基于圆环形双频微带天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于圆环形双频微带天线。它包括微带基板、圆环形型辐射贴片、半圆环形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、耦合微带连接线、金属接地板；微带基板的上表面设有圆环形型辐射贴片、半圆环形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、耦合微带连接线，圆环形型辐射贴片中心底部通过耦合微带连接线与半圆环形辐射贴片相连，圆环形型辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线一端相连，阻抗匹配输入传输线另一端与微带基板底端相连，微带基板下表面设有金属接地板。本实用新型专利技术采用圆环、半圆环技术，并且微带基板使用FR4材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天线,尤其涉及一种基于圆环形双频微带天线。
技术介绍
无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)是利用无线技术实现快速接入以太网的技术。3G通信在国内开始商用以后，各地广泛采用3G + WLAN的混合组网策略，使得WLAN的应用非常广泛。2009年通过的新一代无线局域网标准IEEE 802. Iln将WLAN的传输速率由原来的54 Mbit/s提高到300 Mbit/s，最高可达600 Mbit/s，使得WLAN的应用更具价值和前景，发展也更加 迅猛。天线作为系统最重要的设备前端，直接影响着WLAN的整体性能。ffiEE规定WLAN的工作频段为(2. 40 2. 4835 GHz), ( 5.15 5. 35 GHz)，( 5. 725 5. 825 GHz)，这要求WLAN天线必须满足多频特性；从实用性和实际需求考虑，天线应实现小型化。微带天线易于实现多频，具有体积小、重量轻、剖面低、能与载体共型、成本低等优点，而在WLAN中广泛采用。近年来，针对多频和小型化出现了很多的研究方法。贴片开槽和采用双层贴片的结构是实现双频最常用的两种方法。采用贴片加载U型槽和T型槽的方法实现了双频，但是贴片尺寸较大。采用贴片加载环形槽，微带线馈电的方法进行设计，天线尺寸较大且没有覆盖WLAN要求的频段(5. 725 5. 825 GHz)。采用双层贴片结构，没有覆盖(2.40 2. 483 5 GHz)频段而且增加了天线的高度；对天线小型化常用的方法是在接地板和辐射贴片之间加载短路面或短路探针。以上这些方法可以很好地解决天线的多频、小型化等要求，只是单独使用不能有效解决实际中的多个问题。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种基于圆环形双频微带天线。为了达到上述目的，本技术的技术方案如下基于圆环形双频微带天线包括微带基板、圆环形型辐射贴片、半圆环形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、耦合微带连接线、金属接地板；微带基板的上表面设有圆环形型辐射贴片、半圆环形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、耦合微带连接线，圆环形型辐射贴片中心底部通过耦合微带连接线与半圆环形辐射贴片相连，圆环形型辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线一端相连，阻抗匹配输入传输线另一端与微带基板底端相连，微带基板下表面设有金属接地板。所述的微带基板为FR4材料。所述的微带基板的长为25mm 30mm,宽为35mm 42mm。所述的圆环形型福射贴片的外环半径为IOmm 15mm,内环半径为8mm 10mm。所述的半圆环形福射贴片的外环半径为7mm 9_。所述的阻抗匹配输入传输线的长为IOmm 13mm,宽为2mnT3mm。所述的圆环形型福射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。所述的稱合微带连接线的长为2mnT3mm,宽为O. 5mnTlmm。所述的矩形金属接地板(6)的长度为23mnT25mm,宽度为5mnT8mm。本技术采用圆环、半圆环技术，并且微带基板使用FR4材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成。附图说明图I是基于圆环形双频微带天线的结构主视图；图2是基于圆环形双频微带天线的结构后视图图3是基于圆环形双频微带天线的插入损耗图；图4是基于圆环形双频微带天线在2. 4GHz时的福射方向图；图5是基于圆环形双频微带天线在5. 8GHz时的福射方向图。具体实施方式如图I所示，基于圆环形双频微带天线包括微带基板I、圆环形型辐射贴片2、半圆环形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线4、耦合微带连接线5、金属接地板6 ;微带基板I的上表面设有圆环形型辐射贴片2、半圆环形辐射贴片3、阻抗匹配输入传输线4、耦合微带连接线5，圆环形型辐射贴片2中心底部通过耦合微带连接线5与半圆环形辐射贴片3相连，圆环形型辐射贴片2底部与阻抗匹配输入传输线4 一端相连，阻抗匹配输入传输线4另一端与微带基板I底端相连，微带基板I下表面设有金属接地板6。所述的微带基板I为FR4材料。所述的微带基板I的长为25mm 30mm,宽为35mm 42mm。所述的圆环形型福射贴片2的外环半径为IOmm 15mm,内环半径为8mm 10_。所述的半圆环形福射贴片3的外环半径为7_ 9_。所述的阻抗匹配输入传输线4的长为IOmm 13mm,宽为2mnT3mm。所述的圆环形型福射贴片2与阻抗匹配输入传输线4采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。所述的耦合微带连接线5的长为2mnT3mm，宽为O. 5mnTlmm。所述的矩形金属接地板6的长度为23mnT25mm,宽度为5mnT8mm。实施例I基于圆环形双频微带天线选择介电常数为4. 4的FR4材料制作微带基板,厚度为I mm。微带基板的长为25mm,宽为38mm。圆环形型福射贴片的外环半径为12mm,内环半径为9mm。半圆环形福射贴片的外环半径为8. 5mm,内环半径为5. 5 mm。阻抗匹配输入传输线的长为12mm,宽为2mm。圆环形型辐射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50 Ω。耦合微带连接线的长为2. 4mm,宽为1_。矩形金属接地板的长度为25mm,宽度为7_。基于圆环形双频微带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的插入损耗曲线如附图3。由图可见，-IOdB以下的工作频段分别为2. 12 GHz -3. 05GHz、5. 33GHz_6. 05GHz,中心频率分别在2. 4 GHz,5. 8GHz,符合WLAN频段标准。图4_5所示为基于圆环形双频微带天线在2. 4GHz和5. 8 GHz时的E面和H面方向图，从图中可以看出，频率在2. 2GHz时，增益为5. 3dBi，半功率波瓣宽度为82. 9°，频率在5. 8GHz时，增益为4. 4dBi，半功率波瓣宽度为51.4°。权利要求1.一种基于圆环形双频微带天线，其特征在于包括微带基板(I)、圆环形型辐射贴片(2)、半圆环形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线(4)、耦合微带连接线(5)、金属接地板(6);微带基板(I)的上表面设有圆环形型辐射贴片(2)、半圆环形辐射贴片(3)、阻抗匹配输入传输线(4)、耦合微带连接线(5)，圆环形型辐射贴片(2)中心底部通过耦合微带连接线(5)与半圆环形辐射贴片(3)相连，圆环形型辐射贴片(2)底部与阻抗匹配输入传输线(4) 一端相连，阻抗匹配输入传输线(4)另一端与微带基板(I)底端相连，微带基板(I)下表面设有金属接地板(6)。2.如权利要求I所述的一种基于圆环形双频微带天线，其特征在于所述的微带基板(I)为FR4材料。3.如权利要求I所述的一种基于圆环形双频微带天线，其特征在于所述的微带基板(I)的长为25mm 3Ctam,宽为35mm 42臟。4.如权利要求I所述的一种基于圆环形双频微带天线，其特征在于所述的圆环形型辐射贴片(2)的外环半径为IOmm 15mm,内环半径为8mm 10mm。5.如权利要求I所述的一种基于圆环形双频微带天线，其特征在于所述的半圆环形辐射贴片(3)的外环半径为7mm 9mm。6.如权利要求I所述的一种基于圆环形双频微带天线，其特征在于所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于圆环形双频微带天线，其特征在于包括微带基板（1）、圆环形型辐射贴片（2）、半圆环形辐射贴片（3）、阻抗匹配输入传输线（4）、耦合微带连接线（5）、金属接地板（6）；微带基板（1）的上表面设有圆环形型辐射贴片（2）、半圆环形辐射贴片（3）、阻抗匹配输入传输线（4）、耦合微带连接线（5），圆环形型辐射贴片（2）中心底部通过耦合微带连接线（5）与半圆环形辐射贴片（3）相连，圆环形型辐射贴片（2）底部与阻抗匹配输入传输线（4）一端相连，阻抗匹配输入传输线（4）另一端与微带基板（1）底端相连，微带基板（1）下表面设有金属接地板（6）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈顺，李九生，宋美静，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：实用新型
国别省市：