一种缝隙加载的多频印刷天线，它涉及一种多频印刷天线。本发明专利技术解决了传统的多频印刷天线具有尺寸大、结构复杂、谐振频率可控性差的缺点，限制了其在无线通信领域应用的问题。本发明专利技术的辐射单元和馈电结构由上至下印刷在介质板上，且辐射单元的底部镶嵌在馈电结构的顶端中部，馈电结构为共面波导馈电结构，辐射单元为倒三角形贴片，辐射单元的两腰上分别开有第一水平缝隙和第二水平缝隙，第一水平缝隙和第二水平缝隙上下并列设置，第一水平缝隙和第二水平缝隙距离馈电结构顶端的高度分别为h1=14.0mm-17.0mm和h2=9.0mm-13.0mm，第一水平缝隙和第二水平缝隙的宽度分别为w1=0.4mm-1.5mm和w2=0.5mm-2.0mm，第一水平缝隙和第二水平缝隙的长度分别为l1=9.0mm-14.0mm和l2=5.0mm-9.0mm。本发明专利技术可以应用于WLAN和WiMAX等通信系统中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多频印刷天线，具体涉及ー种缝隙加载的多频印刷天线。
技术介绍
随着现代无线通信技术的飞速发展，同时工作在两个或多个频段的通信系统成为无线通信研究的ー个重要方向。为实现系统的小型化，人们希望天线尺寸可以尽量减小，并且具有多频特性或者宽带特性，以实现整个多频系统只用一个天线就可以正常工作。另外，对应用于移动通信的天线则希望其具备全向特性，以保证通信的稳定。当前的研究主要集中在三个方面(I)利用分形结构的自相似性实现多频工作，典型的天线是谢尔宾斯基(Sierpinski)分形天线，但是由于实际天线的截断效应，使得多频的控制较为复杂；(2)利用加载的方法改变天线的场分布以实现多频工作，典型的天线是平面倒F天线，但这种天线需要有较大的地板，故限制了应用；(3)利用在天线的金属辐射体上开槽的方法获得多频特性，通过开槽可以改变金属辐射体的表面电流分布，从而获得多频效果，该方法实现起来较为灵活，但是规律性不明确。由于传统的多频印刷天线具有尺寸大、结构复杂、谐振频率可控性差的缺点，限制了其在无线通信领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统的多频印刷天线具有尺寸大、结构复杂、谐振频率可控性差的缺点，限制了其在无线通信领域应用的问题，进而提供一种缝隙加载的多频印刷天线。本专利技术的技术方案是ー种缝隙加载的多频印刷天线包括介质板、馈电结构和辐射单元，辐射单元和馈电结构由上至下印刷在介质板上，且辐射单元的底部镶嵌在馈电结构的顶端中部，馈电结构和辐射单元位于介质板的同侧，所述馈电结构为共面波导馈电结构，所述辐射单元为倒三角形贴片，辐射単元的两腰上分别开有第一水平缝隙和第二水平缝隙，第一水平缝隙和第二水平缝隙上下并列设置，第一水平缝隙和第二水平缝隙距离馈电结构顶端的高度分别为Ii1=H. Omm-17. Omm和h2=9. Omm-13. 0mm,第一水平缝隙和第二水平缝隙宽度分别为W1=O. 4mm-1. 5mm和w2=0. 5mm_2. 0mm,第一水平缝隙和第二水平缝隙的长度分别为 I1=I Omm-14. Omm 和 12=5. Omm-9. 0_。本专利技术与现有技术相比具有以下效果1.本专利技术形式紧凑，充分利用了天线空间，天线最大尺寸为最低工作频率对应波长的28.8%，具有良好的小型化的效果。2.本专利技术采用在三角形辐射单元加载水平缝隙的形式，増加了电流流经路径的长度，天线可以在WLAN (IEEE802. llb/g :2. 4 2. 484GHz, IEEE802. Ila :5. 15 5. 35GHz，5. 725 5. 825GHz)和WiMAX (IEEE802. 16 :3. 5GHz)系统的多个频点工作，并且提高了天线的阻抗带宽和频率可控性。3.本专利技术天线的馈电结构为共面波导结构，可以适用于同轴线等传统馈线馈电，也可以适用于现代集成传输线馈电。4.本专利技术所提出的天线是单面印刷电路，在大批量生产中加工方便、成本低，会产生显著的经济效益。附图说明图I为本专利技术多频印刷天线的辐射単元上开有两个水平缝隙时的结构示意图；图2为本专利技术辐射单元上开有两个水平缝隙时天线反射系数的测试结果；图3为辐射単元上开有两个水平缝隙，2. 4GHz时天线方向图的实验结果；图4为辐射単元上开有两个水平缝隙，3. 5GHz时天线方向图的实验结果；图5为辐射单元上开有两个水平缝隙，5. 2GHz时天线方向图的实验結果；图6为辐射単元上开有两个水平缝隙，5. SGHz时天线方向图的实验結果；图7为本专利技术多频印刷天线的辐射単元上开有三个水平缝隙时的结构示意图；图8为辐射単元上开有三个水平缝隙时，天线反射系数的测试結果；图9为辐射単元上开有三个水平缝隙，I. 8GHz时天线方向图的实验結果；图10为辐射单元上开有三个水平缝隙，2. 4GHz时天线方向图的实验結果；图11为辐射单元上开有三个水平缝隙，3. 5GHz时天线方向图的实验结果；图12为辐射单元上开有三个水平缝隙，5. 2GHz时天线方向图的实验结 果O具体实施例方式具体实施方式一结合图I-图6说明本实施方式,本实施方式的一种缝隙加载的多频印刷天线包括介质板I、馈电结构2和辐射单元3，辐射单元3和馈电结构2由上至下印刷在介质板I上，且辐射单元3的底部镶嵌在馈电结构2的顶端中部，馈电结构2和辐射单元3位于介质板I的同侧，所述馈电结构2为共面波导馈电结构，所述辐射单元3为倒三角形贴片，辐射単元3的两腰上分别开有第一水平缝隙3-1和第二水平缝隙3-2，第一水平缝隙3-1和第二水平缝隙3-2上下并列设置，第一水平缝隙3-1和第二水平缝隙3-2距离馈电结构2顶端的高度分别为Ii1=H. Omm-17. Omm和h2=9. Omm-13. 0mm,第一水平缝隙3-1和第二水平缝隙3-2宽度分别为W1=O. 4mm-1. 5mm和w2=0. 5mm_2. 0mm,第一水平缝隙3_1和第ニ水平缝隙3-2的长度分别为I1=I Omm-14. Omm和12=5. Omm-9. 0mm。本实施方式的三角形贴片的高h可以由VA1XXlS计算得出，其中第一通频带的中心频率所对应的自由空间的波长。第一水平缝隙3-1的长度I1的尺寸可以由I1Z^2=O. ΙΟ. 15计算得出，其中λ 2为第二通频带的中心频率所对应的自由空间的波长。第一水平缝隙3-1的宽度W1可以调整第二通频带的阻抗带宽，第二水平缝隙3-2的宽度W2可以调整第三通频带的阻抗带宽。W1的取值范围为O. Wl. 5mm, W2的取值范围为O. 5mm L Omm0共面波导馈电部分可以直接采用同轴接头馈电，也可以与集成电路中的共面波导馈电直接相连馈电，天线可以与印刷电路板集成。作为优选的一个方案，天线的尺寸为h=18mm、w=17mm、1^=16111111、h2=12mm、W1=O. 5mm、w2=l. 5mm、I1=IS. 5mm、l2=8mm、hs=38mm、ws=38mm、wg=16. 5mm、hg=20mm、w-mm、S=Imm0其中，hg为馈电结构2的高度，s为槽缝宽度，W1为中心导体宽度，Wg为馈电地板的宽度，Ws为介质板宽度，hs为介质板长度。根据上述要求的尺寸制作了天线的实物并进行了测试。反射系数测试结果如图2所示，天线的三个通频带为1. 95 2. 43GHz、3. 45 4. 05GHz、5. 08 6. 09GHz，相对带宽分别为21. 92%、16. 00%和18. 08%,频带覆盖了无线局域网络(WLAN, IEEE802. llb/g 2.4 2. 484GHz, IEEE802. Ila :5. 15 5. 35GHz，5. 725 5. 825GHz)和全球微波互联网接入(WiMAX, IEEE802. 16 :3. 5GHz)系统的工作频带，所以本专利技术可以应用于WLAN和WiMAX系统中。 从图3-图6的天线测试结果可以看出，天线在WLAN和WiMAX所应用的典型频率处具有较好的全向辐射特性，说明了本项专利技术在天线尺寸、带宽、全向辐射等指标上获得了良好的结合。缝隙加载多频印刷天线的提出，是借鉴了传统三角形单极子天线的表面电流分布设计得到；具有如下特点(I)由于传统三角形单极子具有宽频带的阻抗特性本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明川，蔡润南，赵琳，李明，刘晓锋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。