[发明专利]基于互补开口谐振环的低剖面天线

说明书

技术领域

本发明涉及天线，尤其涉及一种基于互补开口谐振环的低剖面天线。

背景技术

天线是所有无线通信系统不可或缺的部分，承担着将发射机发出的信号转化成电磁波的形式以向空间传播，或将自由空间中的电磁信号传化成高频信号以供接收机接收，从而实现无线通信的空间信号交换过程。随着无线通信技术的不断发展，硬件研发条件的不断进步，为了更好地实现无线信号的传输，对天线的性能上也提出了更高的要求，在当今无线通信设备广泛应用的大环境下，天线的重要性更是与日俱增，各种天线技术的研究和更高的技术指标的要求使得天线技术迎来了又一个发展的重大机遇。

很多年来，开口谐振环结构和互补开口谐振环结构在超材料设计中被当作晶格使用。最重要的应用之一是微波集成电路的设计，另外还有小型天线、人工磁导体的设计以及陷波滤波器在超宽带天线中的实现等。这些应用都使得其很多性能特征备受关注。随着这种结构在天线设计中的应用，它的缺陷也逐渐被发现，尤其是在工程应用中。例如，满足条件的带宽很窄，导致可实现的增益值受限制，且制作过程也很繁琐。因此，合理使用它的结构，对其进行优化，实现期望的性能特征意义重大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于互补开口谐振环的低剖面天线。

基于互补开口谐振环的低剖面天线包括上层金属圆盘、中层贴片、下层接地板、同轴馈线；金属接地板上中心开有圆形开槽，圆形开槽两侧分别开有右弓字形开槽和左弓字形开槽，中层贴片设有外圆环、内圆环和中心圆，外圆环、内圆环和中心圆三者用通过轴心的矩形条相连，上层金属圆盘与中层贴片的中心圆通过同轴馈线相连。

所述的上层金属圆盘的半径为15mm～20mm，与中层贴片的距离为5mm~7mm。所述的中层贴片的外圆环的半径分别为80mm～82mm，69mm～71mm，内圆环的半径分别为52mm~54mm，44mm~46mm，两圆环的宽度均为8mm~9mm，中心圆半径为27mm~29mm，连接三者的矩形条宽度为8mm~9mm。所述的下层接地板半径为150mm～155mm，与中层贴片的距离为50mm~55mm。所述的同轴馈线内芯半径为0.7mm～1mm，外围为聚四氟乙烯材料，外半径为1.4mm～1.6mm，其长度均为60mm～65mm。

所述的圆形开槽的半径为66mm～68mm。所述的右弓字形开槽和左弓字形开槽均与圆形开槽相连，其尺寸参数相同，按弓字的笔画顺序，其横画除倒数第二笔外长度均为30mm～32mm，倒数第二笔的长度为19mm~21mm，竖画除最后一笔外长度均为24mm~26mm，最后一笔长度为15mm~17mm，槽的宽度均为8mm～10mm。

本发明的基于互补开口谐振环的低剖面天线具有方向性强、辐射特性好、频段低、质量轻、制作方便及易于集成等优点。

附图说明

图1是基于互补开口谐振环的低剖面天线的正面结构示意图；

图2是基于互补开口谐振环的低剖面天线的金属接地板结构示意图；

图3是基于互补开口谐振环的低剖面天线的回波损耗图；

图4是基于互补开口谐振环的低剖面天线在300MHz时的E面辐射方向图；

图5是基于互补开口谐振环的低剖面天线在300MHz时的H面辐射方向图。

具体实施方式

如图1~2所示，基于互补开口谐振环的低剖面天线包括上层金属圆盘1、中层贴片2、下层接地板3、同轴馈线4；金属接地板3上中心开有圆形开槽5，圆形开槽5两侧分别开有右弓字形开槽6和左弓字形开槽7，中层贴片2设有外圆环、内圆环和中心圆，外圆环、内圆环和中心圆三者用通过轴心的矩形条相连，上层金属圆盘1与中层贴片2的中心圆通过同轴馈线4相连。金属圆盘1、中层贴片2、下层接地板3同轴上、中、下放置。