對稱雙偶極調(diào)控縫隙耦合諧振器的多頻段天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種微帶貼片天線，尤其是涉及可同時適用于多個通信頻段、多頻點 的對稱雙偶極調(diào)控縫隙耦合諧振器的多頻段天線。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的進步，電子技術(shù)和無線通信技術(shù)快速發(fā)展，無線通信設(shè)備在人們 日常生活與工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。與此同時，通信終端設(shè)備在全球通信市場的 地位也越來越高，種類繁多，外形多樣，集成度高。無線通信技術(shù)自發(fā)展起來，一直處于高速 的創(chuàng)新中。
[0003] 各種新型無線通信系統(tǒng)不斷產(chǎn)生、發(fā)展并投入使用（例如DCS、UMTS、PCS、WLAN、 WiMAX、Bluetooth等），這使得頻率資源利用率越來越緊張。天線作為無線通信系統(tǒng)中 電磁波信號發(fā)射與接收的關(guān)鍵部件，其設(shè)計也面臨著越來越多的新要求和新挑戰(zhàn)（BA0 JH,HUANGQL,WANGXH,etal.CompactMultibandSlotAntennaforWLAN/ffiMAX Operations[J].IntJAntennPropag, 2014.)〇
[0004] 正因如此，目前所使用的無線通信系統(tǒng)終端設(shè)備通常需要工作在多個頻段，為了 簡化終端天線系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度并降低其制作成本，最有效的方法就是設(shè)計能夠同時工作于 多個通信頻段的多頻寬帶天線，這種天線最大優(yōu)點在于一個天線可同時實現(xiàn)多個天線的工 作性能。而印刷天線因為具有加工簡單、成本低、易于集成以及全向的輻射方向圖和較大的 阻抗帶寬，非常適合應(yīng)用于多頻寬帶天線設(shè)計中。
[0005] 單極子天線由于其結(jié)構(gòu)簡單，阻抗帶寬，而且很容易獲得雙向或全向輻射特性， 成為了研宄熱點（MAHATTHANAJATUPHATC，W0NGSINN，AKKARAEKTHALINP.AMultiband MonopoleAntennawithModifiedFractalLoopParasiticforDCS1800,WLAN,WiMAX andIMTAdvancedSystems[J].IeiceTCommun, 2012,95(1):27-33. )〇
[0006] 根據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)展需要，單極子天線在不斷演變，出現(xiàn)了各種不同輻射體形狀的 單極子天線，金屬輻射體形狀有矩形、圓形、橢圓、三角形等，并且單極子天線結(jié)構(gòu)由原先立 體結(jié)構(gòu)向平面印刷結(jié)構(gòu)發(fā)展，利用印刷電路板技術(shù)使得天線制作更加簡單，被廣泛應(yīng)用與 現(xiàn)代通信設(shè)備中。
[0007]文獻（WANGYS，LUJC，CHUNGSJ.AMiniaturizedGroundEdge CurrentChoke-Design,Measurement,andApplications[J].IeeeTAntenn Propag，2009, 57 (5) : 1360-1266.)中提出一種邊緣地板扼流結(jié)構(gòu)，該種扼流結(jié)構(gòu)主要為在 地板邊緣蝕刻縫隙，在上層進行枝節(jié)加載，加載的枝節(jié)與地板通過饋電探針連接，相當于在 有限空間內(nèi)大大加長扼流傳輸線長度，形成四分之一傳輸線實現(xiàn)阻斷射頻電流功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種尺寸小、加工簡單、成本低廉、易于集成以及全向的輻 射方向圖和較大的阻抗帶寬，能夠同時工作于多個通信頻段，多頻寬帶的對稱雙偶極調(diào)控 縫隙耦合諧振器的多頻段天線。
[0009] 本發(fā)明設(shè)有介質(zhì)基板，介質(zhì)基板的上表面和下表面分別敷有良導(dǎo)體層，上表面良 導(dǎo)體層設(shè)有帶縫隙結(jié)構(gòu)的輻射貼片和微帶饋線，所述帶縫隙結(jié)構(gòu)的輻射貼片結(jié)構(gòu)輪廓為類 U型結(jié)構(gòu)，所述類U形底端為斜梯型漸變結(jié)構(gòu)，用于減小與微帶饋線的反射，增加阻抗帶寬， 類U形頂端加載T型枝節(jié)，用于產(chǎn)生3. 5GHz的諧振頻點；所述縫隙結(jié)構(gòu)為在輻射貼片的左 右兩側(cè)刻蝕兩個對稱的"箭頭"型縫隙，以構(gòu)成縫隙耦合諧振器，實現(xiàn)雙偶極調(diào)控；所述微帶 饋線的形狀為矩形結(jié)構(gòu)；下表面良導(dǎo)體層設(shè)有接地板和加載枝節(jié)結(jié)構(gòu)，所述接地板為矩形 接地板，矩形接地板上設(shè)有兩個對稱L型槽，用于在高頻段內(nèi)形成一個阻帶，改善高頻段的 阻抗匹配特性；所述加載枝節(jié)結(jié)構(gòu)為兩個對稱的輪廓為類U型結(jié)構(gòu)，用于與兩個對稱的"箭 頭"型縫隙形成耦合作用，在類U型加載枝節(jié)上設(shè)有兩個對稱的耦合腔。
[0010] 所述耦合腔的形狀最好為圓形，用于影響等效電路中的電容特性，改善2. 4GHz頻 段的特性。
[0011] 所述介質(zhì)基板可采用陶瓷介質(zhì)基板或環(huán)氧復(fù)合介質(zhì)基板，在介質(zhì)基板雙面覆蓋銅 或銀材料，介質(zhì)基板的相對介電常數(shù)可為4. 0± 2. 0,最好為3. 2 ±0. 2。
[0012] 所述介質(zhì)基板的長度可為22.7±6.0m，寬度可為20.0±5.3mm，厚度可為 0. 800 ±0. 200mm。
[0013] 所述斜梯型漸變結(jié)構(gòu)的漸變高度可為2. 00±0. 50mm;帶縫隙結(jié)構(gòu)的輻射貼片結(jié) 構(gòu)的類U型結(jié)構(gòu)的寬度可為20. 0 ± 5. 0mm，高度可為9. 20 ± 2. 50mm，類U型結(jié)構(gòu)的開口的高 度可為 7. 00mm+ 2. 00mm，寬度可為 3. 00mm+ 0. 80mm。
[0014] 所述上表面良導(dǎo)體層的帶縫隙結(jié)構(gòu)的輻射貼片上加載的T型枝節(jié)寬度可為 14. 0mm±3. 7臟，高度可為12. 0±3. 2臟，線寬可為1. 80mm+ 0. 50臟。
[0015] 所述上表面良導(dǎo)體層的帶縫隙結(jié)構(gòu)的輻射貼片上的箭頭縫隙寬度可為 1. 50±0. 40mm，箭身長度可為8. 00±2. 20mm，箭頭縫隙長度可為3. 50mm±0. 90mm，箭頭縫 隙的箭頭的張角可為60.0° ±1.0°。
[0016] 所述上表面良導(dǎo)體層的微帶饋線為矩形結(jié)構(gòu)，所述矩形寬度可為1. 80±0. 50mm， 高度可為 7. 00mm+ 2. 00mm。
[0017] 所述矩形接地板的寬度可為20. 0±5. 3mm，高度可為6. 00mm± 1. 60mm。
[0018] 所述L型槽的寬度可為0. 800mm±0. 200mm，長度可為5. 50mm± 1. 45mm，高度可為 3. 00mm+ 0. 80mm。
[0019] 加載枝節(jié)結(jié)構(gòu)兩個對稱的類U型結(jié)構(gòu)的長度可為9. 20mm±2. 50mm，寬度可為 4. 20臟±1. 20臟，其U型口的長度可為3. 00臟±0. 80臟，寬度可為1. 40±0. 40臟；類 U型加載枝節(jié)上設(shè)有兩個對稱的耦合腔，耦合腔形狀最好為圓形，其圓形縫隙直徑可為 2. 00mm+ 0. 50mm〇
[0020] 本發(fā)明提出了一種對稱雙偶極調(diào)控縫隙耦合諧振器結(jié)構(gòu)，將其應(yīng)用于改進單極子 天線中，主要改進為在上層輻射貼片進行蝕刻縫隙，在地板上加載枝節(jié)，二者只通過電磁耦 合作用實現(xiàn)諧振器功能，產(chǎn)生新的諧振頻點，而不是完成扼流功能。本發(fā)明正是基于該改進 結(jié)構(gòu)的天線。
[0021] 與現(xiàn)有的多頻寬帶天線相比，本發(fā)明具有如下突出的優(yōu)點和效果：
[0022] 結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，實現(xiàn)小型化，多頻寬帶特性良好，輻射性能較好，滿足WLAN、 WiMAX頻段應(yīng)用。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0024] 圖2為本發(fā)明實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖3為本發(fā)明實施例的上表面良導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖4為本發(fā)明實施例的下表面良導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明實施例的回波損耗（S11)性能圖。圖中的橫坐標表示頻率（GHz)，縱 坐標表示回波損耗強度（dB)。
[0028] 圖6為本發(fā)明實施例的E面方向圖。在圖6中，坐標為極坐標。
[0029] 圖7為本發(fā)明實施例的H面方向圖。在圖7中，坐標為極坐標。
【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0031] 參見圖1~4,本發(fā)明實施例設(shè)有介質(zhì)基板1、上表面良導(dǎo)體層2、下表面良導(dǎo)體層 3〇
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