一种S波段的多频段微带天线论文和设计-池涛

全文摘要

本实用新型公开了一种S波段的多频段微带天线，其技术方案要点是：一种S波段的多频段微带天线，包括包括介质基板、辐射贴片、同轴馈线及接地板，所述辐射贴片及接地板分设于所述介质基板正反两面，所述辐射贴片开设有第一槽体和第二槽体，所述第一槽体设于辐射贴片的边缘位置，且位于所述辐射贴片边线中段，所述第二槽体位于所述辐射贴片的中部，所述辐射贴片边角位置设有切角；所述接地板设有缝隙，所述同轴馈线通过缝隙设置于所述接地板背离介质基板的表面，所述同轴馈线穿过所述接地板和介质基板与所述辐射贴片相连接。本实用新型达到微带天线S波段的工作频率更宽，工作频段更多，同时有利于实现天线的小型化。

主设计要求

1.一种S波段的多频段微带天线，包括介质基板(1)、辐射贴片(2)、同轴馈线(4)及接地板(5)，所述辐射贴片(2)及接地板(5)分设于所述介质基板(1)正反两面，其特征在于：所述辐射贴片(2)开设有第一槽体(21)和第二槽体(22)，所述第一槽体(21)设于辐射贴片(2)的边缘位置，且位于所述辐射贴片(2)边线中段，所述第二槽体(22)位于所述辐射贴片(2)的中部，所述辐射贴片(2)边角位置设有切角(3)；所述接地板(5)设有缝隙，所述同轴馈线(4)通过缝隙设置于所述接地板(5)背离介质基板(1)的表面，所述同轴馈线(4)穿过所述接地板(5)和介质基板(1)与所述辐射贴片(2)相连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种S波段的多频段微带天线，其特征在于：所述同轴馈线(4)包括由内向外呈同心设置的同轴馈电点芯线(41)、绝缘层(42)、金属薄层(43)，所述同轴馈电点芯线(41)穿设接地板(5)介质基板(1)并与所述辐射贴片(2)连接，所述金属薄层(43)与所述接地板(5)连接。

3.根据权利要求1所述的一种S波段的多频段微带天线，其特征在于：所述第一槽体(21)设置为若干，若干个第一槽体(21)环绕所述辐射贴均匀分布。

4.根据权利要求1或3所述的一种S波段的多频段微带天线，其特征在于：所述第二槽体(22)的形状为圆形，且设于所述辐射贴片(2)的中间。

5.根据权利要求3所述的一种S波段的多频段微带天线，其特征在于：所述辐射贴片(2)呈长方形设置，所述第一槽体(21)设置为(4)个。

6.根据权利要求3所述的一种S波段的多频段微带天线，其特征在于：所述同轴馈线(4)位于所述第二槽体(22)与切角(3)之间。

7.根据权利要求3所述的一种S波段的多频段微带天线，其特征在于：所述切角(3)呈三角形设置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及到一种S波段的多频段微带天线。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的发展，S波段的电磁波得到了广泛的应用。S波段的频率范围是1.55～3.4GHz，中继、卫星通信、雷达以及日常中广泛使用的蓝牙、ZigBee(可实现短距离、低功耗的无线通信技术)、无线路由器、无线鼠标等都是工作在该频率范围内[1]。微带天线的质量较轻、体积较小、易于共形，能够更加方便的获得圆极化，实现双频工作功能，所以被广泛的应用于无线通信系统。传统的微带贴片天线普遍只能完成单频或双频工作，而且一般带宽较窄。如今，无线通信技术向着高速、宽带以及高效率的趋势迅速发展，所以提高通信系统的工作性能和效率已成为关键，宽频多频带小型化微带天线的研究成为天线领域中的一个主要研究方向。

因此，我们有必要对这样一种结构进行改善，以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种S波段的多频段微带天线，达到微带天线S波段的工作频率更宽，工作频段更多，同时有利于实现天线的小型化。

本实用新型的上述技术目的是用过以下技术方案实现的：一种S波段的多频段微带天线，包括包括介质基板、辐射贴片、同轴馈线及接地板，所述辐射贴片及接地板分设于所述介质基板正反两面，所述辐射贴片开设有第一槽体和第二槽体，所述第一槽体设于辐射贴片的边缘位置，且位于所述辐射贴片边线中段，所述第二槽体位于所述辐射贴片的中部，所述辐射贴片边角位置设有切角；所述接地板设有缝隙，所述同轴馈线通过缝隙设置于所述接地板背离介质基板的表面，所述同轴馈线穿过所述接地板和介质基板与所述辐射贴片相连接。

本实用新型的进一步设置为：所述同轴馈线包括由内向外呈同心设置的同轴馈电点芯线、绝缘层、金属薄层，所述同轴馈电点芯线穿设接地板介质基板并与所述辐射贴片连接，所述金属薄层与所述接地板连接。

本实用新型的进一步设置为：所述第一槽体设置为若干，若干个第一槽体环绕所述辐射贴均匀分布。

本实用新型的进一步设置为：所述第二槽体的形状为圆形，且设于所述辐射贴片的中间。

本实用新型的进一步设置为：所述辐射贴片呈长方形设置，所述第一槽体设置为个。

本实用新型的进一步设置为：所述同轴馈线位于所述第二槽体与切角之间。

本实用新型的进一步设置为：所述切角呈三角形设置。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1)辐射贴片采用开槽和切角结构，使之较传统的微带天线具有更好的圆极化性能和更长的电流路径，使得微带天线具有更宽的频带、更多的工作频段、更小的谐振频率和更小的尺寸，其中，第一槽体和第二槽体相互耦合能产生三谐振，从而显著增加微带天线的带宽；通过第二槽体改变电流路径，使得天线的谐振频率大大降低，切角实现天线圆极化工作，更好的提升天线的工作性能；因此，对于设定的微带天线尺寸，本实用新型的开槽和切角的S波段的多频微带天线的工作频率更宽，工作频段更多，同时有利于实现天线的小型化；

2)通过上述同轴馈线结构达到有效隔离同轴馈电点芯线与金属薄层，同时避免同轴馈电点芯线与接地板接触；

3)当第二槽体设于辐射贴片的正中间时，能够更好地与第一槽体产生耦合，使得辐射贴片上的电流分布更加均匀，更加有利于实现微带天线的多频谐振、降低谐振频率；

4)在辐射贴片的四条边沿均开设第一槽体，第一槽体设置成方形，达到更大限度的延长电流流经路径，更加有利于实现多频谐振，并且辐射贴片具有对称的结构，辐射贴片上的电流分布更加均匀，更加有利于实现天线的小型化；

5)同轴馈线位于位于所述第二槽体与切角之间，达到馈电效果更好，微带天线的电磁波反射更小；

6)具有三角形切角的微带天线更加容易实现圆极化，更加有利于展宽微带天线的工作带宽。

附图说明

图1是本实用新型剖视图；

图2是本实用新型的正视图。

图中数字所表示的相应部件名称：1、介质基板；2、辐射贴片；21、第一槽体；22、第二槽体；3、切角；4、同轴馈线；41、同轴馈电点芯线；42、绝缘层；43、金属薄层；5、接地板。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型提出的一种S波段的多频段微带天线，包括介质基板1，介质基板1的正反两面分布固定有辐射贴片2和接地板5，辐射贴片2开始有第一槽体21和第二槽体22，第一槽体21设于辐射贴片2的边缘位置，并且位于辐射贴片2边线的中段，第二槽体22位于辐射贴片2的中部，同时在辐射贴片2的每个边角位置均设置有切角3，切角3呈三角形状。接地板5开设有缝隙，缝隙内穿设有同轴馈线4，并且同轴馈线4延伸至接地板5外侧。

辐射贴片2采用开槽和切角3结构，使之较传统的微带天线具有更好的圆极化性能和更长的电流路径，使得微带天线具有更宽的频带、更多的工作频段、更小的谐振频率和更小的尺寸，其中，第一槽体21和第二槽体22相互耦合能产生三谐振，从而显著增加微带天线的带宽；通过第二槽体22改变电流路径，使得天线的谐振频率大大降低，切角3实现天线圆极化工作，更好的提升天线的工作性能，具有三角形切角3的微带天线更加容易实现圆极化，更加有利于展宽微带天线的工作带宽；因此，对于设定的微带天线尺寸，本实用新型的开槽和切角3的S波段的多频微带天线的工作频率更宽，工作频段更多，同时有利于实现天线的小型化。

同轴馈线4包括由内向外呈同心设置的同轴馈电点芯线41、绝缘层42、金属薄层43，同轴馈电点芯线41穿设接地板5、介质基板1并延伸至辐射贴片2，与辐射贴片2连接；绝缘层42依次穿过接地板5、介质基板1至辐射贴片2位置，金属薄层43与所述接地板5连接。达到有效隔离同轴馈电点芯线41与金属薄层43，同时避免同轴馈电点芯线41与接地板5接触。

第二槽体22设置呈圆形，且位于辐射贴片2中心位置，当第二槽体22设于辐射贴片2的正中间时，能够更好地与第一槽体21产生耦合，使得辐射贴片2上的电流分布更加均匀，更加有利于实现微带天线的多频谐振、降低谐振频率。

辐射贴片2设置为长方形，并且在辐射贴片2的四条边沿均开设第一槽体21，第一槽体21设置成方形，达到更大限度的延长电流流经路径，更加有利于实现多频谐振，并且辐射贴片2具有对称的结构，辐射贴片2上的电流分布更加均匀，更加有利于实现天线的小型化。

同轴馈线4位于位于所述第二槽体22与切角3之间，达到馈电效果更好，微带天线的电磁波反射更小。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

设计图

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主设计要求

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