[实用新型]一种基于缺陷地结构外框为正九边形环状的三频微带天线

说明书

技术领域

本实用新型属于天线领域，具体涉及一种基于缺陷地结构外框为正九边形环状的三频微带天线。

背景技术

目前在无线通信技术领域，实现多频的方法有两种：一种是利用超宽带天线将所有频段全部覆盖，但是该方法仅仅适用于多个频段相距比较近的情况，有很大的局限性；另一种方法是让系统中的天线分别独立覆盖这些频段，此方法比较常见，但是存在很多技术难点，如天线单元之间的互耦与干扰问题，且占用空间加大。所以我们希望能够在单天线上实现双频或多频，从而避免天线之间相互干扰的问题。

缺陷接地结构(Defected Ground Structure，DGS)，是微波领域新近发展的热门技术之一，它是由光子带隙结构发展而来。该结构通过在微带线等传输线接地平面上蚀刻周期性或非周期性图形，来改变接地电流的分布，从而改变传输线的频率特性，可实现激发谐振频率，抑制谐波，增加带宽等作用。缺陷接地结构在微波电路和天线设计中有着十分广泛的应用。

微带天线具有质量轻、体积小、易于制作等优点。但是普通的微带天线一般尺寸较大，频率单一、频带较窄、损耗较高。为此微带天线在降低回波损耗、增加天线带宽和减小尺寸等方面有待改进。

实用新型内容

本实用新型目的之一在于提供一种基于缺陷地结构外框为正九边形环状的三频微带天线，本实用新型提供的三频微带天线质量轻、体积小，能有效降低回波损耗，发射较高的频段带宽，同时具有多频段特性及稳定性。

一种基于缺陷地结构外框为正九边形环状的三频微带天线，包括介质基板、辐射贴片和接地板，辐射贴片和接地板沿介质基板中心线对称布置，辐射贴片位于介质基板上的表面，接地板在介质基板背面下方，辐射贴片包括开有圆槽的正九边形贴片、环形贴片、开有圆槽的正三角形贴片、第一竖矩形贴片、第二竖矩形贴片、第三竖矩形贴片和圆形贴片，接地板为矩形板，其中部有由横矩形和正三角形组成的缺陷块；

环形贴片通过第一竖矩形贴片与开有圆槽的正九边形贴片顶端相连，开有圆槽的正九边形贴片低端一角与第三竖矩形贴片相连，开有圆槽的正三角形贴片、第二竖矩形贴片和圆形贴片位于开有圆槽的正九边形贴片内部，开有圆槽的正三角形贴片通过第二竖矩形贴片和圆形贴片与开有圆槽的正九边形贴片底部相连，缺陷块中横矩形位于正三角形正上方，横矩形一边和正三角形一边位于同一条直线上。

进一步的，介质基板为FR4环氧板，相对介电常数ε_r为4.4，介质损耗为0.02，特性阻抗为50Ω。

进一步的，介质基板的长为39mm，宽为21mm，厚为1.6mm。

进一步的，环形贴片的内半径为1.84mm，外半径为3.0mm；第一竖矩形贴片长为1.4mm，宽为1.3mm；开有圆槽的正九边形贴片中圆槽的半径为8.79mm，正九边形外接圆的半径为10.5mm，圆槽的中心高于正九边形外接圆的圆心0.8mm；开有圆槽的正三角形贴片中圆槽的半径为2.6mm，正三角形的边长为12.07mm，圆槽的中心低于正九边形外接圆的圆心0.7mm；第二竖矩形贴片长为0.85mm，宽为0.7mm；圆形贴片的半径为1.2mm；第三竖矩形贴片的长为11mm，宽为2.6mm；

进一步的，接地板横向长与介质基板的宽的长度相等为21mm，纵向宽为8.3mm；缺陷块中横矩形贴片的长为6mm，宽为4.1mm，横矩形贴片的底边距接地板底端2.9mm；缺陷块正三角形的边长与第三竖矩形贴片的宽的长度相等，为2.6mm，正三角形中心距接地板底端2.7mm。

本实用新型的有益效果为，该三频微带天线质量轻、体积小，能有效降低回波损耗，发射较高的频段带宽，同时具有多频段性及稳定性。

附图说明

图1所示为本实用新型天线正面结构示意图。

图2所示为本实用新型天线背面结构示意图。

图3所示为本实用新型天线正面各项参数示意图。

图4所示为本实用新型背面各项参数示意图。

图5所示为本实用新型天线的回波损耗特征曲线图。

图6所示为本实用新型天线在2.45GHz时在E平面的辐射方向图。

图7所示为本实用新型天线在2.45GHz时在H平面的辐射方向图。

图8所示为本实用新型天线在3.5GHz时在E平面的辐射方向图。

图9所示为本实用新型天线在3.5GHz时在H平面的辐射方向图。

图10所示为本实用新型天线在5.5GHz时在E平面的辐射方向图。