[发明专利]一种全向犄角型微带缝隙宽带天线

说明书

本发明公开一种全向犄角型微带缝隙宽带天线，包括介质基板和金属接地板，所述介质基板由介电常数为4.4的FR4基板构成，所述介质基板的背面设置有金属接地板，介质基板的正面右下方设置有输入馈线，所述金属接地板开设有犄角型缝隙，所述犄角型缝隙由1/4的半径为R的圆减去1/2的半径为R/2的圆制作而成，R＝40mm。

技术领域

本发明属于宽带天线领域，特别是涉及一种全向犄角型微带缝隙宽带天线的设计，其具有全向化，带宽大的特点。

背景技术

现代通信系统正向大容量、高速化、多任务快速发展。宽带天线在移动卫星通信系统，雷达跟踪，无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)和无线局域网(Wireless Local Area Networking，WLAN)等方面的应用越来越广泛，其具有传输速率高、低功耗、系统容量大、穿透能力强、定位能力强等优点，宽带天线的研究日益得到重视。

一般来说提高天线的带宽有以下三种方法：1)降低品质因素Q(通过提高介质基板的厚度或者降低介电常数)；2)设计天线阵；3)改进馈电方法。后两种方法一般改变天线结构，制作比较复杂，第一种降低品质因数往往通过增加介质基板的厚度，但是会增加天线的尺寸，不易集成。针对以上的问题，微带缝隙天线被设计出来，微带缝隙天线对加工精度要求低，可以采用标准的光刻技术制作在敷铜电路板上，并且工作频带较宽，普遍应用于现代雷达、电子对抗和无线通信等领域宽带天线的设计。它可以通过微带线或共面波导(Coplanar Waveguide，CPW)进行馈电，具有比微带天线相对更宽的带宽。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，针对普通的宽带天线制作复杂、尺寸较大等缺点，提供一种制作简单、尺寸较小、性能优良的全向犄角型宽带缝隙天线。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种全向犄角型微带缝隙宽带天线，包括介质基板和金属接地板，所述介质基板由介电常数为4.4的FR4基板构成，所述介质基板的背面设置有金属接地板，介质基板的正面右下方设置有输入馈线，所述金属接地板开设有犄角型缝隙，所述犄角型缝隙由1/4的半径为R的圆减去1/2的半径为R/2的圆制作而成，R＝40mm。

进一步的，介质基板的损耗为10^-5。介质基板的长、宽、高分别为50～60mm、50～60mm和1.25～1.75mm。

进一步的，所述输入馈线由特征阻抗为50欧姆的微带线构成，为微带线馈电结构。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.本发明在接地板上开出犄角型宽缝隙，利用宽缝隙天线的多谐振特性，来拓宽天线的带宽，天线的带宽达到157％(频率范围1.64GHZ-5.74GHZ)。

2.本发明利用简单的微带线馈电，克服了普通宽带天线复杂馈电网络的缺点。

3.本发明利用对称性的缝隙结构，改变了电流路径，实现了天线的全向化辐射，覆盖范围大。

4.本发明的微带宽带天线，利用普通的光刻技术制作，结构简单，易于加工。

附图说明

图1为本发明天线的正面结构示意图。

图2为本发明天线的背面结构示意图。

图3为本发明实施例中天线仿真的频率响应曲线。

图4为本发明实施例中天线仿真的辐射方向图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。