一种应用于ＷＬＡＮ的小型化宽带天线制造技术

一种应用于ＷＬＡＮ的小型化宽带天线，属于天线技术领域。辐射贴片位于陶瓷基片表面右上部位，其左侧具有一个倒“Ｌ”形开口槽；信号输入输出微带馈线位于陶瓷基片表面下边缘，并与辐射贴片的下边左侧部分相连；接地板位于陶瓷基片表面左下角；辐射贴片的互补结构贴片位于陶瓷基片背面的左侧和下侧部位，由左侧的一个“凹”字形贴片和下侧的一个矩形贴片连接而成；接地销钉通过陶瓷基片中的通孔将辐射贴片的互补结构贴片和接地板连接在一起。本发明专利技术采用ＬＴＣＣ工艺制作，具有超低剖面和极小的外形，一方面通过在辐射贴片上开槽的方式增加电流路经的有效长度，从而降低了谐振频率；另一方面采用辐射贴片的互补结构贴片，一定程度上展宽了带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线
，涉及一种应用于无线局域网(Wireless Local Area Network,简称WLAN)的小型化宽带天线。
技术介绍
近年来，无线通信系统的不断发展对天线提出了更高的要求。如个人通信终端模 块日益趋向便携轻、薄、短、小，因此迫切需要研制更加小型化且高性能的天线作为收发组 件。WLAN普及程度的不断提高，要求系统模块越来越小，这使得占据系统模块大部分尺寸的 天线必须大幅度减小尺寸。随着集成天线技术的发展，近年来人们将LTCC (Low-temperature cofired ceramics，简称LTCC)封装技术应用到了天线集成封装研究中，将天线至于LTCC电路内部 或者表面，通过适当的设计获得良好的天线性能。带地板天线能天然地屏蔽天线和地板下 面的电路耦合，然而由于射频前端封装载体有限的面积和超低剖面，带地板天线Q值较高， 这将限制带宽等性能的提高。为此，可以通过适当破坏地板完整性以降低Q值等技术来扩 展带地板电小天线的带宽。基于LTCC技术的小型宽带天线相较于传统天线具有很大的优 势，如中国专利“WLAN模块的小型倒F天线(专利号ZL200920278382. 9) ”，设计了一种用于 无线局域网技术等无线数据传输模块的小型倒F天线，然而在小型化集成化越来越普及的 今天，对小型化宽带天线的要求越来越高，而上述专利技术中的天线较大的物理尺寸和高度势 必影响其在某些系统中的应用。目前，基于LTCC技术的天线在国内发展相对缓慢，公开发 表的基于LTCC的片式天线的文献和专利并不多，尤其是应用于无线局域网的天线，其面积 大多超过10mm*10mm。因此，小型化宽带天线设计是一项重要的工作和严峻的挑战。
技术实现思路
为了进一步提高现有应用于WLAN的小型化天线的工作带宽，减小其尺寸，本专利技术 提供一种应用于WLAN的小型化宽带天线，该天线突破了传统PCB天线的尺寸，具有超低剖 面和极小的外形；另外，该天线采用LTCC工艺，使之更好地和特定功能有源电路进行系统 封装设计，形成模块化，从而使其用于便携式设备成为可能。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种应用于WLAN的小型化宽带天线，如图1至图4所示，包括一个方形陶瓷基片 2、一个接地板1、一个信号输入输出微带馈线3、一个金属辐射贴片4、一个金属辐射贴片4 的互补结构贴片5和一个接地销钉6。金属辐射贴片4的外形为矩形，位于方形陶瓷基片2 表面右上部位，金属辐射贴片4的左侧具有一个倒“L”形开口槽。信号输入输出微带馈线3 位于方形陶瓷基片2表面下边缘，并与金属辐射贴片4的下边左侧部分相连。接地板1的 形状为矩形，位于方形陶瓷基片2表面左下角。金属辐射贴片4的互补结构贴片5位于方 形陶瓷基片2背面的左侧和下侧部位，由左侧的一个“凹”字形金属贴片和下侧的一个矩形 金属贴片连接而成。接地销钉6通过方形陶瓷基片2中的通孔将金属辐射贴片4的互补结构贴片5和接地板1连接在一起。相较于现有技术，本专利技术的有益效果是本专利技术在陶瓷基片所决定的有限面积内，通过在金属辐射贴片上开槽的方式改变 了电流路径，增加了电流路经的有效长度，从而降低了天线的谐振频率(也可理解为同等 谐振频率下，本专利技术的尺寸可进一步减小)；由于采用金属辐射贴片的互补结构贴片，虽然 受到天线尺寸的限制，还是能在一定程度上展宽天线带宽；另外，本专利技术采用LTCC工艺制 作，使之更好地和特定功能有源电路进行系统封装设计，形成模块化，从而使其能够应用于 便携式WLAN通信设备。附图说明图1是本专利技术提供的应用于WLAN的小型化宽带天线的具有透视效果的结构示意 图。图2是本专利技术提供的应用于WLAN的小型化宽带天线的侧视图。图3是本专利技术提供的应用于WLAN的小型化宽带天线的俯视图。图4是本专利技术提供的应用于WLAN的小型化宽带天线的背视图。图5是本专利技术提供的应用于WLAN的小型化宽带天线的反射系数仿真曲线图。图6是本专利技术提供的应用于WLAN的小型化宽带天线在5. 93GHz的E面方向图。图7是本专利技术提供的应用于WLAN的小型化宽带天线在5. 93GHz的H面方向图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。一种应用于WLAN的小型化宽带天线，如图1所示，包括一个方形陶瓷基片2、一个 接地板1、一个信号输入输出微带馈线3、一个金属辐射贴片4、一个金属辐射贴片4的互补 结构贴片5和一个接地销钉6。金属辐射贴片4的外形为矩形，位于方形陶瓷基片2表面右 上部位，金属辐射贴片4的左侧具有一个倒“L”字形开口槽。信号输入输出微带馈线3位 于方形陶瓷基片2表面下边缘，并与金属辐射贴片4的下边左侧部分相连。接地板1的形 状为矩形，位于方形陶瓷基片2表面左下角。金属辐射贴片4的互补结构贴片5位于方形 陶瓷基片2背面的左侧和下侧部位，由左侧的一个“凹”字形金属贴片和下侧的一个矩形金 属贴片连接而成。接地销钉6通过方形陶瓷基片2中的通孔将金属辐射贴片4的互补结构 贴片5和接地板1连接在一起。上述技术方案中，方形陶瓷基片2由多层LTCC陶瓷基片层叠而成，边长为8 16 毫米，厚度为0. 3 3. 0毫米，介电常数为2 10 ；金属辐射贴片4长度为6 14毫末，宽 度为4. 5 9毫米；金属辐射贴片4中的倒“L”字形开口槽的水平部分长度为2 4毫米， 宽度为1 3毫米；金属辐射贴片4中的倒“L”字形开口槽的垂直部分长度为2 5毫米， 宽度为0. 3 1毫米；信号输入输出微带馈线3的长度为0. 5 1. 5毫米，宽度为0. 2 2. 5毫米；接地板1的长度为3. 1 6. 2毫米，宽度为2. 5 5毫米；金属辐射贴片4的互 补结构贴片5中左侧的“凹”字形金属贴片长度为6 14毫米，宽度为2. 5 5毫米；金属 辐射贴片4的互补结构贴片5中左侧的“凹”字形金属贴片中的凹陷部分长度为1 4毫 米，宽度为0. 5 2. 5毫米；金属辐射贴片4的互补结构贴片5中下侧的矩形金属贴片长度为5. 0 11毫米，宽度为0. 5 2毫米。图5至图7为在上述技术方案中一种具体的应用于WLAN的小型化宽带天线的性 能仿真测试图。借助目前已成熟的LTCC电路加工工艺技术制作此天线，相关参数为方形 陶瓷基片2边长为8毫米，厚度为1. 2毫米，介电常数为5. 9，损耗角正切值是0. 002 ；金属 辐射贴片4长度为7毫末，宽度为4. 5毫米；金属辐射贴片4中的倒“L”字形开口槽的水平 部分长度为2. 5毫米，宽度为2毫米；金属辐射贴片4中的倒“L”字形开口槽的垂直部分 长度为4毫米，宽度为0. 5毫米；信号输入输出微带馈线3的长度为1. 5毫米，宽度为1. 5 毫米；接地板1的长度为3. 1毫米，宽度为2. 5毫米；金属辐射贴片4的互补结构贴片5中 左侧的“凹”字形金属贴片长度为7毫米，宽度为3毫米；金属辐射贴片4的互补结构贴片 5中左侧的“凹”字形金属贴片中的凹陷部分长度为3毫米，宽度为1.5毫米；金属辐射贴 片4的互补结构贴片5中下侧的矩形金属贴片长度为5毫米，宽度为1. 5毫米。图5是由 三维电磁仿真软件HFSS仿真得到的反射系数Sll图，可见从5. 41GHz 6. 22GHz范围内， 电压驻波比VSffR < 3，即Sll本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于ＷＬＡＮ的小型化宽带天线，包括一个方形陶瓷基片（２）、一个接地板（１）、一个信号输入输出微带馈线（３）、一个金属辐射贴片（４）、一个金属辐射贴片（４）的互补结构贴片（５）和一个接地销钉（６）；金属辐射贴片（４）的外形为矩形，位于方形陶瓷基片（２）表面右上部位，金属辐射贴片（４）的左侧具有一个倒“Ｌ”形开口槽；信号输入输出微带馈线（３）位于方形陶瓷基片（２）表面下边缘，并与金属辐射贴片（４）的下边左侧部分相连；接地板（１）的形状为矩形，位于方形陶瓷基片（２）表面左下角；金属辐射贴片（４）的互补结构贴片（５）位于方形陶瓷基片（２）背面的左侧和下侧部位，由左侧的一个“凹”字形金属贴片和下侧的一个矩形金属贴片连接而成；接地销钉（６）通过方形陶瓷基片（２）中的通孔将金属辐射贴片（４）的互补结构贴片（５）和接地板（１）连接在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖绍球，金大鹏，王秉中，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]