CN106299639A - 一种微带天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微带天线，包括有椭圆形的介质板，所述介质板的正面设有两组微带单元，两组微带单元上下对称设置；每组微带单元包括有两个、且左右对称的子单元；通过合理的设置，通过软件仿真及实际测试实验得出如此设置可实现较宽的频率范围；另外振子结构简单，成本低，抗干扰性更强，大大的改善了振子的阻抗特性。

Description

一种微带天线
技术领域
本发明涉及一种微带天线。
背景技术
目前，随着通信行业的发展，移动通信已成为最具活力和前途的行业，也给人们的生活带来了极大的方便。而随着移动用户数量的不断增长以及移动用户需要的增长，对移动通信网络的要求越来越高。随着通信行业的发展，移动通信已经成为最具活力和前途的行业，目前市场上的振子普遍频带比较窄，不适用于3G、4G网络，对于当前移动通信的高频段而言，1.7～2.7GHz频段能满足大部分移动通信应用场合，如中国电信的CDMA2000、***的WCDMA、***的TD-SADMA 以及GSM、LTE、网络。因此，设计出宽频振子便能满足当前移动通信网络多元化发展的要求，目前市场上的振子其阻抗特性不理想，另外目前市场上的振子结构复杂，零部件较多，因此也带来了一定的成本。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种微带天线。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种微带天线，包括有椭圆形的介质板，所述介质板的正面设有两组微带单元，两组微带单元上下对称设置；每组微带单元包括有两个、且左右对称的子单元。
其中，每个子单元包括有一个用于馈电的馈电片以及弧形的第一辐射臂；所述第一辐射臂与馈电片之间通过馈电微带线连接；所述第一辐射臂远离介质板中心的一边设有扇形缺口，所述第一辐射臂靠近介质板中心的一边设有半圆形缺口，半圆形缺口设于靠近馈电微带线的半边上；还包括有弧形第二辐射臂，所述第二辐射臂与第一辐射臂同心设置，所述第二辐射臂的一端与第一辐射臂的远离馈电微带线的一端连接；所述第二辐射臂上等弧长设置有多个扇形辐射臂，每个所述扇形辐射臂上设有镂空辐射单元，每个镂空辐射单元为三角形，镂空辐射单元的两边均向镂空辐射单元的中间延伸出有四条耦合辐射臂；自扇形辐射臂的外弧边向内弧边数起，第一个、第三个的耦合辐射臂的长度小于第二个、第四个；所述介质板的反面设有两组程上下对称的微带扇形单元，每组微带扇形单元包括有两个左右对称的隔离扇形臂。
其中，每个子单元的扇形辐射臂的数量为4-6个。
其中，设扇形辐射臂之间的距离为L，扇形辐射臂的数量为N，所述馈电微带线的横向长度为M，则M=L*0.8*N。
其中，每组微带单元的中间设置有一T形的寄生振子片；
其中，每个子单元包括有一个L形隔离杆，L形隔离杆与对应馈电微带线平行设置；
其中，所述介质上的***上还设有一圈隔离微带臂；
本发明的有益效果为：通过合理的设置，通过软件仿真及实际测试实验得出如此设置可实现较宽的频率范围；另外振子结构简单，成本低，抗干扰性更强，大大的改善了振子的阻抗特性。
附图说明
图1是本发明的正面视图；
图2是本发明的子单元的结构示意图；
图3是图2的局部放大图；
图4是本发明的反面视图；
图5是本发明的微带天线的频率范围仿真测试图；
图6是本发明的微带天线的方向图；
图1至图6中的附图标记说明：
b1-介质板；b2-隔离微带臂；b3-寄生振子片；b4-L形隔离杆；b5-馈电片；b6-第一辐射臂；b61-半圆形缺口；b62-扇形缺口；b7-扇形辐射臂；b71-耦合辐射臂；b8-第二辐射臂；b9-隔离扇形臂。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图6所示，本实施例所述的一种微带天线，包括有椭圆形的介质板b1，所述介质板b1的正面设有两组微带单元，两组微带单元上下对称设置；每组微带单元包括有两个、且左右对称的子单元；每个子单元包括有一个用于馈电的馈电片b5以及弧形的第一辐射臂b6；所述第一辐射臂b6与馈电片b5之间通过馈电微带线连接；所述第一辐射臂b6远离介质板b1中心的一边设有扇形缺口b62，所述第一辐射臂b6靠近介质板b1中心的一边设有半圆形缺口b61，半圆形缺口b61设于靠近馈电微带线的半边上；还包括有弧形第二辐射臂b8，所述第二辐射臂b8与第一辐射臂b6同心设置，所述第二辐射臂b8的一端与第一辐射臂b6的远离馈电微带线的一端连接；所述第二辐射臂b8上等弧长设置有多个扇形辐射臂b7，每个所述扇形辐射臂b7上设有镂空辐射单元，每个镂空辐射单元为三角形，镂空辐射单元的两边均向镂空辐射单元的中间延伸出有四条耦合辐射臂b71；自扇形辐射臂b7的外弧边向内弧边数起，第一个、第三个的耦合辐射臂b71的长度小于第二个、第四个；所述介质板b1的反面设有两组程上下对称的微带扇形单元，每组微带扇形单元包括有两个左右对称的隔离扇形臂b9。通过合理的辐射单元的设计，改善辐射电流，从而改善辐射特性。通过不小于600次的微带电路结构设计，以及通过不低于600次仿真试验和参数调整下，最终确定了上述天线结构，该天线具备较宽的频率范围以及较好的隔离度和方向性以及增益性能，具备较好的通信性能；实际测试中，该天线带宽可用频率范围高达1.7GHz至2.65GHz；基本满足通信频段的要求，其增益也较高，频带内平均增益大于8.952dbi；满足实际使用需要；另外其隔离度如果图频带内隔离度，隔离度表现较好，如图5，在S3中可以看出在频率范围内隔离度大于25.5db。其方向性也好，如图6所述，其为全向性天线。
本实施例所述的一种微带天线，每个子单元的扇形辐射臂b7的数量为4-6个。
本实施例所述的一种微带天线，设扇形辐射臂b7之间的距离为L，扇形辐射臂b7的数量为N，所述馈电微带线的横向长度为M，则M=L*0.8*N。满足该公式后，其性能得到最佳体现，增益和方向都较好，驻波比接近1。
本实施例所述的一种微带天线，每组微带单元的中间设置有一T形的寄生振子片b3；寄生振子片b3能够增加增益的同时降低隔离度。
本实施例所述的一种微带天线，每个子单元包括有一个L形隔离杆b4，L形隔离杆b4与对应馈电微带线平行设置。
本实施例所述的一种微带天线，所述介质上的***上还设有一圈隔离微带臂b2；其能有效增强隔离性能，完善天线的电气性能。
通过合理的设置，通过软件仿真及实际测试实验得出如此设置可实现较宽的频率范围；另外振子结构简单，成本低，抗干扰性更强，大大的改善了振子的阻抗特性。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种微带天线，其特征在于：包括有椭圆形的介质板（b1），所述介质板（b1）的正面设有两组微带单元，两组微带单元上下对称设置；每组微带单元包括有两个、且左右对称的子单元。
2.根据权利要求1所述的一种微带天线，其特征在于：每个子单元包括有一个用于馈电的馈电片（b5）以及弧形的第一辐射臂（b6）；所述第一辐射臂（b6）与馈电片（b5）之间通过馈电微带线连接；所述第一辐射臂（b6）远离介质板（b1）中心的一边设有扇形缺口（b62），所述第一辐射臂（b6）靠近介质板（b1）中心的一边设有半圆形缺口（b61），半圆形缺口（b61）设于靠近馈电微带线的半边上；还包括有弧形第二辐射臂（b8），所述第二辐射臂（b8）与第一辐射臂（b6）同心设置，所述第二辐射臂（b8）的一端与第一辐射臂（b6）的远离馈电微带线的一端连接；所述第二辐射臂（b8）上等弧长设置有多个扇形辐射臂（b7），每个所述扇形辐射臂（b7）上设有镂空辐射单元，每个镂空辐射单元为三角形，镂空辐射单元的两边均向镂空辐射单元的中间延伸出有四条耦合辐射臂（b71）；自扇形辐射臂（b7）的外弧边向内弧边数起，第一个、第三个的耦合辐射臂（b71）的长度小于第二个、第四个；所述介质板（b1）的反面设有两组程上下对称的微带扇形单元，每组微带扇形单元包括有两个左右对称的隔离扇形臂（b9）。
3.根据权利要求2所述的一种微带天线，其特征在于：每个子单元的扇形辐射臂（b7）的数量为4-6个。
4.根据权利要求2所述的一种微带天线，其特征在于：设扇形辐射臂（b7）之间的距离为L，扇形辐射臂（b7）的数量为N，所述馈电微带线的横向长度为M，则M=L*0.8*N。
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