一種共面波導(dǎo)饋電的寬帶平面電小天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種共面波導(dǎo)饋電的寬帶平面電小天線，在介質(zhì)板上設(shè)有接地板，選擇介質(zhì)板的幾何中心為原點(diǎn)；在接地板上刻蝕出對(duì)稱共面波導(dǎo)的兩條長(zhǎng)縫隙及中間導(dǎo)帶，在共面波導(dǎo)兩縫隙的外側(cè)對(duì)稱的設(shè)有雙螺旋形輻射面，中間導(dǎo)帶接近輻射面的地方刻蝕有指狀縫隙。本發(fā)明的有益效果是：由于采用雙螺旋型輻射面減小了天線的縱、橫向尺寸，展寬了天線的工作頻帶；天線尺寸小，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，具有較寬的帶寬。
【專利說明】
一種共面波導(dǎo)饋電的寬帶平面電小天線
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無線電天線技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種共面波導(dǎo)饋電的寬帶平面電小天線。
[0002]【背景技術(shù)】:
在無線通信系統(tǒng)中，天線的尺寸與其工作波長(zhǎng)有關(guān)。一般當(dāng)天線的電尺寸T小于I時(shí)，可被稱之為電小天線。天線的電尺寸T=KL，K為自由空間波數(shù)，L為天線的最大物理尺寸。電小天線作為通信系統(tǒng)前端的關(guān)鍵部件，其尺寸大小、輻射效率、方向性、阻抗匹配性及制作成本等對(duì)無線通信尤其是移動(dòng)通信有著極大的影響。當(dāng)前通信市場(chǎng)的發(fā)展對(duì)電小天線的小型化、多樣化、美觀及輕巧等方面提出了越來越多的要求。而由“Chu極限”理論可知，電小天線的電尺寸越小，則品質(zhì)因數(shù)Q越大，天線的帶寬也越窄，從而使天線的整體性能變差。因此，同時(shí)具有電小、寬帶、高效率的天線設(shè)計(jì)是非常困難的，它的成功設(shè)計(jì)在實(shí)際工程應(yīng)用中具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0003]uAEU:1nternat1nal Journal of Electronic and comminat1n，，2011,65
(2): 148-153.發(fā)表了一種工作于2.4GHz的電小天線，利用阻抗匹配電路設(shè)計(jì)的電小天線在工作頻點(diǎn)反射系數(shù)Sn可低至_28dB左右，但是該電小天線帶寬十分狹窄，S11在-1OdB以下的相對(duì)帶寬約為4.5%。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種能滿足通信系統(tǒng)需求且頻帶寬、體積小、輕巧及低成本的共面波導(dǎo)饋電的寬帶平面電小天線。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種共面波導(dǎo)饋電的寬帶平面電小天線，其特征在于:在介質(zhì)板上設(shè)有接地板，選擇介質(zhì)板的幾何中心為原點(diǎn)；在接地板上刻蝕出對(duì)稱共面波導(dǎo)的兩條長(zhǎng)縫隙及中間導(dǎo)帶，在共面波導(dǎo)兩縫隙的外側(cè)對(duì)稱的設(shè)有雙螺旋形輻射面，中間導(dǎo)帶接近輻射面的地方刻蝕有指狀縫隙。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:通過在中間導(dǎo)帶上加載指狀縫隙，改善了天線寬帶內(nèi)的阻抗匹配及駐波比，減少了反射，提高了天線的工作效率;采用雙螺旋型輻射面減小了天線的縱、橫向尺寸，展寬了天線的工作頻帶;天線尺寸小，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，具有較寬的帶寬，S11小于-1OdB的頻帶為3.75-4.63GHz，相對(duì)帶寬達(dá)到了 21%。
[0007]【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明所述的天線的回波損耗(Sn);
圖3為本發(fā)明所述的天線的駐波比；
圖4為本發(fā)明所述的天線工作在4GHz時(shí)E面和H面方向圖，圖中A代表H面，B代表E面。
[0009]【具體實(shí)施方式】:
本發(fā)明的具體實(shí)施例，
一種共面波導(dǎo)饋電的寬帶平面電小天線，在介質(zhì)板上設(shè)有接地板1，選擇介質(zhì)板的幾何中心為原點(diǎn);在接地板上刻蝕出對(duì)稱共面波導(dǎo)的兩條長(zhǎng)縫隙2及中間導(dǎo)帶;在共面波導(dǎo)兩縫隙的外側(cè)對(duì)稱的設(shè)有雙螺旋形輻射面5;中間導(dǎo)帶接近輻射面的地方刻蝕有指狀縫隙4，其余部分為饋電區(qū)3。
[0010]本發(fā)明所述的一種共面波導(dǎo)饋電的超寬帶雙螺旋形輻射面的天線包括:介質(zhì)板上的接地板I，選擇介質(zhì)板的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)；接地板I上刻蝕共面波導(dǎo)的兩條縫隙2，饋電部分3，加載的指狀縫隙4及雙螺旋形輻射面5。雙螺旋形輻射面5關(guān)于Y軸對(duì)稱，加載的指狀縫隙不但減小了天線的總體尺寸，改善了寬帶內(nèi)天線的阻抗，也改善了整個(gè)頻帶內(nèi)的駐波比。結(jié)果顯示，加載的指狀縫隙使整個(gè)頻帶內(nèi)的駐波比小于2，雙螺旋輻射面大大減小了天線的尺寸，拓寬了天線的工作帶寬。
[0011 ]本發(fā)明所述產(chǎn)品的最終尺寸為10mm*7mm*0.8mm，具有很好的緊湊性。圖2示出了所述電小天線的Sn的頻率特性，其中橫坐標(biāo)代表頻率變量，單位為GHz，縱坐標(biāo)代表回波損耗(Sn)的幅度變量，單位為dB，結(jié)果顯示，在3.75GHz-4.63GHz頻率范圍內(nèi)，Sn〈-10dB；所述寬帶電小天線在整個(gè)頻帶范圍內(nèi)的駐波比如圖3所示，可見，在所述頻帶范圍內(nèi)駐波比小于2;本發(fā)明所述的電小天線在4GHz時(shí)E面和H面的輻射方向圖如圖4所示，從圖4可以看出，E面方向圖呈“8”字形，具有一定的方向性，H面方向圖在0-180度時(shí)輻射很好。
[0012]上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種共面波導(dǎo)饋電的寬帶平面電小天線，其特征在于:在介質(zhì)板上設(shè)有接地板，選擇介質(zhì)板的幾何中心為原點(diǎn)；在接地板上刻蝕出對(duì)稱共面波導(dǎo)的兩條長(zhǎng)縫隙及中間導(dǎo)帶，在共面波導(dǎo)兩縫隙的外側(cè)對(duì)稱的設(shè)有雙螺旋形輻射面，中間導(dǎo)帶接近輻射面的地方刻蝕有指狀縫隙。
【文檔編號(hào)】H01Q1/38GK105896074SQ201610298201
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】劉偉娜, 郝喜慶, 劉海瑞
【申請(qǐng)人】河南師范大學(xué)