專利名稱：一種微帶縫隙天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及微帶天線，特別涉及一種偶極子微帶縫隙天線。
背景技術(shù)：
偶極子天線是一種應(yīng)用非常廣泛的天線，偶極子天線結(jié)構(gòu)如圖1所示，由兩根導(dǎo)體組成，每根為λ/2 (λ為波長(zhǎng))，即天線總長(zhǎng)度為半波長(zhǎng)(λ/2)，所以偶極子天線又叫半波振子天線，或稱為半波偶極子天線。微帶縫隙天線可以看成是一種微帶振子天線，其結(jié)構(gòu)如圖2、圖3和圖4所不。在兩面都有金屬箔的介質(zhì)基板I正面金屬箔11上開(kāi)一縫隙10構(gòu)成天線的輻射單元，縫隙10相當(dāng)于半波偶極子。利用介質(zhì)基板背面的金屬箔形成微帶線12，相當(dāng)于饋線，作為天線的輸入網(wǎng)絡(luò)?？p隙長(zhǎng)為2k，2k= λ/2，縫隙寬度為W，并且2k >>W?；錓背面的微帶線12與基板I正面的縫隙10垂直，并位于縫隙的垂直平分線OP上，其端部伸入縫隙10中，為微帶線的開(kāi)路端。微帶縫隙天線的基本原理:縫隙相當(dāng)于λ/2的偶極子天線，其諧振于該頻率，對(duì)外輻射電磁波。微帶線一端輸入電磁波，開(kāi)路端與縫隙進(jìn)行電磁耦合，微帶線就是天線的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。微帶線輸入的電磁波能量通過(guò)耦合進(jìn)入縫隙，縫隙由于諧振將電磁波能量向空間輻射。半波偶極子天線的輸入阻抗為73歐姆，與之互補(bǔ)的縫隙天線的輸入阻抗為486歐姆，而一般同軸線的輸入阻抗為50歐姆。由于偶極子縫隙天線的輸入阻抗很大，所以很難實(shí)現(xiàn)縫隙天線和50歐姆系統(tǒng)(通信系統(tǒng)中多數(shù)電纜都是50歐姆)的寬頻帶匹配，一般微帶縫隙天線工作頻帶很窄，通常相對(duì)帶寬只有3%左右，不能滿足現(xiàn)代通信技術(shù)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)微帶縫隙天線帶寬窄的缺點(diǎn)，提供一種微帶縫隙天線，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，提高天線帶寬。本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方案是，一種微帶縫隙天線，包括基板正面的輻射單元和基板背面的微帶線，所述輻射單元由基板正面金屬箔上的縫隙構(gòu)成，所述縫隙基本上成矩形，其長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寬度，所述微帶線與所述縫隙垂直，所述微帶線位于縫隙的垂直平分線上，其端部伸入縫隙中，其特征在于，所述微帶線端部在縫隙中膨脹成矩形條。進(jìn)一步的，所述基板正面金屬箔成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，縫隙的垂直平分線與基板正面金屬箔的對(duì)稱軸重合。優(yōu)選的，所述微帶線成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其對(duì)稱軸與基板正面金屬箔的對(duì)稱軸重合。更進(jìn)一步的，所述矩形條兩端與縫隙兩端之間有間隙。本實(shí)用新型的有益效果是，加強(qiáng)了微帶線與輻射單元的耦合，改善了饋線與縫隙的匹配，為適當(dāng)增加縫隙的寬度創(chuàng)造了條件。而增加縫隙的寬度，相當(dāng)于加粗了半波振子的直徑，進(jìn)而能夠增加天線帶寬、降低天線的輸入阻抗。微帶縫隙天線通過(guò)上述改進(jìn)后，工作頻率范圍大大的增加，實(shí)踐表明這種天線的工作頻率的相對(duì)帶寬可以達(dá)到20%左右。

圖1是半波偶極子天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)微帶縫隙天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的后視圖；圖4是圖2的仰視圖；圖5是實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的后視圖；圖7是圖5的仰視圖。上述附圖中，圖2、圖3和圖5、圖6中的虛線，均表示背面的圖形，在對(duì)應(yīng)的附圖中不可見(jiàn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。本實(shí)用新型通過(guò)改進(jìn)微帶線與輻射單元的耦合，增加縫隙的寬度，降低了天線的輸入阻抗，容易實(shí)現(xiàn)縫隙和饋線的寬帶匹配。微帶線開(kāi)路端(伸入縫隙中的微帶線端部)，在縫隙中膨脹成矩形條，增加了微帶線與縫隙的耦合面，加強(qiáng)了微帶線與縫隙的耦合，改善了饋線與縫隙的匹配，為增加縫隙的寬度創(chuàng)造了條件。實(shí)施例本例微帶縫隙天線結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖5、圖6和圖7，包括基板I正面的輻射單元10和基板I背面的微帶線12。輻射單元10由基板I正面金屬箔11上的縫隙10構(gòu)成，基板I正面金屬箔11成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其對(duì)稱軸為0P?？p隙10的垂直平分線(也是縫隙10的對(duì)稱軸)與基板I正面金屬箔11的對(duì)稱軸OP重合。本例縫隙長(zhǎng)度為2k= λ /2遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度W，如圖5所示。本例微帶線12也是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其對(duì)稱軸與基板正面金屬箔11的對(duì)稱軸OP重合。本例微帶線12端部在縫隙中膨脹成矩形條，增加了與縫隙的耦合面積，微帶線12端部形成T型頭結(jié)構(gòu)，如圖6所示。為了降低對(duì)縫隙10輻射性能的影響，T型頭(位于縫隙10中的矩形條)與縫隙兩端有一定的間隙，矩形條兩端不能與縫隙10的兩端接觸，同樣的道理，矩形條寬度也不能大于縫隙10的寬度W，以保證T型頭與縫隙10之間有一定的間隙，參見(jiàn)圖5和圖6。本例微帶線12與縫隙10垂直，并位于縫隙10的垂直平分線上，其端部的T型頭結(jié)構(gòu)伸入縫隙10中，大大增加了與縫隙10的耦合面積，加強(qiáng)了微帶線與縫隙10的耦合，改善了微帶線12與縫隙10的匹配。所以本例微帶縫隙天線縫隙10的寬度做得比較大，相當(dāng)于加粗了半波振子的直徑，進(jìn)而能夠增加帶寬、降低天線的輸入阻抗。微帶縫隙天線通過(guò)這樣的改進(jìn)后，工作頻率范圍大大的增加，相對(duì)帶寬可以達(dá)到20%左右。本例微帶縫隙天線，可以通過(guò)調(diào)整微帶線T型頭的位置和大小，以及縫隙10的寬度W，調(diào)整天線的耦合匹配、帶寬等參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種微帶縫隙天線，包括基板正面的輻射單元和基板背面的微帶線，所述輻射單元由基板正面金屬箔上的縫隙構(gòu)成，所述縫隙基本上成矩形，其長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寬度，所述微帶線與所述縫隙垂直，所述微帶線位于縫隙的垂直平分線上，其端部伸入縫隙中，其特征在于，所述微帶線端部在縫隙中膨脹成矩形條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微帶縫隙天線，其特征在于，所述基板正面金屬箔成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，縫隙的垂直平分線與基板正面金屬箔的對(duì)稱軸重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種微帶縫隙天線，其特征在于，所述微帶線成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其對(duì)稱軸與基板正面金屬箔的對(duì)稱軸重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微帶縫隙天線，其特征在于，所述矩形條兩端與縫隙兩端之間有間隙。
專利摘要本實(shí)用新型涉及偶極子微帶縫隙天線。本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)微帶縫隙天線帶寬窄的缺點(diǎn)，公開(kāi)了一種微帶縫隙天線，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，提高天線帶寬。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種微帶縫隙天線，包括基板正面的輻射單元和基板背面的微帶線，所述輻射單元由基板正面金屬箔上的縫隙構(gòu)成，所述縫隙基本上成矩形，其長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寬度，所述微帶線與所述縫隙垂直，所述微帶線位于縫隙的垂直平分線上，其端部伸入縫隙中，所述微帶線端部在縫隙中膨脹成矩形條。本實(shí)用新型加強(qiáng)了微帶線與輻射單元的耦合，改善了饋線與縫隙的匹配。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK202957346SQ20122070503
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者夏運(yùn)強(qiáng) 申請(qǐng)人:成都信息工程學(xué)院