一种宽带低不圆度WiFi全向天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种宽带低不圆度WiFi全向天线，属于无线通信技术领域。包括设置于介质基板的表面上的辐射贴片主体、金属接地板、金属微带馈线；其中，辐射贴片主体为第一切角矩形贴片，第一切角矩形贴片的下端两侧具有两个对称三角形切角；金属微带馈线的上端与第一切角矩形贴片的下端连接；金属接地板由两个关于金属微带馈线中轴线相对称的第二切角矩形贴片、第三切角矩形贴片组成；其中，第二切角矩形贴片、第三切角矩形贴片在靠近金属微带馈线的一条短边为直角边，另一条短边具有三角形切角形状。本实用新型专利技术具有良好的水平全向辐射特性，可应用于5GHzWiFi无线通信领域的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带低不圆度WiFi全向天线
本技术涉及一种宽带低不圆度WiFi全向天线，属于无线通信

技术介绍
全向天线是指在水平面内实现360°全均匀辐射，垂直面内有一定波束宽度的天线。全向天线发射的信号可以被水平面任意方位的接收端接收，同时可接收水平面各个方向的信号。全向天线已经广泛应用于Wi-Fi
Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。可以简单的理解为无线上网，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网，它是当今使用最广的一种无线网络传输技术。随着传输速率和信息量的不断提高，无线成为移动便携设备的标配。Wi-Fi已经成为我们日常生活中不可缺少的无线网络技术。随着大规模集成电路与空间技术的发展，各种电子设备都朝着小型化与微型化方向研制，这使得天线往往成为系统中最笨重的部件而显露出来；对于Wi-Fi无线通信，全向天线需要高质量地传输语言、文字、图像、数据等重要信息，这要求包括天线的宽带化；全向天线最要的指标之一是方向图的不圆度，在5-6GHzWiFi频段，一般不圆度都比较高，大多在5-6GHZ带宽内不圆度3左右，不圆度的降低可以增强天线对各个方向信号的接收，所以如何在保证通信质量的前提下，降低天线的尺寸，尤其是方向图的不圆度是一项紧迫而重要的工作。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种采用平面的微带贴片形式，通过共面波导馈电的形式增加了天线带宽，对矩形辐射贴片和共面接地板进行切角降低了方向图不圆度和调节了阻抗匹配，良好的不圆度解决了在5-6GHzWiFi频段相同距离不同方位角度上呈现出明显的信号强度不均匀性等问题的宽带低不圆度WiFi全向天线。本技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本技术设计了一种宽带低不圆度WiFi全向天线，包括设置于介质基板的表面上的辐射贴片主体、金属接地板、金属微带馈线；其中，所述辐射贴片主体为第一切角矩形贴片，第一切角矩形贴片的下端两侧具有两个对称三角形切角；所述金属微带馈线的上端与第一切角矩形贴片的下端连接；所述金属接地板由两个关于金属微带馈线中轴线相对称的第二切角矩形贴片、第三切角矩形贴片组成；其中，第二切角矩形贴片、第三切角矩形贴片在靠近金属微带馈线的一条短边为直角边，另一条短边具有三角形切角形状。作为本技术的优选技术方案：所述介质基板的材质为FR-4，长度为30mm，宽度为24mm，厚度为1mm。作为本技术的优选技术方案：所述金属微带馈线的长度为9.8mm，宽度为2mm。作为本技术的优选技术方案：所述第一切角矩形贴片、第二切角矩形贴片、第三切角矩形贴片、金属微带馈线的金属厚度为36um。本技术所述一种宽带低不圆度WiFi全向天线采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本技术是一种新型的宽通带、小型化、低不圆度的共面波导馈电贴片WiFi全向天线，通过共面波导馈电的形式增加了天线带宽，矩形辐射贴片和共面矩形接地板的切角形式降低方向图不圆度和调节了阻抗匹配，并对提出的全向天线进行优化设计、实物加工。测试结果表明该天线工作于C波段，在5-6GHzWiFi频段内的方向图具有很低的不圆度，中心频点5.5GHz处的天线增益为2.5dB，不圆度仅为1.47dB，具有良好的水平全向辐射特性，可应用于5GHzWiFi无线通信领域。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的反射系数曲线图；图3是本技术在5-6GHz整个频带内的天线仿真增益与天线方向图不圆度图；图4是本技术在5GHz频点的2D仿真方向图；图5是本技术在5.3GHz频点的2D仿真方向图；图6是本技术在5.6GHz频点的2D仿真方向图；图7是本技术在6GHz频点的2D仿真方向图；其中，1-辐射贴片主体，2-第二切角矩形贴片，3-第三切角矩形贴片，4-金属微带馈线，5-介质基板。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。如图1所示，本技术设计了一种宽带低不圆度WiFi全向天线，包括设置于介质基板5的表面上的辐射贴片主体1、金属接地板、金属微带馈线4；其中，所述辐射贴片主体1为第一切角矩形贴片，第一切角矩形贴片的下端两侧具有两个对称三角形切角；所述金属微带馈线4的上端与第一切角矩形贴片的下端连接；所述金属接地板由两个关于金属微带馈线4中轴线相对称的第二切角矩形贴片2、第三切角矩形贴片3组成；其中，第二切角矩形贴片2、第三切角矩形贴片3在靠近金属微带馈线4的一条短边为直角边，另一条短边具有三角形切角形状。介质基板5的材质为FR-4，长度为30mm，宽度为24mm，厚度为1mm。金属微带馈线4的长度为9.8mm，宽度为2mm。辐射贴片主体1、第二切角矩形贴片2、第三切角矩形贴片3、金属微带馈线4的金属厚度为36um。辐射贴片主体1的长度为20.2mm，宽度为11mm，两侧三角形切角长度都为6.5mm，宽度都为3.8mm。第二切角矩形贴片2、第三切角矩形贴片3的长度都为7.2mm，宽度都为10mm。第二切角矩形贴片2的左下角被切除的三角形贴片的长度为6mm，宽度为1.5mm。第三切角矩形贴片3的右下角被切除的三角形贴片的长度也是6mm，宽度也是1.5mm。辐射贴片主体1、金属微带馈线4都关于介质基板5的中心线对称。第二切角矩形贴片2、第三切角矩形贴片3关于金属微带馈线4中轴线相对称。根据天线带宽、驻波、增益和不圆度的设计要求，基于电磁仿真软件对微带馈线长度、接地板矩形切角贴片及矩形辐射三角形切角贴片的各参数进行优化设计，最后确定整个天线结构。平面全向天线的设计和仿真完成后，将该平面全向天线在30mm×24mm×1mm的FR-4基板上加工实现，射频信号通过一个标准的SMA接头输出。如图2所示，为宽带低不圆度WiFi全向天线的反射系数曲线图。其中,横轴（X轴）是频率f，单位为GHz；纵轴（Y轴)是S11的幅度，单位为dB。由图2知，在整个5-6GHz频段实现了良好的阻抗匹配（S11<-10）。如图3所示，为5-6GHz整个频带内宽带低不圆度WiFi全向天线的仿真增益和方向图不圆度。其中，横轴（X轴）是频率f，单位GHz；纵轴（Y轴）分别是天线的增益和不圆度，单位为dB。由图3可知，频率在5-6GHz，天线增益都大于2dB，最高增益为2.8dB，天线方向图不圆度YD范围为1-1.8，所以天线具有很低的不圆度和较稳定的增益。如图4所示，为宽带低不圆度WiFi全向天线在5GHz的2D方向图。其中，实线表示E-面（Theta=0º，XOZ面），虚线表示H-面（Theta=90º，YOZ面）；增益为2.14dB。如图5所示，为宽带低不圆度WiFi全向天线在5.3GHz的2D方向图。其中，实线表示E-面（Theta=0º，XOZ面），虚线表示H-面（Theta=90º，YOZ面）；增益为2.38dB。如图6所示，为宽带低不圆度WiFi全向天线在5.6GHz的2D方向图。其中，实线表示E-面（Theta=0º，XOZ面），虚线表示H-面（Theta=90º，YOZ面）；增益为2.54dB。如图7所示，为宽带低不圆度WiFi全向天本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带低不圆度WiFi全向天线，其特征在于：包括设置于介质基板的表面上的辐射贴片主体、金属接地板、金属微带馈线；其中，所述辐射贴片主体为第一切角矩形贴片，第一切角矩形贴片的下端两侧具有两个对称三角形切角；所述金属微带馈线的上端与第一切角矩形贴片的下端连接；所述金属接地板由两个关于金属微带馈线中轴线相对称的第二切角矩形贴片、第三切角矩形贴片组成；其中，第二切角矩形贴片、第三切角矩形贴片在靠近金属微带馈线的一条短边为直角边，另一条短边具有三角形切角形状。

【技术特征摘要】
1.一种宽带低不圆度WiFi全向天线，其特征在于：包括设置于介质基板的表面上的辐射贴片主体、金属接地板、金属微带馈线；其中，所述辐射贴片主体为第一切角矩形贴片，第一切角矩形贴片的下端两侧具有两个对称三角形切角；所述金属微带馈线的上端与第一切角矩形贴片的下端连接；所述金属接地板由两个关于金属微带馈线中轴线相对称的第二切角矩形贴片、第三切角矩形贴片组成；其中，第二切角矩形贴片、第三切角矩形贴片在靠近金属微带馈线的一条短边为直角边，另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛俊祥，王奇，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32