一种半圆环型双频单极子天线制造技术

本发明专利技术提供一种半圆环型双频单极子天线，包括介质基板；设置于介质基板一侧的接地板；以及设置于介质基板另一侧的辐射贴片；所述辐射贴片包括呈半圆环型的第一结构部；所述接地板上包括U型槽以及由U型槽的底壁向下凹陷形成的凹槽。该天线能够实现双频特性，辐射特性好，且可以在2.4GHz和5GHz工作频段工作。且可以在2.4GHz和5GHz工作频段工作。且可以在2.4GHz和5GHz工作频段工作。

【技术实现步骤摘要】
一种半圆环型双频单极子天线


[0001]本专利技术涉及通信
更具体地，涉及一种半圆环型双频单极子天线。

技术介绍

[0002]近年来伴随通信技术的快速发展，各式各样的天线结构应运而生，天线性能越来越好，天线结构也越来越向小型化发展。目前单极子天线以尺寸小、结构简单、易于加工等特点，广泛应用于WLAN和WIMAX通信系统中。实现天线的多频性能，可通过在天线上开槽来改变电流流径的方式来实现，比如有U型槽、弧形槽和不规则槽等。目前一般多采用多枝节结构，比如双频天线采用两枝节结构，三频天线采用三枝节结构，但采用这种方法设计的天线一般尺寸较大，无法达到小型化的要求。为使天线的小型化与天线的优异性能两者达到平衡，不断有学者提出新方法、新研究，现有技术中提出一种6/9型宽频微带馈电天线，该天线在高频有较宽的带宽，但低频的带宽较窄，还有采用层叠加载开槽技术提出的一种具有带阻单极子超宽带天线，但该天线在低频依然带宽较窄，也有采取共面波导结合地面开缝的方法提出的一种双频天线，但该天线尺寸较大。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供一种半圆环型双频单极子天线，该天线能够实现双频特性，辐射特性好，且可以在2.4GHz和5GHz工作频段工作。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0005]本专利技术提供一种半圆环型双频单极子天线，包括：
[0006]介质基板；
[0007]设置于介质基板一侧的接地板；以及
[0008]设置于介质基板另一侧的辐射贴片；
[0009]所述辐射贴片包括呈半圆环型的第一结构部；
[0010]所述接地板上包括U型槽以及由U型槽的底壁向下凹陷形成的凹槽。
[0011]此外，优选地方案是，所述辐射贴片还包括与第一结构部连接的第二结构部，所述第二结构部上形成有两个S型结构段。
[0012]此外，优选地方案是，所述第二结构部包括第一L型连接部和第二L型连接部；
[0013]所述第一L型连接部包括第一平直部和第一竖直部；所述第二L型连接部包括第二平直部和第二竖直部；
[0014]所述第一竖直部与第一结构部连接；所述第一平直部与第二平直部连接；
[0015]两个S型结构段中的一个形成于第一平直部上，另一个形成于第二竖直部上。
[0016]此外，优选地方案是，所述第一平直部上包括有开口方向相反的两个第一缺槽；
[0017]所述第二竖直部上包括有开口方向相反的两个第二缺槽。
[0018]此外，优选地方案是，所述第一缺槽和第二缺槽的开槽深度均为3mm。
[0019]此外，优选地方案是，所述第一结构部的外径为5.45mm。
[0020]此外，优选地方案是，所述接地板包括两个侧臂部以及用以连接两个侧臂部的中间部；所述侧臂部以及中间部围合形成所述U型槽；所述凹槽形成于中间部上。
[0021]此外，优选地方案是，所述凹槽的槽宽为2mm。
[0022]此外，优选地方案是，所述第二平直部的长度与第二竖直部的宽度的差值为4.25mm。
[0023]此外，优选地方案是，所述介质基板的材质为环氧树脂FR4，其介电常数为4.4，损耗正切为0.02。
[0024]本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术通过构造半圆环型结构的辐射贴片和在接地板开槽的方式，使得该天线能够实现双频特性，且辐射特性好，在接地板上开设U型槽以及凹槽，使低频和高频的谐振深度加深，带宽宽度增大。辐射贴片通过第一结构部的半圆环型设计，使得天线结构减小。仿真结果表明：天线可工作频段分别为2.28～2.67GHz，5.13～5.83GHz。实测结果表明：天线的实际工作频段为2.1～2.7GHz，4.9～6GHz。在工作频段内天线的电压驻波比小于2。该天线结构简单，易于加工，具有较好的辐射特性，实现了天线的小型化且整体性能优异。
附图说明
[0026]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0027]图1是本专利技术的接地板与介质基板的配合示意图。
[0028]图2是本专利技术的辐射贴片与介质基板的配合示意图。
[0029]图3是本专利技术的接地板的结构示意图。
[0030]图4是本专利技术的辐射贴片的结构示意图。
[0031]图5是本专利技术的天线在2.48GHz频率下的电流分布图。
[0032]图6是本专利技术的天线在5.4GHz频率下的电流分布图。
[0033]图7是本专利技术的接地板开凹槽与不开凹槽时的天线反射系数频率特性图。
[0034]图8是本专利技术的天线的电压驻波比频率特性图。
[0035]图9是本专利技术的天线在不同的W4时的性能变化图。
[0036]图10是本专利技术的天线在不同的W6时的性能变化图。
[0037]图11是本专利技术的天线在不同的W5时的性能变化图。
[0038]图12是本专利技术的天线在2.48GHz时的辐射方向图。
[0039]图13是本专利技术的天线在5.4GHz时的辐射方向图。
[0040]图14是本专利技术的天线的反射系数仿真与实测频率特性对比图。
具体实施方式
[0041]现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0042]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0043]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况
下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
[0044]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0045]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0046]为了使天线的小型化与天线的优异性能两者达到平衡。本专利技术提供一种半圆环型双频单极子天线，结合图1至图14所示，具体地所述半圆环型双频单极子天线包括：介质基板1；设置于介质基板1一侧的接地板2；以及设置在介质基板1的另一侧的辐射贴片3；所述辐射贴片3包括呈半圆环型的第一结构部31以及与第一结构部连接的第二结构部；所述第二结构部上形成有S型结构段；所述接地板2上包括U型槽21以及由U型槽21的底壁向下凹陷形成的凹槽22；通过在接地板2上开设U型槽21以及凹槽22，可使低频和高频的谐振深度加深，带宽宽度增大，而在辐射贴片3上设计半圆环型的第一结构部31，使得天线整体结构减小。对于2.4GHz工作频段，辐射贴片3长度应介于介质基板1/4波长和空气中1/4波长之间，即16.6mm～30.5mm；对于5GHz工作频段，辐射贴片3长度应在7.5mm～13.8mm。介质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半圆环型双频单极子天线，其特征在于，包括：介质基板；设置于介质基板一侧的接地板；以及设置于介质基板另一侧的辐射贴片；所述辐射贴片包括呈半圆环型的第一结构部；所述接地板上包括U型槽以及由U型槽的底壁向下凹陷形成的凹槽。2.根据权利要求1所述的半圆环型双频单极子天线，其特征在于，所述辐射贴片还包括与第一结构部连接的第二结构部，所述第二结构部上形成有两个S型结构段。3.根据权利要求2所述的半圆环型双频单极子天线，其特征在于，所述第二结构部包括第一L型连接部和第二L型连接部；所述第一L型连接部包括第一平直部和第一竖直部；所述第二L型连接部包括第二平直部和第二竖直部；所述第一竖直部与第一结构部连接；所述第一平直部与第二平直部连接；两个S型结构段中的一个形成于第一平直部上，另一个形成于第二竖直部上。4.根据权利要求3所述的半圆环型双频单极子天线，其特征在于，所述第一平直部上包括有开口方向相反的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向前，陈咏，孔晓健，于越，李存洲，
申请(专利权)人：航天科工空间工程发展有限公司，
类型：发明
国别省市：