圆环双频天线制造技术

本实用新型专利技术公开一种圆环双频天线，其结构包括介质基板、天线辐射单元、微带馈电单元、接地单元；天线辐射单元由设置在介质基板正面的圆环和矩形拼接而成；微带馈电单元为设置在介质基板正面的矩形；天线辐射单元的底部与微带馈电单元的顶部相连；接地单元为设置在介质基板背面的矩形。本实用新型专利技术具有双频带，辐射特性好，结构简单，体积小，易于加工制作，便于批量生产等优点。量生产等优点。量生产等优点。

【技术实现步骤摘要】
圆环双频天线


[0001]本技术涉及天线领域，特别涉及一种双频天线，主要用于双频无线通信系统。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的快速发展以及市场需求的增加，现代无线通信要求随时随地的无线接入以及大容量、高速率的数据传输。为了适应无线通信的高速发展，相继诞生了多种无线通信技术，例如蓝牙Bluetooth、无线射频识别(Radio Frequency Identification、RFID)、无线局域网(Wireless local area networks，WLAN)、全球微波接入互操作(Worldwide interoperability for microwave access，WiMAX)等。随着各种无线通信技术的出现，就要求当前的无线通信系统能够同时满足两种甚至多种通信技术，所以对无线通信系统提出了新的要求。
[0003]由于，天线是无线通信系统中一个重要的部件，所以无线通信系统对天线的要求越来越高，具有剖面薄、体积小、质量小、易集成等优点的微带天线得到了广泛的研究与应用。同时，无线通信系统中要求多种工作频段共存，工作于双频或者多频段的无线通信系统是目前发展的一个重要方向，因此，对双频或多频微带天线的研究也很重要。实现双频或多频通常有以下几种方法：(1)附加寄生贴片；(2)加载缝隙；(3)加载集总元件等。最后一种方法增加电路的电抗性，附加寄生贴片和加载集总元件的方法使得电路的结构变得复杂。加载缝隙的方法不改变原有天线的物理结构，保持了天线结构的简单性，得到了广泛的应用。

技术实现思路
/>[0004]本技术的目的是提供一种平面化、结构简单、成本低、适用于双频无线通信系统的圆环双频天线。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种圆环双频天线，包括介质基板、辐射单元、微带馈电单元、接地单元；
[0007]进一步地，辐射单元与微带馈电单元位于介质基板的上表面，辐射单元的底部与微带馈电单元的顶部相连，使得辐射单元与微带馈电单元合并成一个整体的导电单元。
[0008]进一步地，接地单元位于介质基板的下表面。
[0009]进一步地，所述的辐射单元是由圆环和矩形拼接而成；矩形的一段位于圆环的圆心处，另一端与圆环相连。
[0010]进一步地，所述的辐射单元中的圆环和矩形形成双频谐振；通过改变矩形与介质基板的水平中线之间的夹角，可以改变天线的谐振频率和阻抗带宽。
[0011]进一步地，微带馈电单元为矩形，微带馈电单元的特性阻抗为50欧姆。
[0012]进一步地，接地单元为矩形，接地单元的两侧边和底边分别与介质基板的两侧边和底边边缘相重合，即接地单元位于介质基板的整个下表面。
[0013]本技术的有益效果在于：
[0014]1.该天线结构简单，采用单极子辐射单元，有效地减小了天线的尺寸。
[0015]2.该天线采用电抗加载技术实现了天线的双频特性，该天线具有双频带，辐射特性好，结构简单，体积小，易于加工制作，便于批量生产等优点。
附图说明
[0016]图1是本技术圆环双频天线的俯视结构示意图；
[0017]图2是本技术圆环双频天线的侧视结构示意图；
[0018]图3是本技术圆环双频天线的电压驻波比(VSWR)；
[0019]图4是本技术圆环双频天线在2.45GHz、2.6GHz和5.5GHz处的辐射方向图。
具体实施方式
[0020]图1～2中给出的是本技术的实施例：一种圆环双频天线，其特征在于：包括介质基板1、辐射单元2、微带馈电单元3、接地单元4。辐射单元与微带馈电单元位于介质基板的上表面，辐射单元的底部与微带馈电单元的顶部相连，使得辐射单元与微带馈电单元合并成一个整体的导电单元。接地单元位于介质基板的下表面。辐射单元是由圆环5和矩形6拼接而成；矩形6的一段位于圆环的圆心处，另一端与圆环相连。辐射单元中的圆环和矩形形成双频谐振；通过改变矩形与介质基板的水平中线之间的夹角，可以改变天线的谐振频率和阻抗带宽。微带馈电单元是矩形，微带馈电单元的特性阻抗为50欧姆。接地单元为矩形，接地单元的两侧边和底边分别与所述的介质基板的两侧边和底边边缘相重合。
[0021]本技术的圆环双频天线采用的是介电常数为4.4的FR4介质基板，介质基板的长度为37mm、宽度为29.5mm，厚度为1.6mm；辐射单元中的圆环是通过两个圆演变来的，其中大圆的半径为12.3mm、小圆的半径为10.5mm，圆环的中心距离介质基板底边边缘的距离为21mm；辐射单元中的矩形的长度和宽度分别为10.41mm和2mm。微带馈电单元是矩形，其长度和宽度分别为8.8mm和3mm；接地单元也是矩形，其长度和宽度分别为7.32mm和29.5mm。
[0022]对照附图3，图3给出了圆环双频天线的电压驻波比VSWR。根据图3可见，天线有两个工作频率范围(VSWR＜2)，分别为2.35～2.74GHz和4～6.08GHz，覆盖WLAN频段(2.4～2.484GHz、5.15～5.35GHz、5.725～5.875GHz)和WiMAX频段(2.5～2.7GHz、5.25～5.85GHz)。
[0023]对照附图4，图4给出了天线在2.45GHz、2.6GHz和5.5GHz处的辐射方向图，从图中可以看出，在这三个频点上，天线方向图的辐射特性很好。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆环双频天线，其特征在于：包括介质基板(1)、辐射单元(2)、微带馈电单元(3)、接地单元(4)；辐射单元与微带馈电单元位于介质基板的上表面，辐射单元的底部与微带馈电单元的顶部相连，使得辐射单元与微带馈电单元合并成一个整体的导电单元；接地单元位于介质基板的下表面；所述的辐射单元是由圆环(5)和矩形(6)拼接而成；矩形(6)的一段位于圆环...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁剑，朱家乐，陶方琪，任燕，张子杰，许周康，李佳，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：新型
国别省市：