[发明专利]一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线。

背景技术

随着现代无线通信系统的飞速发展，无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)和全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)得到广泛的应用，实现无地域限制的无线网络模式。目前的WLAN主要工作在2.45GHz(2.4—2.484GHz)、5.25GHz(5.15—5.35GHz)和5.8GHz(5.725—5.825GHz)频段，而WiMAX工作在2.5GHz(2.5—2.69GHz)、3.5GHz(3.4—3.69GHz)和5.5GHz(5.25—5.85GHz)频段。天线在无线通信系统中占据十分重要的地位，是组成无线通信系统的主要部件之一。

在无线通信领域中，微带天线由于具有体积小、重量轻、剖面低、可共形等特点，引起了人们的广泛关注。微带多频天线的设计方法有两种：其一，用几个窄带谐振单元合成一个多频段天线；其二，设计一种宽带天线，然后采用滤波或频带阻断技术获得所需要的频段。现在常用的天线小型化技术有以下几种：增加介质基板的介电常数、短路加载技术、曲流技术、附加有源网络、采用特殊形状的贴片等。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，该天线可同时工作于WLAN(2.4GHz和5.25GHz)和WiMAX(2.5GHz和3.5GHz)三个频段。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于非对称共面馈电的小型化多频段天线，包括介质基板，辐射面，馈线，地面结构和陷波结构；所述天线的辐射面为半个椭圆金属面，馈线与辐射面相连接，天线的馈电采用非对称共面馈电结构，所述天线的地面结构为1/4椭圆形状；所述陷波结构位于天线的背面，所述陷波结构包括三个开口谐振环，三个谐振环用于产生三个频段的陷波。

进一步，所述三个开口谐振环的开口尺寸均为W_S，三个谐振环同圆心，所述三个开口谐振环的半径各不相同，分别为大谐振环，中谐振环，小谐振环。

进一步，所述大谐振环用于产生低频段的陷波，所述中谐振环用于产生中频段的陷波，所述小谐振环用于产生高频段的陷波。

进一步，所述辐射面椭圆的长轴为2(W–W₂–W₃–W₀/2)，短轴为L–W₄–L₁；其中，W为多频段天线的宽，W₂为辐射面右顶点到多频段天线右边的距离，W₃为辐射面左边到多频段天线左边的距离，W₀为馈线的宽，L为多频段天线的长，W₄为辐射面上顶点到多频段天线上边的距离，L₁为馈线的长。

进一步，所述地面结构椭圆的长轴为2(W–W₃–W₀–d–L₂)，短轴为2(L₁–W₁)；其中，W为多频段天线的宽，W₃为辐射面左边到多频段天线左边的距离，W₀为馈线的宽，d为馈线的右边到地面结构左边的距离，L₂为地面结构右顶点到多频段天线右边的距离，L₁为馈线的长，W₁辐射面下顶点到地面结构上顶点的距离。

进一步，所述三个开口谐振环的尺寸为：R₁＝2.5mm，R₂＝2.7mm，R₃＝3.5mm，R₄＝3.8mm，R₅＝4.6mm，R₆＝4.8mm，W_S＝1mm，X₁＝3.8mm，Y₁＝5.5mm；R₁为小谐振环内环半径，R₂为小谐振环外环半径，R₃为中谐振环内环半径，R₄为中谐振环外环半径，R₅为大谐振环内环半径，R₆为大谐振环外环半径，X₁为谐振环圆心到多频段天线左边的距离，Y₁为谐振环圆心到多频段天线下边的距离。