一种七边形单陷波超宽带微带天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种七边形单陷波超宽带微带天线，涉及无线通信领域，包括辐射单元、介质基板和接地板，介质基板的正面印刷有辐射单元，介质基板的反面印刷有接地板。辐射单元包含辐射贴片、过渡贴片和馈线；辐射贴片为七边形结构的微带天线贴片，在远离馈线的位置设有开槽，在靠近馈线的位置设有过渡贴片。本实用新型专利技术通过调整基板的尺寸和改进接地板的结构，实现了天线对超宽带民用频段的覆盖。天线在辐射贴片上进行开槽，实现了802.11a标准下的无线局域网频段内的陷波工作特性。的无线局域网频段内的陷波工作特性。的无线局域网频段内的陷波工作特性。

【技术实现步骤摘要】
一种七边形单陷波超宽带微带天线


[0001]本技术涉及无线通信领域，具体为一种七边形单陷波超宽带微带天线。

技术介绍

[0002]微带天线具有体积小、重量轻、结构简单、易集成等优点，在现代无线通信系统中获得越来越广泛的应用。而无线通信技术的日益发展，也对天线的频带宽度提出了更高的要求。在2002年 3.1GHz~10.6GHz频段就已被划归为超宽带(ultra
‑
wideband, UWB)的民用频段，表明超宽带设备有着广泛的应用前景。
[0003]尽管如此，现有多边形微带天线多数基于三角形、四边形或六边形结构，而对其它几何结构的采用相对较少。同时，超宽带频段与一些无线通信系统的频段产生了重合，导致工作在超宽带频段下的设备对其它无线通信设备产生干扰冲突。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术公开了一种七边形单陷波超宽带微带天线，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种七边形单陷波超宽带微带天线，包括辐射单元、介质基板和接地板，介质基板的正面印刷有辐射单元，介质基板的反面印刷有接地板。所述辐射单元包含辐射贴片、过渡贴片和馈线；所述辐射贴片为设有开槽的七边形金属贴片；所述过渡贴片呈圆弧形，上端与辐射贴片相连接，下端与所述馈线相连接；馈线的向下弯折处设有馈电端口；所述馈电端口与所述接地板相接触。
[0006]优选地，所述开槽为矩形缝隙，详细地：
[0007]所述开槽的长度与辐射贴片的边长的三分之五相对应；
[0008]所述开槽的宽度与接地板的宽度的六分之一相对应；
[0009]所述开槽到辐射贴片的底边的距离与辐射贴片的边长的三分之二相对应。
[0010]优选地，所述接地板为具有缺陷结构的矩形金属板，在靠近馈线的位置设有接地板缺口；接地板的长度与所述介质基板的宽度相对应。
[0011]优选地，所述接地板缺口包括接地板第一缺口、接地板第二缺口及接地板第三缺口，三者均为矩形结构，它们的底边位于同一直线上，且与接地板的底边保持平行。
[0012]优选地，所述接地板缺口的底边到所述馈电端口的水平距离与辐射贴片的底边到馈电端口的水平距离的二分之一相对应。
[0013]优选地，所述接地板第一缺口的宽度与所述接地板第二缺口及接地板第三缺口的宽度相对应。
[0014]优选地，所述接地板第二缺口的长度与馈线的宽度相对应。
[0015]优选地，所述天线的总体尺寸为30mm*22mm*2mm。
[0016]本技术的有益效果如下：
[0017]1、该七边形单陷波超宽带微带天线，通过调整基板的尺寸和改进接地板的结构，
覆盖了3.1GHz~10.6GHz的超宽带民用频段。
[0018]2、该七边形单陷波超宽带微带天线，通过在辐射贴片上进行开槽，在IEEE 802.11a标准下的无线局域网频段(5.15GHz~5.825GHz)内实现了陷波工作特性。
附图说明
[0019]图1为本技术结构示意图。
[0020]图2为本技术俯视图。
[0021]图3为本技术电压驻波比曲线图。
[0022]图4为本技术工作于4GHz、6GHz及8GHz三个频率下的E面辐射方向图。
[0023]图5为本技术工作于4GHz、6GHz及8GHz三个频率下的H面辐射方向图。
[0024]图中：1辐射单元、11辐射贴片、12过渡贴片、13馈线、131馈电端口、2介质基板、3接地板、31接地板缺口、311接地板第一缺口、312接地板第二缺口、313接地板第三缺口。
具体实施方式
[0025]本技术实施例提供一种七边形单陷波超宽带微带天线，如图1所示，包括辐射单元1、介质基板2和接地板3，介质基板2的正面印刷有辐射单元1，介质基板2的反面印刷有接地板3。通过调整基板的尺寸和改进接地板的结构，天线能够覆盖3.1GHz~10.6GHz的超宽带民用频段。辐射单元1包含辐射贴片11、过渡贴片12和馈线13；辐射贴片11为设有开槽111的七边形金属贴片；过渡贴片12呈圆弧形，包含沿馈线13的轴线相互对称的两部分，分别设置于辐射贴片11与馈线13相接处的两侧，上端与辐射贴片11相连接，下端与馈线13相连接；馈线13的向下弯折处设有馈电端口131；馈电端口131印刷在介质基板2的侧面，与接地板3相接触，本技术的俯视图如图2所示。
[0026]辐射贴片11上的开槽111为矩形缝隙。开槽111的长度与辐射贴片11的边长的三分之五相对应；开槽111的宽度与接地板3的宽度的六分之一相对应；开槽111到辐射贴片11的底边的距离与辐射贴片11的边长的三分之二相对应。
[0027]接地板3为具有缺陷结构的矩形金属板，在靠近馈线13的位置设有接地板缺口31；接地板3的长度与介质基板2的宽度相对应。
[0028]接地板缺口31包括接地板第一缺口311、接地板第二缺口312及接地板第三缺口313，三者均为矩形结构，它们的底边位于同一直线上，且与接地板3的底边保持平行。
[0029]接地板缺口31的底边到馈电端口131的水平距离与辐射贴片11的底边到馈电端口131的水平距离的二分之一相对应。
[0030]接地板第一缺口311的宽度与接地板第二缺口312及接地板第三缺口313的宽度相对应。接地板第二缺口312的长度与馈线13的宽度相对应。
[0031]开槽111的长度x和产生陷波的谐振频率f
notch
存在关系。由于光速c为已知量，在明确谐振频率的情况下，开槽111的长度可以根据以下公式进行初步计算。
[0032][0033]其中ε
re
为有效相对介电常数，在馈线13的宽度W
f
不小于介质基板2的厚度h的情况下，其数值可以借助下式进行计算。
[0034][0035]本技术在确保天线性能的基础上借助HFSS软件对天线的设计参数进行优化，最终将天线的总体尺寸设计为30mm*22mm*2mm，介质基板采用FR4树脂，相对介电常数ε
r
=4.4，损耗角正切tanδ=0.02。
[0036]作为一种可实施的方式，辐射贴片11的边长为9mm，开槽111的尺寸为15mm*1.3mm，开槽111到辐射贴片11的底边的距离为10.8mm，接地板3的长度和宽度分别为22mm和7.8mm，接地板第二缺口312的长度和馈线13的宽度均为3.5mm，接地板第一缺口311和接地板第三缺口313的长度均为3.1mm，接地板第一缺口311、接地板第二缺口312和接地板第三缺口313的宽度均为2.5mm。
[0037]图3所示为天线的电压驻波比曲线。天线的电压驻波比(VSWR)不大于2的总体频段为2.95GHz~13.98GHz，覆盖了3.1GHz~10.6GHz的频率范围，其中天线的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种七边形单陷波超宽带微带天线，包括辐射单元（1）、介质基板（2）和接地板（3），介质基板（2）的正面印刷有辐射单元（1），介质基板（2）的反面印刷有接地板（3），其特征在于，所述辐射单元（1）包含辐射贴片（11）、过渡贴片（12）和馈线（13）；所述辐射贴片（11）为设有开槽（111）的七边形金属贴片；所述过渡贴片（12）呈圆弧形，上端与辐射贴片（11）相连接，下端与所述馈线（13）相连接；馈线（13）的向下弯折处设有馈电端口（131）；所述馈电端口（131）与所述接地板（3）相接触。2.如权利要求1所述的一种七边形单陷波超宽带微带天线，其特征在于，所述开槽（111）为矩形缝隙，详细地：所述开槽（111）的长度与辐射贴片（11）的边长的三分之五相对应；所述开槽（111）的宽度与接地板（3）的宽度的六分之一相对应；所述开槽（111）到辐射贴片（11）的底边的距离与辐射贴片（11）的边长的三分之二相对应。3.如权利要求1所述的一种七边形单陷波超宽带微带天线，其特征在于，所述接地板（3）为具有缺陷结构的矩形金属板，在靠近馈线（13）的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦江，葛文萍，张鹏举，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：新型
国别省市：