小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種小型化、高增益、寬帶寬以及結(jié)構(gòu)簡單的印刷縫隙天線。該小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線，包括印制在基板（5）正面的饋源（3）、饋線（2）和輻射源（1），所述饋源（3）為圓形貼片，輔射源（1）為橢圓形縫隙；所述基板（5）上還印制有半圓形邊界（4），該半圓形邊界（4）與輻射源（1）同心。本實(shí)用新型采用印刷縫隙天線技術(shù)，提出了一種小型化、結(jié)構(gòu)簡單、超寬帶以及高增益的天線，整個(gè)天線駐波比小于2的工作帶寬為2.5GHz-33GHz，天線最大增益高達(dá)12.9dB。
【專利說明】小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型屬于印刷縫隙天線領(lǐng)域，涉及一類小型化、高增益超寬帶天線，具體地說是一種小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]隨著集成電路的快速發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)備向多功能一體化、智能化、小型化的方向邁進(jìn)。天線作為無線電系統(tǒng)的終端設(shè)備，需要其能夠方便地與其它電路集成，這樣的需求促進(jìn)了天線小型化及平面化的發(fā)展。傳統(tǒng)的超寬帶天線，如對數(shù)周期偶極天線、等角螺旋天線、加脊喇叭天線等，其體積較為龐大，難以與現(xiàn)代化的高集成系統(tǒng)設(shè)備相結(jié)合。因此，超寬帶平面天線的研究在現(xiàn)代化無線電系統(tǒng)的發(fā)展上具有重大的意義。七十年代后，出現(xiàn)了很多新型的超寬帶平面天線，印刷天線就是一種新型的超寬帶天線。印刷縫隙天線是印刷天線的一個(gè)分支，它具有微帶天線輪廓低、加工簡單以及易于批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但其比微帶天線具有更寬的帶寬。這種天線重量輕，平面結(jié)構(gòu)易于集成，天線能夠覆蓋較寬的頻帶、減少通信系統(tǒng)所需天線的數(shù)目。因此，相比于傳統(tǒng)超寬帶天線，小型化超寬帶印刷縫隙天線具有巨大的研究意義。目前，超寬帶天線的種類繁多，但是一般超寬帶天線的增益較低，結(jié)構(gòu)仍較為復(fù)雜。從而，有必要研究一種結(jié)構(gòu)簡單，增益較高并且寬帶寬的小型化印刷縫隙天線。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]本實(shí)用新型提供一種小型化、高增益、寬帶寬以及結(jié)構(gòu)簡單的印刷縫隙天線。
[0007]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線，包括印制在基板5正面的饋源3、饋線2和輻射源1，所述饋源3為圓形貼片，輔射源I為橢圓形縫隙；所述基板5上還印制有半圓形邊界4，該半圓形邊界4與輻射源I同心。該半圓形邊界4的直徑與基板5的寬度相當(dāng)。
[0009]橢圓形輻射源I作為主要的輻射源，由共面波導(dǎo)饋線2終端的圓形貼片作為饋源，天線的輻射源I以及饋源3印制在基板5的同側(cè)。半圓形邊界4能夠進(jìn)一步改善天線的阻抗特性，增加天線的帶寬。該天線為對稱結(jié)構(gòu)，天線增益較高。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011]本實(shí)用新型采用印刷縫隙天線技術(shù)，提出了一種小型化、結(jié)構(gòu)簡單、超寬帶以及高增益的天線，整個(gè)天線駐波比小于2的工作帶寬為2.5GHZ-33GHZ,天線最大增益高達(dá)12.9dB。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是天線駐波比仿真結(jié)果圖，由圖可見天線駐波比小于2的帶寬為2.4GHz-33GHz。
[0014]圖3是在3GHz天線方向圖，圖中實(shí)線是E面方向圖，虛線是H面方向圖。
[0015]圖4是在8GHz天線方向圖，圖中實(shí)線是E面方向圖，虛線是H面方向圖
[0016]圖5是在IOGHz天線方向圖，圖中實(shí)線是E面方向圖，虛線是H面方向圖[0017]圖6是天線的仿真增益圖，由圖可見天線的增益范圍為3.2dB-12.9dB。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例一:
[0019]參照圖1。本實(shí)用新型的小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線由印制在基板5正面的橢圓形縫隙(輻射源I)、共面波導(dǎo)饋線2、圓形饋源3及半圓形邊界4構(gòu)成。半圓形邊界4與輻射源I為同心，該半圓形邊界4的直徑與基板5的寬度相當(dāng)
[0020]饋線2、饋源3部分為銅貼片，圓形饋源3和半圓形邊界4之間為銅貼片，其敷銅厚度為0.018mm。輻射源I與饋源3之間為縫隙。
[0021]橢圓形縫隙作為主要的輻射源，天線的輻射源I以及饋源3印制在基板5的同側(cè)。半圓形邊界4能夠進(jìn)一步改善天線的阻抗特性，增加天線的帶寬。該天線為對稱結(jié)構(gòu)，天線增益較高，饋電可采用SMA接頭。
[0022]上述天線基板(5)材料為Rogers4003,大小為長*寬*厚為30mm*29mm*0.8mm。共面波導(dǎo)饋線(2)的線寬為3.4mm,饋源(3)的半徑為5mm,橢圓縫隙(I)的長軸長為28mm,橢圓縫隙(I)的短軸長為14mm。橢圓的圓心A與饋源圓形貼片的圓心B間距為1.5mm。
[0023]測試實(shí)例一:
[0024]如圖2所示，是實(shí)施例一中天線駐波比仿真結(jié)果圖，由圖可見天線駐波比小于2的帶寬為2.4GHz-33GHz?？梢姳緦?shí)用新型天線的帶寬較寬。
[0025]如圖3-5所示，是實(shí)施例一中天線在不同波段的天線方向圖，圖中實(shí)線是E面方向圖，虛線是H面方向圖。
[0026]如圖6所示，實(shí)施例一中天線的仿真增益圖，由圖可見天線的增益范圍為
3.2dB-12.9dB?？梢娫撎炀€增益較好。
【權(quán)利要求】
1.小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線，包括印制在基板(5)正面的饋源(3)、饋線(2)和輻射源(1)，其特征是:所述饋源(3)為圓形貼片，輔射源(I)為橢圓形縫隙；所述基板(5)上還印制有半圓形邊界(4)，該半圓形邊界(4)與輻射源(I)同心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化超寬帶高增益印刷縫隙天線，其特征是:所述半圓形邊界(4)的直徑與基板(5)的寬度相當(dāng)。
【文檔編號】H01Q1/38GK203406416SQ201320511418
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】葛俊祥, 成浩, 金寧, 于兵 申請人:南京信息工程大學(xué)