三足形陣列微帶天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三足形陣列微帶天線。它包括基板、上矩形輻射貼片、下矩形輻射貼片、左三足形輻射貼片、中間三足形輻射貼片、右三足形輻射貼片、矩形金屬接地板；基板的上表面設(shè)有上矩形輻射貼片、下矩形輻射貼片、左三足形輻射貼片、中間三足形輻射貼片、右三足形輻射貼片；上矩形輻射貼片與下矩形輻射貼片之間從左到右順次設(shè)有左三足形輻射貼片、中間三足形輻射貼片、右三足形輻射貼片，基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的左、右端分別與基板的左、右端相連。本發(fā)明具有輻射特性好、雙頻段、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、制作方便及易于集成等優(yōu)點。
【專利說明】三足形陣列微帶天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及天線，尤其涉及一種三足形陣列微帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]自從20世紀(jì)70年代中期微帶天線理論得到大的發(fā)展以來，由于微帶天線體積小、重量輕、饋電方式靈活、成本低、易于與目標(biāo)共形等優(yōu)點而深受人們親睞，在移動通信、衛(wèi)星通信、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。從七十年代中期開始，從理論、技術(shù)到應(yīng)用對這種天線進行了大量的研究，至今勢頭不減。微帶天線主要用在微波、毫米波段。在實際應(yīng)用中，天線的尺寸大小、重量、造價、性能、安裝難易和空氣動力學(xué)形態(tài)等都受到限制，這時可能需要低剖面的天線。為滿足這些要求，可選用微帶天線。天線帶寬主要取決于各項性能參數(shù)的頻率特性，如輸入阻抗、方向圖、增益、極化特性、主瓣寬度、副瓣電平等，因此天線主要的電參數(shù)均有其各自定義的帶寬。
[0003]隨著微波集成技術(shù)的發(fā)展和空間技術(shù)對低剖面天線的迫切需求，國際上展開了對微帶天線廣泛而深入地研究。此外，近代通信技術(shù)發(fā)展迅速，所需傳輸速率越來越高，帶寬也越來越寬。超寬帶通信技術(shù)以高速、安全、容量大、抗多徑等其他窄帶通信系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點受到廣泛關(guān)注。寬頻帶、新結(jié)構(gòu)和高性能的微帶天線不斷涌現(xiàn)。超寬帶微帶天線具有較大的頻帶范圍，可以滿足各個頻段的需求。因此，迫切需要研究出尺寸小型，頻帶范圍寬，輻射特性好的微帶貼片天線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三足形陣列微帶天線。
[0005]三足形陣列微帶天線包括基板、上矩形輻射貼片、下矩形輻射貼片、左三足形輻射貼片、中間三足形輻射貼片、右三足形輻射貼片、矩形金屬接地板；基板的上表面設(shè)有上矩形輻射貼片、下矩形輻射貼片、左三足形輻射貼片、中間三足形輻射貼片、右三足形輻射貼片；上矩形輻射貼片與下矩形輻射貼片之間從左到右順次設(shè)有左三足形輻射貼片、中間三足形輻射貼片、右三足形輻射貼片，左三足形輻射貼片、中間三足形輻射貼片和右三足形輻射貼片的結(jié)構(gòu)相同，其中，左三足形輻射貼片包括左上L形輻射貼片、右上勾形輻射貼片、正方形輻射貼片、L形輻射貼片；正方形輻射貼片上設(shè)有左矩形開槽、右矩形開槽、下矩形開槽，左上L形輻射貼片與左矩形開槽相接，右上勾形輻射貼片與右矩形開槽相接，L形輻射貼片與下矩形開槽相接，基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板；矩形金屬接地板的左、右端分別與基板的左、右端相連。
[0006]所述的基板為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板的長度為300mm?302mm,寬度為IOOmm?102mm。所述的上矩形輻射貼片和下矩形輻射貼片的尺寸參數(shù)相同，長度均為2.5mm?3.5mm,寬度均為300mm?302mm。所述的上左三足形福射貼片、中間三足形福射貼片和右三足形輻射貼片的尺寸參數(shù)相同。所述的左上L形輻射貼片的總長度為30mm?32mm,總高度為27mm?29mm,寬度為Imm?1.5mm。所述的右上勾形福射貼片的總長度為30mm?32mm,總高度為20mm?22mm,寬度為Imm?1.5mm。所述的正方形福射貼片的長度和寬度均為30mm?32mm。所述的L形福射貼片的總長度為27mm?29mm,總高度為25mm?27mm,寬度為Imm?1.5mm。所述的左矩形開槽、右矩形開槽、下矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為3mm?4mm,寬度均為2mm?3mm。所述的矩形金屬接地板的長度均為300mm?302mm,寬度均為80mm?82mm。
[0007]本發(fā)明的三足形陣列微帶天線具有輻射特性好、多頻段、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、制作方便及易于集成等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是三足形陣列微帶天線的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是三足形陣列微帶天線的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是三足形陣列微帶天線的S參數(shù)曲線圖；
圖4是天線在8.4GHz時的E面輻射方向圖；
圖5是天線在8.4GHz時的H面輻射方向圖；
圖6是天線在13.3GHz時的E面輻射方向圖；
圖7是天線在13.3GHz時的H面輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖f 2所示，三足形陣列微帶天線包括基板1、上矩形輻射貼片2、下矩形輻射貼片3、左三足形輻射貼片4、中間三足形輻射貼片5、右三足形輻射貼片6、矩形金屬接地板14 ;基板I的上表面設(shè)有上矩形輻射貼片2、下矩形輻射貼片3、左三足形輻射貼片4、中間三足形輻射貼片5、右三足形輻射貼片6 ;上矩形輻射貼片2與下矩形輻射貼片3之間從左到右順次設(shè)有左三足形輻射貼片4、中間三足形輻射貼片5、右三足形輻射貼片6，左三足形輻射貼片4、中間三足形輻射貼片5和右三足形輻射貼片6的結(jié)構(gòu)相同，其中，左三足形輻射貼片4包括左上L形輻射貼片7、右上勾形輻射貼片8、正方形輻射貼片9、L形輻射貼片10 ;正方形輻射貼片9上設(shè)有左矩形開槽11、右矩形開槽12、下矩形開槽13，左上L形輻射貼片7與左矩形開槽11相接，右上勾形輻射貼片8與右矩形開槽12相接，L形輻射貼片10與下矩形開槽13相接，基板I的下表面設(shè)有矩形金屬接地板14 ;矩形金屬接地板14的左、右端分別與基板I的左、右端相連。
[0010]所述的基板I為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板I的長度為300mm?302mm，寬度為IOOmm?102mm。所述的上矩形輻射貼片2和下矩形輻射貼片3的尺寸參數(shù)相同，長度均為
2.5mm?3.5mm,寬度均為300mm?302mm。所述的上左三足形福射貼片4、中間三足形福射貼片5和右三足形輻射貼片6的尺寸參數(shù)相同。所述的左上L形輻射貼片7的總長度為30mm?32mm,總高度為27mm?29mm,寬度為Imm?1.5mm。所述的右上勾形福射貼片8的總長度為30mm?32mm,總高度為20mm?22mm,寬度為Imm?1.5mm。所述的正方形福射貼片9的長度和寬度均為30mm?32mm。所述的L形福射貼片10的總長度為27mm?29mm,總高度為25mm?27mm,寬度為Imm?1.5mm。所述的左矩形開槽11、右矩形開槽12、下矩形開槽13的尺寸參數(shù)相同，長度均為3mm?4mm,寬度均為2mm?3mm。所述的矩形金屬接地板14的長度均為300_?302mm,寬度均為80mm?82mm。[0011]實施例1
選擇介電常數(shù)為4.4的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料制作微帶基板，厚度為1.6mm。基板的長度為300mm，寬度為100mm。上矩形輻射貼片和下矩形輻射貼片的尺寸參數(shù)相同，長度均為
2.5mm,寬度均為300mm。上左三足形輻射貼片、中間三足形輻射貼片和右三足形輻射貼片的尺寸參數(shù)相同。左上L形輻射貼片的總長度為30mm，總高度為27mm，寬度為1mm。右上勾形輻射貼片的總長度為30mm，總高度為20mm，寬度為1mm。正方形輻射貼片的長度和寬度均為30mm。L形福射貼片的總長度為27mm,總高度為25mm,寬度為1mm。左矩形開槽、右矩形開槽、下矩形開槽的尺寸參數(shù)相同，長度均為3mm，寬度均為2mm。矩形金屬接地板的長度均為300mm，寬度均為80mm。三足形陣列微帶天線的各項性能指標(biāo)采用CST軟件進行測試分析，所得的S參數(shù)曲線如附圖3所示，由圖可見，-1OdB以下的工作頻段分別為7.28GHz?IOGHz, 12.7GHz?16.8GHz。圖4_5所示為飛鏢形共面微帶天線在8.4GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為8.4GHz時，增益為4.4dBi，半功率波瓣寬度為77.1° ;圖6_7所示為飛鏢形共面微帶天線在13.3GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，在頻率為13.3GHz時，增益為4.4dBi，半功率波瓣寬度為51.9°。
【權(quán)利要求】
1.一種三足形陣列微帶天線，其特征在于包括基板(I)、上矩形輻射貼片(2)、下矩形輻射貼片(3)、左三足形輻射貼片(4)、中間三足形輻射貼片(5)、右三足形輻射貼片(6)、矩形金屬接地板(14);基板(I)的上表面設(shè)有上矩形輻射貼片(2)、下矩形輻射貼片(3)、左三足形輻射貼片(4)、中間三足形輻射貼片(5)、右三足形輻射貼片(6);上矩形輻射貼片(2)與下矩形輻射貼片(3)之間從左到右順次設(shè)有左三足形輻射貼片(4)、中間三足形輻射貼片(5)、右三足形輻射貼片(6)，左三足形輻射貼片(4)、中間三足形輻射貼片(5)和右三足形輻射貼片(6)的結(jié)構(gòu)相同，其中，左三足形輻射貼片(4)包括左上L形輻射貼片(7)、右上勾形輻射貼片(8)、正方形輻射貼片(9)、L形輻射貼片(10);正方形輻射貼片(9)上設(shè)有左矩形開槽(11)、右矩形開槽(12)、下矩形開槽(13)，左上L形輻射貼片(7)與左矩形開槽(11)相接，右上勾形輻射貼片(8)與右矩形開槽(12)相接，L形輻射貼片(10)與下矩形開槽(13)相接，基板(I)的下表面設(shè)有矩形金屬接地板(14);矩形金屬接地板(14)的左、右端分別與基板(I)的左、右端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三足形陣列微帶天線，其特征在于所述的基板(I)為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料,基板(I)的長度為300mm?302mm,寬度為IOOmm?102mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三足形陣列微帶天線，其特征在于所述的上矩形輻射貼片(2)和下矩形輻射貼片(3)的尺寸參數(shù)相同，長度均為2.5mm?3.5mm，寬度均為300mm?302mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三足形陣列微帶天線，其特征在于所述的上左三足形輻射貼片(4)、中間三足形輻射貼片(5)和右三足形輻射貼片(6)的尺寸參數(shù)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三足形陣列微帶天線，其特征在于所述的左上L形輻射貼片(7)的總長度為30_?32_，總高度為27_?29_，寬度為1_?1.5_。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三足形陣列微帶天線，其特征在于所述的右上勾形輻射貼片(8)的總長度為30_?32_，總高度為20_?22_，寬度為1_?1.5_。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三足形陣列微帶天線，其特征在于所述的正方形輻射貼片(9)的長度和寬度均為30mm?32mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三足形陣列微帶天線，其特征在于所述的L形輻射貼片(10)的總長度為27_?29_，總高度為25_?27_，寬度為1_?1.5_。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三足形陣列微帶天線，其特征在于所述的左矩形開槽(11)、右矩形開槽(12)、下矩形開槽(13)的尺寸參數(shù)相同，長度均為3mm?4mm，寬度均為2mm ?3mm0
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三足形陣列微帶天線，其特征在于所述的矩形金屬接地板(14)的長度均為300_?302_，寬度均為80_?82_。
【文檔編號】H01Q1/48GK103794849SQ201410022149
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月18日
【發(fā)明者】李九生 申請人:中國計量學(xué)院