝隙天线两大类；按工作原理，微带天线可分为驻波型(谐振型)和行波型(非谐振型)；按形状，微带天线又可分为矩形、圆形、环形、不规则形微带天线。

微带天线被广泛应用于通信、雷达和军事等方面。宽频带、新结构和高性能的微带天线不断涌现。超宽带微带天线具有较大的频带范围，可以满足各个频段的需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种风车形背部蝴蝶结开槽微带天线。

    风车形背部蝴蝶结开槽微带天线包括基板、大矩形辐射贴片、左上长方形辐射贴片、左上正方形辐射贴片、左下长方形辐射贴片、左下正方形辐射贴片、右下长方形辐射贴片、右下正方形辐射贴片、右上长方形辐射贴片、右上正方形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；基板的上表面设有大矩形辐射贴片、左上长方形辐射贴片、左上正方形辐射贴片、左下长方形辐射贴片、左下正方形辐射贴片、右下长方形辐射贴片、右下正方形辐射贴片、右上长方形辐射贴片、右上正方形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，基板的下表面设有矩形金属接地板，矩形金属接地板上从左到右顺次设有左侧正方形开槽、左侧长方形开槽、中间正方形开槽、右侧长方形开槽、右侧正方形开槽；大矩形辐射贴片对角线与基板底边平行，并位于基板中心，阻抗匹配输入传输线的一端与大矩形辐射贴片相连，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端相连，矩形金属接地板的底端与基板的底端相连。

所述的基板为玻璃纤维环氧树脂材料，基板的长度和宽度均为100mm～102mm。所述的大矩形辐射贴片的长度和宽度均为46mm～48mm。所述的左上长方形辐射贴片、左下长方形辐射贴片、右下长方形辐射贴片和右上长方形辐射贴片的尺寸参数相同，长度均为3mm～3.5mm，宽度均为13mm～14mm。所述的左上正方形辐射贴片、左下正方形辐射贴片、右下正方形辐射贴片和右上正方形辐射贴片的尺寸参数相同，长度和宽度均为3mm～3.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线的长度为23mm～25mm，宽度为10mm～11mm。所述的矩形金属接地板的长度和宽度均为100mm～102mm。所述的左侧正方形开槽和右侧正方形开槽的尺寸参数相同，长度和宽度均为9mm～10mm。所述的中间正方形开槽的长度和宽度均为5mm～6mm。所述的左侧长方形开槽和右侧长方形开槽的尺寸参数相同，长度均为1.5mm～2mm，宽度均为5.5mm～6.5mm。

本发明的风车形背部蝴蝶结开槽微带天线具有辐射特性好、双频段、结构简单、体积小、质量轻、制作方便及易于集成等优点。

附图说明

图1是风车形背部蝴蝶结开槽微带天线的正面结构示意图；

图2是风车形背部蝴蝶结开槽微带天线的背面结构示意图；

图3是风车形背部蝴蝶结开槽微带天线的S参数曲线图；

图4是天线在6.0GHz时的E面辐射方向图；

图5是天线在6.0GHz时的H面辐射方向图；

图6是天线在6.0GHz时的E面辐射方向图；

图7是天线在6.0GHz时的H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1~2所示，风车形背部蝴蝶结开槽微带天线包括基板1、大矩形辐射贴片2、左上长方形辐射贴片3、左上正方形辐射贴片4、左下长方形辐射贴片5、左下正方形辐射贴片6、右下长方形辐射贴片7、右下正方形辐射贴片8、右上长方形辐射贴片9、右上正方形辐射贴片10、阻抗匹配输入传输线11、矩形金属接地板12；基板1的上表面设有大矩形辐射贴片2、左上长方形辐射贴片3、左上正方形辐射贴片4、左下长方形辐射贴片5、左下正方形辐射贴片6、右下长方形辐射贴片7、右下正方形辐射贴片8、右上长方形辐射贴片9、右上正方形辐射贴片10、阻抗匹配输入传输线11，基板1的下表面设有矩形金属接地板12，矩形金属接地板12上从左到右顺次设有左侧正方形开槽13、左侧长方形开槽16、中间正方形开槽14、右侧长方形开槽17、右侧正方形开槽15；大矩形辐射贴片对角线与基板1底边平行，并位于基板中心，阻抗匹配输入传输线11的一端与大矩形辐射贴片2相连，阻抗匹配输入传输线11的另一端与基板1的底端相连，矩形金属接地板12的底端与基板1的底端相连。

所述的基板1为玻璃纤维环氧树脂材料，基板1的长度和宽度均为100mm～102mm。所述的大矩形辐射贴片2的长度和宽度均为46mm～48mm。所述的左上长方形辐射贴片3、左下长方形辐射贴片5、右下长方形辐射贴片7和右上长方形辐射贴片9的尺寸参数相同，长度均为3mm～3.5mm，宽度均为13mm～14mm。所述的左上正方形辐射贴片4、左下正方形辐射贴片6、右下正方形辐射贴片8和右上正方形辐射贴片10的尺寸参数相同，长度和宽度均为3mm～3.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线11的长度为23mm～25mm，宽度为10mm～11mm。所述的矩形金属接地板12的长度和宽度均为100mm～102mm。所述的左侧正方形开槽13和右侧正方形开槽15的尺寸参数相同，长度和宽度均为9mm～10mm。所述的中间正方形开槽14的长度和宽度均为5mm～6mm。所述的左侧长方形开槽16和右侧长方形开槽17的尺寸参数相同，长度均为1.5mm～2mm，宽度均为5.5mm～6.5mm。

实施例1

选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板，厚度为1.6mm。基板的长度和宽度均为100mm。大矩形辐射贴片的长度和宽度均为46mm。左上长方形辐射贴片、左下长方形辐射贴片、右下长方形辐射贴片和右上长方形辐射贴片的尺寸参数相同，长度均为3mm，宽度均为13mm。左上正方形辐射贴片、左下正方形辐射贴片、右下正方形辐射贴片和右上正方形辐射贴片的尺寸参数相同，长度和宽度均为3mm。阻抗匹配输入传输线的长度为23mm，宽度为10mm。矩形金属接地板12的长度和宽度均为100mm。左侧正方形开槽和右侧正方形开槽的尺寸参数相同，长度和宽度均为9mm。中间正方形开槽的长度和宽度均为5mm。左侧长方形开槽和右侧长方形开槽的尺寸参数相同，长度均为1.5mm，宽度均为5.5mm。风车形背部蝴蝶结开槽微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试分析，所得的S参数曲线如附图3所示，由图可见，-10dB以下的工作频段为7.36GHz～8.10GHz，8.67GHz～9.47GHz。图4-5所示为天线在7.57GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为7.57GHz时，增益为4.0dBi，半功率波瓣宽度为102.6°，图6-7所示为天线在9GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为9GHz时，增益为7.2dBi，半功率波瓣宽度为39.7°。