[实用新型]一种蝶形终端双宽频平面缝隙天线

说明书

本实用新型公开了一种蝶形终端双宽频平面缝隙天线，由介质基板、印制在介质基板上的蝶形馈源终端、共面波导馈线、L形地板和外接的同轴接头构成。蝶形馈源终端通过三个椭圆巧妙的构型可以使天线产生双宽频特性，通过调整三个椭圆的尺寸和椭圆之间的角度可以调节两个频带的中心频率和带宽，在L形地板上端设置矩形凸起可以改善天线低频段阻抗匹配特性，L形地板下端通过圆弧过渡连接可以调节天线中高频的阻抗匹配特性。本实用新型设计结构简单，具有双宽频、尺寸小、易于集成等特点，工作频段为3.1GHz～6GHz和7.1GHz～8.5GHz，覆盖3.5GHzWiMAX、5GHzWLAN和8GHz X频段，适用于小型多频带无线通信系统。

技术领域

本实用新型涉及无线通信天线技术领域，具体涉及一种蝶形终端双宽频平面缝隙天线，适用于WiMAX、WLAN和X频段小型多频带无线通信系统。

背景技术

天线作为无线通信系统的重要组成部分，起着发射和接收电磁波的作用，对整个系统的性能都有至关重要的影响，所以对天线的研究与设计具有非常重要的意义。天线结合微波技术的各种产品比比皆是，其影响小到人们的日常生活，大到国家的安全保障，其重要性是不言而喻的，就天线的实际应用需求而言，宽频带、多频带和小型化是天线目前最主要的研究方向。当前无线通信系统朝着小型化、系统集成方向发展，也迫切需要天线能覆盖多个电磁频段，从而增加系统的集成度，使通信系统更加紧凑，多带天线在此应用背景下应运而生。常规的多频带天线包括单极天线、缝隙天线、微带天线和倒F天线，单极天线一般具有全向辐射特性和较宽的工作带宽，缝隙天线比较容易实现多频特性，辐射单元的整体尺寸决定天线的最低谐振频率，微带天线具有定向辐射、低剖面等特点，倒F天线一般尺寸较小且辐射方向非对称，多被应用于手机终端上，但工作带宽相对较窄。缝隙天线是在地板上开一个较宽的缝隙，缝隙结构一般采用近似椭圆形或近似矩形缝隙，辐射与馈电部分与单极子天线的设计类似，共面波导馈电与宽缝隙相结合，采用特殊的几何组合结构调节阻抗匹配能够获得较宽的阻抗带宽，引入特殊结构设计还能够实现多频与陷波特性。加载技术是将电抗元件置于天线的某个部分，电抗元件可以是无源或有源的，加载的位置可以在天线的输入端或天线内部，采用加载技术可以展宽多频天线的阻抗带宽，加载的阻抗越大，天线的品质因数就越小，相对应的频带就越宽，但也会导致天线的增益减小，通过加载元件的弯曲变形可以缩小天线的尺寸。非专利文献1公开了一种加载ELC结构的双频天线，在矩形辐射单元内部加载ELC谐振单元，形成寄生谐振，基片背面为地板，通过贴片和地板上边缘间槽口渐开的方式展宽频带，但该天线的缺点是设计与计算较为复杂。缝隙加载技术可以实现多频特性，一般是在辐射贴片或地板上开一缝隙，通过改变天线自然模的场分布增加谐振点，实现双频或多频特性，但该种方法设计复杂、计算难度大。非专利文献2公开了一种加载缝隙的折合型微带线馈电缝隙天线，采用折合型微带线馈电，地板上加载两个矩形缝隙，在电路板上加载了一个相对较小的矩形缝隙，可以引导电流围绕此缝隙流动，使电流路径得到明显的增加，有效地降低天线的谐振频率。谐振交叠技术是设计多频带天线的重要技术手段，它是将两个或多个谐振单元融合在一起，每个谐振单元都能激励出一定的谐振频率，从而实现多频带特性，该方法设计简单、容易实现多频特性。非专利文献3公开了一种双频带平面单极子天线，该天线由微带线馈电，辐射器由左右两个枝节组成，左边的为C形枝节，右边的为L形枝节，C形枝节主要用来使天线在高频工作时具有好的阻抗匹配，L形枝节主要用来使天线在低频工作时具有好的阻抗匹配，但该天线辐射单元与地板位于介质基板两侧，不利于天线的集成。因此，设计小型化、双宽频的天线，满足无线通信系统高集成度的需求显得尤为重要。

引用文献列表

非专利文献1：罗人菳，超宽带贴片天线设计，电子科技大学硕士学位论文，2015:19-30.

非专利文献2：魏向阳，多频带缝隙型手机天线的研究与设计，青岛大学硕士学位论文，2015:26-30.

非专利文献3：谭明涛，宽带与多带平面天线研究，电子科技大学博士学位论文，2016:67-75.

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