[发明专利]一种双频高增益同轴馈电贴片天线

说明书

技术领域

本发明提供一种双频高增益同轴馈电贴片天线，能同时工作于2.45GHz和5.8GHz两个频段，特别适用于这两个频段中对方向性要求高的系统，属于电磁传播与接收的技术领域。 

背景技术

1.微带天线的特点 

微带天线由于剖面低、体积小、易共形、能与电路集成等优点而被广泛应用（文献1，Xing Long Guo,H.B.Ji,H.H.Yin,J.Huang，Antenna for Wireless Communications on Unmanned Aerial Vehicles,Applied Mechanics and Materials,Vol.241–244,2013）。通过开槽、多层堆叠贴片、合适同轴馈电等技术，很容易使微带天线在两个或多个频率工作，这既利于集成也节约了成本。微带天线也有一些缺点，它由于损耗高而使增益低，这限制了其在对方向性要求高的系统中的应用（文献2，Mohammad Ojaroudi and Nasser Ojaroudi,Dual-band coplanar waveguide-fed monopole antenna for2.45.8GHz radiofrequency identification applications.MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS.Vol.54,No.10,October 2012）。因此，如何提高微带天线增益成为一个研究热点。 

2.提高微带天线增益的方法 

目前常用的提高天线增益的方法包括以下几个方面。对于传统的微带天线，高增益是通过组阵形成阵列天线来实现的（文献3，K Rosengren,PS Kildal,Radiation efficiency,correlation,diversity gain and capacity of a six-monopole antenna array for a MIMO system:theory,simulation and measurement in reverberation chamber.Microwaves Antennas and Propagation,IEE Proceeding,Vol.152,Feb2005），但是阵列天线不但体积大，而且馈线网络复杂，效率较低；Roberto等人将UC-EBG结构用作贴片天线的衬底，将天线的增益提高3dB(文献4，Roberto Coccioli,Fei-Ran Yang,Kuang-Ping Ma and Tatsuo Itoh,Aperture-coupled patch antenna on UC-EBG substrate,IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques,Vol.47,No.11,pp.2123-2130.Nov.1999)；另一种被广泛使用的高方向性天线是法布里-珀罗空腔天线，该天线适用于卫星通信、点对点通信中（文献5，H.Boutayeb,K.Mahdjoubi,A.-C.Tarot,and T.A.Denidni.Directivity of An Antenna Embedded Inside A Fabry-Perot Cavity:Analysis and Design.MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS.Vol.48,No.1,January2006）。 

3.EBG覆层在高增益天线中的应用研究 

近年来，利用微波复合介质材料做天线覆层提高天线的方向性和增益也得到了深入的研究，覆层结构的形式也多种多样，如一维介质平板、金属网格等结构（文献6，S.Wang,A.P. Feresidis,G.Goussetis and J.C.Vardaxoglou,High-gain subwavelength resonant cavity antennas based on metamaterial ground planes,IEE Proc.-Microw.Antennas Propag.,Vol.153,No.1,2006:1-6），其中一维的EBG覆层被广泛使用。目前针对EBG覆层天线的研究，主要集中于EBG覆层改善天线的单个频段的增益，而国内外对于EBG覆层同时提高天线两个或多个频段增益的研究相对较少，本发明基于此点进行研究。