一种共面波导馈电的多频天线制造技术

本发明专利技术公开了一种共面波导馈电的多频天线，包括单层涂覆金属层的介质基板，金属层上刻蚀有共面波导馈线、阻抗匹配支节及两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面，在两个对称的辐射面上加载有末端短路的槽线支节，阻抗匹配支节是末端开路的槽线结构，该阻抗匹配支节并联加载在共面波导馈线的中间导带上，远离共面波导馈线输入端的两条信号传输缝隙末端分别与两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面连接。本发明专利技术结构简单，易于加工，天线性能优良，非常适合应用于无线通信终端系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种共面波导馈电的多频天线
本专利技术属于无线通讯设备
，具体涉及一种共面波导馈电的多频天线。
技术介绍
随着无线技术的迅速发展，相关的通讯设备日趋多样化。目前，移动通讯装置已成为人们随身携带的生活用品，如笔记本电脑、手机、个人数字助理等。这些电子产品均是通过天线发射和接收无线电波并进行信号的传递与交换的。LET（LongTermEvolution，长期演进）技术的实施，使得无线通讯系统须支持多输入多输出技术，即相关的电子产品可通过多组天线收发无线信号，以增加数据的吞吐量及传送距离。多组天线往往会使电子产品更加笨重，而传统的单频天线无法满足LET通信的需求。且随着LET技术的推进，频带要求越来越多，涵盖的频率从最低的698MHz到最高的3800MHz，可分为44个频段。由于频段的分散和杂乱，系统行业者即使在同一地区仍可同时使用多个频段。在此情形下，如何设计符合传输需求的天线，同时兼顾多频带、小型化、平面结构及易集成等，已成为业界努力的目标之一。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种涵盖多个频段，并兼具低成本、结构简单、小型化、高增益及性能优良等特点的共面波导馈电的多频天线，该多频天线采用共面波导馈电，其方式简单，并加载了阻抗匹配网络，使得天线的尺寸明显比同类型天线尺寸小。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种共面波导馈电的多频天线，包括单层涂覆金属层的介质基板，其特征在于：所述的金属层上刻蚀有共面波导馈线、阻抗匹配支节及两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面，两个相互对称的直角弯折槽线支节末端短路，阻抗匹配支节是末端开路的槽线结构，该阻抗匹配支节并联加载在共面波导馈线的中间导带上，远离共面波导馈线输入端的两条信号传输缝隙末端分别与两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面连接。进一步优选，所述的多频天线采用单端口馈电，共面波导馈线的中间导带、两条信号传输缝隙及两边的地共同构成馈电端口。进一步优选，所述的两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面包括来两个对称的来回5次的直角弯折型槽线支节及加载于相邻直角弯折支节之间的末端短路的槽线支节共同产生0.92-0.94GHz、2.3-2.33GHz、3.42-3.48GHz、4.4-4.46GHz、5.72-5.8GHz、7.86-8GHz频段。进一步优选，所述的介质基板的长度L=16.8mm，宽度W=12.05mm，厚度h=0.8mm，介质基板的材料为罗杰斯R4003C，介电常数为3.38，金属层为铜，金属层的厚度为0.017mm。进一步优选，所述的共面波导馈线的长度LX=15.2mm，其中用于馈线的长度为6mm，中间导带的宽度W1=2.3mm，信号传输缝隙的宽度g1=0.15mm，并联加载在共面波导馈线中间导带的末端开路的槽线支节的长度L1=2mm，其信号传输缝隙宽度g2=0.15mm，其末端距共面波导馈线输入端的距离L2=6mm，与共面波导馈线两条信号传输缝隙相连的两个对称的直角弯折槽线支节辐射面的长度L3=12.8mm，其末端距共面波导馈线输入端的距离L4=3mm，直角弯折槽线支节信号传输缝隙的宽度g3=0.15mm，在直角弯折槽线支节辐射面加载的末端短路的槽线支节的长度L5=12mm，其两端距直角弯折槽线支节的距离W3=0.57mm，两个对称的直角弯折槽线支节在远离共面波导馈线输入端口方向处的地平面尺寸L6=1mm，其沿长度方向的地平面L7=1mm。与现有技术相比，本专利技术有如下优点：本专利技术提供的天线采用单面覆铜介质基板制作而成，整体结构可采用传统PCB技术加工实现，成本低廉，且本专利技术提供的天线采用支节弯折曲流技术，两个弯折型辐射面无需地平面，大大减小了天线的尺寸，整个介质基板的尺寸仅为12*15.8mm，因此本专利技术提出的多频天线实现了小型化，且馈电简单，因此具有很高的使用价值。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是本专利技术的整体结构尺寸标注图；图4是为本专利技术的S11曲线计算结果；图5是本专利技术的VSWR（电压驻波比）结果。图中：1、介质基板，2、金属层，3、共面波导馈线，4、阻抗匹配支节，5、直角弯折槽线支节辐射面，6、末端短路的槽线支节，7、中间导带，8、信号传输缝隙。具体实施方式结合附图详细描述本专利技术的具体内容。如图1-3所示，一种共面波导馈电的多频天线，包括单层涂覆金属层2的介质基板1，所述的金属层2上刻蚀有共面波导馈线3、阻抗匹配支节4及两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面5，在两个对称的支节辐射面上加载有末端短路的槽线支节6，阻抗匹配支节4是末端开路的槽线结构，该阻抗匹配支节4并联加载在共面波导馈线3的中间导带7上并远离共面波导馈线3的输入端，远离共面波导馈线3输入端的两条信号传输缝隙8末端分别与两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面5连接。所述的多频天线采用单端口馈电，共面波导馈线3的中间导带7及两条信号传输缝隙8与共面波导馈线3两侧的地共同构成馈电端口；所述的两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面5是两个相互对称的来回5次直角弯折型槽线支节及加载于相邻直角弯折型槽线支节之间的末端短路的槽线支节6，这些支节共同产生了0.92-0.94GHz、2.3-2.33GHz、3.42-3.48GHz、4.4-4.46GHz、5.72-5.8GHz、7.86-8GHz频段。所述的介质基板1的长度L=16.8mm，宽度W=12.05mm，厚度h=0.8mm，介质基板1的材料为罗杰斯R4003C，介电常数为3.38，金属层2为铜，金属层2的厚度为0.017mm；所述的共面波导传输线的长度LX=15.2mm，其中包括用于馈线的L2部分，其长度为6mm，中间导带7的宽度W1=2.13mm，信号传输缝隙8的宽度g1=0.15mm，并联加载在共面波导馈线3中间导带7的末端开路的槽线支节6的长度L1=2mm，其信号传输缝隙的宽度g2=0.15mm，其末端距共面波导馈线3输入端的距离L2=6mm，与共面波导馈线3的两条信号传输缝隙8相连的两个对称的直角弯折槽线支节辐射面5的长度L3=12.8mm，其末端距共面波导馈线3输入端的距离L4=3mm，直角弯折槽线支节信号传输缝隙的宽度g3=0.15mm，在直角弯折槽线支节辐射面5加载的末端短路的槽线支节6的长度L5=12mm，其两端距直角弯折槽线支节的距离W3=0.57mm，两个对称的直角弯折槽线支节在远离共面波导馈线3输入端口方向处的地平面尺寸L6=1mm，其沿长度方向的地平面L7=1mm。该多频天线的S11曲线计算结果如图3所示，在0.92-0.94GHz、2.3-2.33GHz、3.42-3.48GHz、4.4-4.46GHz、5.72-5.8GHz及7.86-8GHz频段内满足S11≤-10dB的要求。该多频天线的VSWR曲线如图4所示，在0.92-0.94GHz、2.3-2.33GHz、3.42-3.48GHz及4.4-4.46GHz频段内满足VSWR<2的要求。本专利技术提出的多频天线采用支节曲流技术，增加了天线的谐振点，实现了多频天线的特性，且直角弯折直线辐射面几乎不需地平面，大大减小了天线的整体尺寸，其大小仅为15*12mm。综上所述，本专利技术结构简单，易于加工，天线性能优良，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共面波导馈电的多频天线，包括单层涂覆金属层的介质基板，其特征在于：所述的金属层上刻蚀有共面波导馈线、阻抗匹配支节及两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面，两个相互对称的直角弯折槽线支节末端短路，阻抗匹配支节是末端开路的槽线结构，该阻抗匹配支节并联加载在共面波导馈线的中间导带上，远离共面波导馈线输入端的两条信号传输缝隙末端分别与两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面连接。

【技术特征摘要】
1.一种共面波导馈电的多频天线，包括单层涂覆金属层的介质基板，其特征在于：所述的金属层上刻蚀有共面波导馈线、阻抗匹配支节及两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面，两个相互对称的直角弯折槽线支节末端短路，阻抗匹配支节是末端开路的槽线结构，该阻抗匹配支节并联加载在共面波导馈线的中间导带上，远离共面波导馈线输入端的两条信号传输缝隙末端分别与两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面连接。2.根据权利要求1所述的共面波导馈电的多频天线，其特征在于：所述的多频天线采用单端口馈电，共面波导馈线的中间导带、两条信号传输缝隙及两边的地共同构成馈电端口。3.根据权利要求1所述的共面波导馈电的多频天线，其特征在于：所述的两个相互对称的直角弯折槽线支节辐射面包括来两个对称的来回5次的直角弯折型槽线支节及加载于相邻直角弯折支节之间的末端短路的槽线支节共同产生0.92-0.94GHz、2.3-2.33GHz、3.42-3.48GHz、4.4-4.46GHz、5.72-5.8GHz、7.86-8GHz频段。4.根据权利要求1所述的共面波导馈电的多频天线，其特征在于：所述的介质基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟娜，詹华伟，杨新伟，丹珍珍，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41