基于开口圆环结构的微带贴片天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于开口圆环结构的微带贴片天线。它包括微带基板、凹型辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；微带基板的上表面设有凹型辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，凹型辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线相连，微带基板的下表面设有矩形金属接地板，矩形金属接地板表面设有开口圆环谐振器，开口圆环谐振器包含6个开口圆环谐单元，分成两列，间距为0.5mm～1mm，每列包含等间距排列的3个开口圆环谐单元，间距为0.1mm～0.3mm。本实用新型专利技术采用接地板开槽技术，并且微带基板使用teflon材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天线，尤其涉及一种基于开口圆环结构的微带贴片天线。
技术介绍
微带天线具有体积小，重量轻，低剖面，能与载体共型，制造简单，成本低，易集成，容易实现双频、多频段工作等诸多优点，因此近十几年微带天线得到了广泛的研究和发展。适用于宽带WLAN的双频、多频带微带天线也正在得到研究和开发。微带天线的单元增益较低，因此常采用由微带贴片 单元组成的微带阵列天线来获得更大的增益或实现特定的方向性。阵列天线可以实现单个天线所无法实现的复杂功能，具有更大的灵活性、更高的信号容量，能显著提高系统的性能。目前市场上无线局域网中的微带天线一般是将圆形或矩形贴片开槽来提高定向性，但是增益仍比较低，损耗大，功率小。在WLAN应用中，损耗成为获得较大增益的重要限制因素。因此，迫切需要提出一种高增益、低损耗的天线来满足WLAN通信系统的要求。SRR,是一种负介电常数和负磁导率的左手材料，将开口环结构与微带天线的结合能够在结构上新颖，尺寸上小型化，不仅可以满足各个频段的需求，而且在性能上能够较容易满足，因此，迫切需要研究出基于开口圆环结构的微带贴片天线。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种基于开口圆环结构的微带贴片天线。为了达到上述目的，本技术的技术方案如下基于开口圆环结构的微带贴片天线包括微带基板、凹型辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、矩形金属接地板；微带基板的上表面设有凹型辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，凹型辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线相连，微带基板的下表面设有矩形金属接地板，矩形金属接地板表面设有开口圆环谐振器，开口圆环谐振器包含6个开口圆环谐单元，分成两列，间距为0. 5mm Imm，每列包含等间距排列的3个开口圆环谐单元，间距为0. Imm 0. 3mm n所述的微带基板为teflon材料。所述的微带基板的长为24mm 26mm,宽为23mm 26mm。所述的凹型福射贴片的长为17mm 18mm,宽为17 18mm,凹型槽深度为6mm 7mm,宽为8 mm 9 mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽为5. 5mm 6. 6mm,长度为11 _ 12 _。所述的凹型辐射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Q。所述的开口圆环谐单元从外至内环设有三个圆环，外环、中环、内环半径分别为3mm 3. 5mm, 2. 5mm 3mm，2mm 2. 5mm,环的宽度为 0. 2mm 0. 3mm。本技术采用接地板开槽技术，并且微带基板使用teflon材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成。附图说明图I是基于开口圆环结构的微带贴片天线的结构主视图；图2是基于开口圆环结构的微带贴片天线的结构后视图；图3是基于开口圆环结构的微带贴片天线的插入损耗图；图4是基于开口圆环结构的微带贴片天线在5. 5GHz时的E面辐射方向图；图5是基于开口圆环结构的微带贴片天线在5. 5GHz时的H面辐射方向图。具体实施方式如图I所示，基于开口圆环结构的微带贴片天线包括微带基板I、凹型辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3、矩形金属接地板4 ;微带基板I的上表面设有凹型辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3，凹型辐射贴片2底部与阻抗匹配输入传输线3相连，微带基板I的下表面设有矩形金属接地板4，矩形金属接地板4表面设有开口圆环谐振器5，开口圆环谐振器5包含6个开口圆环谐单元6，分成两列，间距为0. 5mm Imm，每列包含等间距排列的3个开口圆环谐单元6,间距为0. Imm 0. 3mm。所述的微带基板I为teflon材料。所述的微带基板I的长为24mm 26mm,宽为23mm 26mm。所述的凹型福射贴片2的长为17mm 18mm,宽为17 18mm,凹型槽深度为6mm 7mm,宽为8 mm 9 mm。所述的阻抗匹配输入传输线3的宽为5. 5mm 6. 6mm,长度为11 mm 12 _。所述的凹型福射贴片2与阻抗匹配输入传输线3采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Q。所述的开口圆环谐单元6从外至内环设有三个圆环，外环、中环、内环半径分别为3mm 3. 5mm, 2. 5mm 3mm, 2mm 2. 5mm,环的宽度为0. 2mm 0. 3mm。根据设计需要，可改变开口圆环谐单元6的横向间距或者开口圆环谐单元6的环的边长，提高定向性，改善天线性能。实施例I基于开口圆环结构的微带贴片天线选择介电常数为2. 65的teflon材料制作微带基板,厚度为2 mm。微带基板的长为25mm,宽为25mm。凹型福射贴片的长为17. 5mm,宽为17mm,凹槽深度为6. 2mm宽为8 mm。阻抗匹配输入传输线的宽为6mm,长为11. 6_。凹型福射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Q。开口圆环谐单元从外至内环设有三个圆环，外环、中环、内环半径分别为3. 25mm, 2. 85mm, 2. 45mm,环的宽度为0. 2mm 0. 3mm。基于开口圆环结构的微带贴片天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的插入损耗曲线如附图3。由图可见，-IOdB以下的工作频段分别为5. 4-5. 6GHz,中心频率在5. 5GHz，完全可以符合Wimax频段标准。图4-5所示为基于开口圆环结构的微带贴片天线在5. 5GHz时的E面和H面方向图，从图中可以看出，增益为6. 7dBi，半功率波瓣宽度为86. 3°。权利要求1.一种基于开口圆环结构的微带贴片天线，其特征在于包括微带基板(I)、凹型辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(3)、矩形金属接地板(4);微带基板(I)的上表面设有凹型辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(3)，凹型辐射贴片(2)底部与阻抗匹配输入传输线(3)相连，微带基板(I)的下表面设有矩形金属接地板(4)，矩形金属接地板(4)表面设有开口圆环谐振器(5)，开口圆环谐振器(5)包含6个开口圆环谐单元(6)，分成两列，间距为·0. 5mm Imm ，每列包含等间距排列的3个开口圆环谐单元(6),间距为0. Imm 0. 3mm。2.如权利要求I所述的一种基于开口圆环结构的微带贴片天线，其特征在于所述的微带基板(I)为teflon材料。3.如权利要求I所述的一种基于开口圆环结构的微带贴片天线，其特征在于所述的微带基板(I)的长为24mm 26mm,宽为23mm 26mm。4.如权利要求I所述的一种基于开口圆环结构的微带贴片天线，其特征在于所述的凹型福射贴片(2)的长为17mm 18mm,宽为17 18mm,凹型槽深度为6mm 7mm,宽为8mm 9 mnin5.如权利要求I所述的一种基于开口圆环结构的微带贴片天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(3)的宽为5. 5mm 6. 6mm,长度为11 mm 12 mm。6.如权利要求I所述的一种基于开口圆环结构的微带贴片天线，其特征在于所述的凹型辐射贴片(2)与阻抗匹配输入传输线(3)采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Q。7.如权利要求I所述的一种基于开口圆环结构的微带贴片天线，其特征在于所述的开口圆环谐单元(6)从外至内环设有三个圆环，外环、中环、内环半径分别为3mm 3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于开口圆环结构的微带贴片天线，其特征在于包括微带基板（1）、凹型辐射贴片（2）、阻抗匹配输入传输线（3）、矩形金属接地板（4）；微带基板（1）的上表面设有凹型辐射贴片（2）、阻抗匹配输入传输线（3），凹型辐射贴片（2）底部与阻抗匹配输入传输线（3）相连，微带基板（1）的下表面设有矩形金属接地板（4），矩形金属接地板（4）表面设有开口圆环谐振器（5），开口圆环谐振器（5）包含6个开口圆环谐单元（6），分成两列，间距为0.5mm～1mm？，每列包含等间距排列的3个开口圆环谐单元（6），间距为0.1mm～0.3mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任荣凯，李九生，宋美静，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：实用新型
国别省市：