[发明专利]小型化吸波结构四频平面微带天线

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种小型化吸波结构四频平面微带天线。

背景技术

微带天线(microstrip antenna)是在一个薄介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片馈电构成的天线。微带天线具有小型化、易集成、方向性好等优点，在无线通信技术上得到了广泛应用。

无线通信系统常用通信频段为RFID系统(2.4GHz，5.8GHz)、IEEE802.11b/g(2.4GHz)，IEEE802.11a(5.2GHz)、WIMAX(3.3-3.7GHz)和WLAN(2.45GHz，5.15-5.85GHz)。

最早的微带天线只适用于一种通信频段，如一种2.4GHz小型化微带天线(无线通信技术，2009.4，30-32)和一种新型2.4GHz频段加载贴片天线的设计(电波科学学报，2004年12月，第6期，第19卷，730-734)，但随着短距离无线技术及无线局域网技术的迅速发展，从频谱资源分配上来看，原有的802.11b(2.402-2.480GHz)协议中的带宽和传输速率是非常有限的，不能满足数据通信的要求，因此，出现了能够兼容频率更高、频谱资源更为充裕的802.11a(5.155.35GHz)协议。为了进一步满足应用需求，能够兼容IEEE802.11a和IEEE802.11b规范的多模式无线网络成为了研究趋势，但是具有802.11a和802.11b2个版本功能的FLAN(无线局域网)将需要1个双频带的无线电发射机或2个单频带的无线电发射机，分别应用于2.4GHz频带和5.2GHz频带，但当使用2个单频带的无线电发射机势必会占有通信设备更大的物理空间，这与移动终端小型化的趋势不符，这时就要求无线电发射机使用能够双频工作的天线，所以研发能够在无线局域网上实现双频工作的天线显得尤为重要。如工作于2.4GHz/5.2GHz双频段微带缝隙天线的设计(器件与应用，2011，第35卷，第11期，43-46)，该文献设计出能够工作在FLAN网络上的小型双频微带天线，谐振频率分别为2.4GHz和5.2GHz，工作带宽包括2.402-2.483GHz和5.15-5.35GHz两个频段。虽然该方法实现了天线的双频工作，但天线体积仍相对较大，对杂散电磁波的聚拢收集作用较差，对特定频段电磁波的辐射效能有限。

另外，现有技术中，还没有集成度高，体积小，能够同时覆盖RFID，WLAN，WIMAX，C波段等系统多个频段的平面微带天线。

发明内容

为了解决现有技术中微带天线体积大，聚拢收集作用较差，对特定频段电磁波的辐射效能有限，不适于多个频段的技术问题，本发明提供一种小型化吸波结构四频平面微带天线。

本发明的小型化吸波结构四频平面微带天线，包括：

介质基板；

设定在所述介质基板上表面并用于接收电磁波的馈电线；

与所述馈电线相连并用于辐射电磁波的四枝节辐射单元；

设定在所述介质基板上表面并相对于馈电线左右两侧对称的接地板；

所述馈电线和四枝节辐射单元在接地板的内边缘形成的轮廓内，四枝节辐射单元左右两侧的接地板的内边缘为对称梯形，四枝节辐射单元下侧的接地板的内边缘为两个相对于馈电线对称的梯形，四枝节辐射单元上侧的接地板的内边缘为多个连续三角形，馈电线左右两侧的接地板的内边缘为两条平行直线；

所述四枝节辐射单元与梯形的上底边相邻，四枝节辐射单元左右两侧的接地板的内边缘与四枝节辐射单元上下两侧的接地板的内边缘的连接处为锐角；

所述两条平行直线的上端分别与四枝节辐射单元下侧的接地板的内边缘的两个对称梯形的相连。

进一步的，所述四枝节辐射单元上端为四条与不同波长频段电磁波相匹配的谐振枝节，四枝节辐射单元下端为倒梯形结构。

进一步的，所述多个连续三角形为多个连续倒置三角形。

进一步的，所述三角形为等腰三角形。

进一步的，所述接地板与馈电线的距离为0.5mm。

进一步的，所述介质基板为相对介电常数(εr)为4.4的FR-4介质基板，损耗角正切为0.02。