專利名稱：基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及天線，尤其涉及一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進步，無線局域網(wǎng)(WLAN)憑借其靈活便捷得到了廣泛運用和迅速發(fā)展。在頻率分配上，原有的802. Ilb (2. r2. 483GHz)協(xié)議中，有限的帶寬和傳輸速率已經(jīng)不能滿足如今的數(shù)據(jù)通信需求，因此必須使用頻帶比較充裕的802. Ila (5. 15^5. 85GHz)協(xié)議。為了滿足兼容性，無線局域網(wǎng)需要采用雙頻收發(fā)系統(tǒng)。早在1968年，科學(xué)家提出了介電系數(shù)和磁導(dǎo)率均為負的雙負介質(zhì)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，大多數(shù)雙負介質(zhì)都是由諧振環(huán)和細導(dǎo)線組合而成。特異材料由于具有獨特的性質(zhì)而呈現(xiàn)出許多反常的物理光學(xué)現(xiàn)象而得到科學(xué)界的廣泛重視。廣義地，特異材料包括以下3類具有負介電常數(shù)的電諧振特異材料、具有負磁導(dǎo)率的磁諧振特異材料以及具有介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時為負的左手材料。目前，特異材料已在光學(xué)、太赫茲電磁波和微波等領(lǐng)域得到了初步應(yīng)用，展現(xiàn)出了一定的應(yīng)用潛力。開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)是常用的一種常用的結(jié)構(gòu)，將其應(yīng)用在微帶天線上，不僅可以滿足天線小型化的要求，而且在性能上能夠較容易滿足，因此，迫切需要研究出基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)在無線局域網(wǎng)中損耗大，增益低的不足，提供一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線。為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線包括微帶基板、凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；微帶基板的上表面設(shè)有凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，凹型輻射貼片底部與阻抗匹配輸入傳輸線相連，微帶基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板表面設(shè)有環(huán)縫諧振器，環(huán)縫諧振器包含12個環(huán)縫諧振單元，分成等間距排列的四列，間距為0. 5mm 0. 8臟，每列包含等間距排列的三個環(huán)縫諧振單元，間距為I. 6mm 2mm,環(huán)縫諧振單元由兩對異向開口 C型環(huán)縫組成。所述的微帶基板為teflon材料。所述的微帶基板的長為24mm 26mm,寬為23mm 26mm。所述的凹型福射貼片的長為17mm 18mm,寬為17 18mm。凹型槽深度為6mm 7mm,寬為8 mm 9 mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的寬為5. 5mm 6. 6mm,長度為11 mm 12 mm。所述的E型福射貼片與阻抗匹配輸入傳輸線采用微帶線饋電連接,特性阻抗為50 Q。所述的異向開口 C型環(huán)縫的環(huán)縫寬度為0. 2mm 0. 3mm，外環(huán)縫的總周長為12mm 15mm,內(nèi)環(huán)縫的總周長為10_ 12_。本實用新型采用接地板開槽技術(shù)，并且微帶基板使用teflon材料，具有增益高，損耗低，成本低，交叉極化特性和輻射特性好，結(jié)構(gòu)簡單，便于集成。
圖I是基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的結(jié)構(gòu)后視圖；圖3是基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的插入損耗圖；圖4是基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線在5. 75GHz時的E面輻射方向圖；圖5是基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶 貼片天線在5. 75GHz時的H面福射方向圖。
具體實施方式
如圖I所示，基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線包括微帶基板I、凹型輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3、矩形金屬接地板4 ;微帶基板I的上表面設(shè)有凹型輻射貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3，凹型輻射貼片2底部與阻抗匹配輸入傳輸線3相連，微帶基板I的下表面設(shè)有矩形金屬接地板4，矩形金屬接地板4表面設(shè)有環(huán)縫諧振器5，環(huán)縫諧振器5包含12個環(huán)縫諧振單元6，分成等間距排列的四列，間距為0. 5mm 0. 8mm,每列包含等間距排列的三個環(huán)縫諧振單元6，間距為I. 6mm 2mm，環(huán)縫諧振單元6由兩對異向開口 C型環(huán)縫I組成。所述的微帶基板I為teflon材料。所述的微帶基板I的長為24mm 26mm,寬為23mm 26mm。所述的凹型福射貼片2的長為17mm 18mm,寬為17 18mm。凹型槽深度為6_ 7mm,寬為8 mm 9 mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線3的寬為5. 5mm 6. 6mm,長度為11 mm 12 _。所述的E型福射貼片2與阻抗匹配輸入傳輸線3采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50 Q。所述的異向開口 C型環(huán)縫7的環(huán)縫寬度為0.2mm 0.3mm，外環(huán)縫的總周長為12mm 15mm,內(nèi)環(huán)縫的總周長為IOmm 12mm。根據(jù)設(shè)計需要，可改變環(huán)縫諧振單元6的橫向間距或者環(huán)縫諧振單元6的環(huán)的邊長，提高定向性，改善天線性能。實施例I基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線選擇介電常數(shù)為2. 65的teflon材料制作微帶基板,厚度為2 mm。微帶基板的長為25mm,寬為25mm。凹型福射貼片的長為17. 5mm,寬為17mm,凹槽深度為6. 2mm,寬為8mm。阻抗匹配輸入傳輸線的寬為6mm,長為11. 6_。凹型福射貼片與阻抗匹配輸入傳輸線采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50 Q。異向開口 C型環(huán)縫的環(huán)縫寬度為0. 2mm，外環(huán)縫的總周長為14. 6mm,內(nèi)環(huán)縫的總周長為11mm。所述的環(huán)縫諧振單元的橫向間距為0. 6mm，縱向間距為I. 8mm?；诋愊蚪橘|(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線的各項性能指標采用CST軟件進行測試，所得的插入損耗曲線如附圖3。由圖可見，-IOdB以下的工作頻段分別為5. 6-5. 863GHz，中心頻率在5. 75GHz,完全可以符合Wimax頻段標準。圖4_5所示為基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線在5. 2GHz時的E面和H面方向圖，從圖中可以看出，增益為6. IdBi，半功率波瓣寬度為 97. 2。。
權(quán)利要求1.一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于包括微帶基板(I)、凹型輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)、矩形金屬接地板(4);微帶基板(I)的上表面設(shè)有凹型輻射貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)，凹型輻射貼片(2)底部與阻抗匹配輸入傳輸線(3)相連，微帶基板(I)的下表面設(shè)有矩形金屬接地板(4)，矩形金屬接地板(4)表面設(shè)有環(huán)縫諧振器(5)，環(huán)縫諧振器(5)包含12個環(huán)縫諧振單元(6)，分成等間距排列的四列，間距為.0. 5mm 0. 8mm,每列包含等間距排列的三個環(huán)縫諧振單元(6),間距為I. 6mm 2mm,環(huán)縫諧振單元(6 )由兩對異向開口 C型環(huán)縫(7 )組成。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的微帶基板(I)為teflon材料。
3.如權(quán)利要求I所述的一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的微帶基板(I)的長為24mm 26mm,寬為23mm 26mm。
4.如權(quán)利要求I所述的一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的凹型福射貼片(2)的長為17mm 18mm,寬為17 18mm,凹型槽深度為6mm 7mm,寬為8mm 9 mnin
5.如權(quán)利要求I所述的一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線(3)的寬為5. 5mm 6. 6mm,長度為11 mm 12 mm。
6.如權(quán)利要求I所述的一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的E型輻射貼片(2)與阻抗匹配輸入傳輸線(3)采用微帶線饋電連接，特性阻抗為50 Q。
7.如權(quán)利要求I所述的一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，其特征在于所述的異向開口 C型環(huán)縫(7)的環(huán)縫寬度為0. 2mm 0. 3mm,外環(huán)縫的總周長為12mm 15mm,內(nèi)環(huán)縫的總周長為IOmm 12mm。
專利摘要本實用新型公開了一種基于異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線。它包括微帶基板、凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、矩形金屬接地板；微帶基板的上表面設(shè)有凹型輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，凹型輻射貼片底部與阻抗匹配輸入傳輸線相連，微帶基板的下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板表面設(shè)有環(huán)縫諧振器，環(huán)縫諧振器包含12個環(huán)縫諧振單元，分成等間距排列的四列，間距為0.5mm～0.8mm，每列包含等間距排列的三個環(huán)縫諧振單元，間距為1.6mm～2mm，環(huán)縫諧振單元由兩對異向開口C型環(huán)縫組成。本實用新型采用接地板開槽技術(shù)，并且微帶基板使用teflon材料，具有增益高，損耗低，成本低，交叉極化特性和輻射特性好，結(jié)構(gòu)簡單，便于集成。
文檔編號H01Q1/38GK202585736SQ20122020522
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者高嫻, 李九生, 宋美靜 申請人:中國計量學(xué)院