一種應(yīng)用于wlan的小型化g型單極子天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信天線，尤其涉及一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線電技能的快速發(fā)展，在人們的日常就業(yè)和工作中，小型化和多頻化無(wú)線電通信設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。尤其在無(wú)線通信領(lǐng)域之中，無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展的最快，應(yīng)用最為普遍，而無(wú)線通訊設(shè)備也逐漸朝著小型化、寬頻帶和多頻段的目標(biāo)發(fā)展。其中，通信網(wǎng)的多元化對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的成長(zhǎng)給出了更高的要求，這將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)無(wú)線電通信技術(shù)的向前發(fā)展。天線作為無(wú)線電通信領(lǐng)域中不可或缺的部件之一，將對(duì)無(wú)線電應(yīng)用系統(tǒng)性能的好壞產(chǎn)生最直接的影響。傳統(tǒng)的單極子天線盡管具有良好的傳輸性能，但尺寸大，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)代小型化發(fā)展的需求。微帶天線擁有輕質(zhì)料、低成本、小體積、易于制造且易與其余射頻微波電路集成等益處，具有巨大的利用價(jià)值，已經(jīng)廣泛地被業(yè)內(nèi)各界人士看好，成為了當(dāng)前天線研宄中的熱門之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，要解決的技術(shù)問(wèn)題:傳統(tǒng)WLAN天線輻射特性差，不能完全覆蓋WLAN的IEEE標(biāo)準(zhǔn)及不利于小型化。
[0004]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，技術(shù)方案如下:
一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，包括基板、圓形輻射貼片、附屬G型的左分支輻射貼片、附屬G型的右分支輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、金屬接地板；基板上表面設(shè)有圓形輻射貼片、附屬G型的左分支輻射貼片、附屬G型的右分支輻射貼片、阻抗匹配輸入傳輸線，阻抗匹配輸入傳輸線上端與圓形輻射貼片的底端相連，下端與基板的底端相連；基板下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的底端、左端、右端分別與基板的底端、左端、右端相連。
[0005]所述的基板為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板的長(zhǎng)度為44mm-46mm，寬度為23mm-25mm，厚度為 1.5mm-1.7mm。
[0006]所述的圓形福射貼片，其半徑為6mm-7mm。
[0007]所述的附屬G型的左分支輻射貼片和附屬的G型的右分支貼片采用完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，分別與圓形輻射貼片的左端和右端相連，附屬G型的左分支輻射貼片和附屬的G型的右分支貼片之間的最大距離為16mm-18mm，附屬G型的左分支福射貼片和附屬的G型的右分支貼片的最大高度為20mm-22mm，附屬G型的左分支輻射貼片和附屬的G型的右分支貼片的頂端分別具有一個(gè)倒C型輻射貼片，倒C型輻射貼片的凹槽寬度為1.8mm-2.2mm,長(zhǎng)度為6mm-7mm0
[0008]所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長(zhǎng)度為13mm-15mm，寬度為1.5mm-1.6mm。
[0009]所述的金屬接地板的長(zhǎng)度為llmm-13mm，寬度為23mm-25mm。
[0010]本發(fā)明頻段寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輻射特性好，成本低，尺寸小，易于集成，適用于WLAN。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1A為一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖1B為一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線的回波損耗圖；
圖3為實(shí)施例1中本發(fā)明所述天線在2.4GHz時(shí)E面的輻射方向圖；
圖4為實(shí)施例1中本發(fā)明所述天線在2.4GHz時(shí)H面的輻射方向圖；
圖5為實(shí)施例1中本發(fā)明所述天線在5.2GHz時(shí)E面的輻射方向圖；
圖6為實(shí)施例1中本發(fā)明所述天線在5.2GHz時(shí)H面的輻射方向圖；
圖7為實(shí)施例1中本發(fā)明所述天線在5.8GHz時(shí)E面的輻射方向圖；
圖8為實(shí)施例1中本發(fā)明所述天線在5.8GHz時(shí)H面的輻射方向圖；
圖9為實(shí)施例1中本發(fā)明所述天線在2.4GHz時(shí)的表面電流分布圖；
圖10為實(shí)施例1中本發(fā)明所述天線在5.8GHz時(shí)的表面電流分布圖；
圖中，基板1、圓形輻射貼片2、附屬G型的左分支輻射貼片3、附屬G型的右分支輻射貼片4、阻抗匹配輸入傳輸線5、金屬接地板6、倒C型輻射貼片7。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0013]為了解決天線小型化問(wèn)題，本發(fā)明采用微帶天線結(jié)構(gòu)。
[0014]為了解決傳統(tǒng)天線輻射特性差的問(wèn)題，本發(fā)明采用對(duì)稱的雙G型分支結(jié)構(gòu)。
[0015]為了解決WLAN標(biāo)準(zhǔn)覆蓋問(wèn)題，本發(fā)明采用圓形輻射貼片上附屬G型分支結(jié)構(gòu)。
[0016]如圖1A、IB所示，一種應(yīng)用于WLAN的小型化多頻段G型單極子天線，包括基板1、圓形輻射貼片2、附屬G型的左分支輻射貼片3、附屬G型的右分支輻射貼片4、阻抗匹配輸入傳輸線5、金屬接地板6 ;基板I上表面設(shè)有圓形輻射貼片2、附屬G型的左分支輻射貼片
3、附屬G型的右分支輻射貼片4、阻抗匹配輸入傳輸線5，阻抗匹配輸入傳輸線5上端與圓形輻射貼片2的底端相連，阻抗匹配輸入傳輸線5下端與基板I的底端相連；基板I下表面設(shè)有矩形金屬接地板6，矩形金屬接地板6的底端、左端、右端分別于基板I的底端、左端、右端相連。
[0017]所述的基板I為介電常數(shù)為4.4的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板I的長(zhǎng)度為44mm-46mm,寬度為23mm-25mm，厚度為1.5mm-1.7mm。所述的圓形福射貼片2，其半徑為6mm-7mm，位于基板I的上表面。所述的附屬G型的左分支福射貼片3和附屬的G型的右分支貼片4采用完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，其分別于圓形輻射貼片2的左端和右端相連，附屬G型的左分支福射貼片3和附屬的G型的右分支貼片4之間的最大距離為16mm-18mm，附屬G型的左分支福射貼片3和附屬G型的右分支貼片4的最大高度為20mm-22mm，其頂端倒C型福射貼片7的凹槽寬度為1.8mm-2.2mm,長(zhǎng)度為6mm-7mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線5的長(zhǎng)度為13mm-15mm，寬度為1.5mm-1.6mm。所述的金屬接地板6的長(zhǎng)度為llmm-13mm，寬度為23mm-25mm0
[0018]實(shí)施例1
如圖1A、IB所示，一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，根據(jù)參數(shù)的仿真優(yōu)化，基板I選擇介電常數(shù)為4.4的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，長(zhǎng)度為45mm，寬度為24 mm,厚度為
1.6mm。圓形福射貼片2，其半徑為6.5mm，位于基板I的上表面。附屬的G型的左分支福射貼片3和附屬的G型的右分支貼片4采用完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，其分別于圓形輻射貼片2的左端和右端相連，附屬G型的左分支輻射貼片3和附屬的G型的右分支貼片4之間的最大距離為17mm，附屬G型的左分支輻射貼片3和附屬的G型的右分支貼片4的最大高度為21mm,其頂端倒C型福射貼片7的凹槽寬度為2mm,長(zhǎng)度為6.5mm。阻抗匹配輸入傳輸線5的長(zhǎng)度為14mm，寬度為1.55mm。金屬接地板6的長(zhǎng)度為12mm，寬度為24mm。應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線的各項(xiàng)性能指標(biāo)采用HFSS和CST軟件進(jìn)行測(cè)試，所得的回波損耗曲線如圖2所示。由圖可見，-1OdB以下的工作頻段分別為2.33- 2.82GHz，4.38-5.40GHz，5.65-6.72GHZ 和 2.35-2.77GHz, 4.35-5.37GHz, 5.65- 6.45GHz，完全覆蓋無(wú)線局域網(wǎng) IEEE802.11 a標(biāo)準(zhǔn)和IEEE 802.11 b/g標(biāo)準(zhǔn)。圖3為天線在2.4GHz時(shí)E面的輻射方向圖，圖4為天線在2.4GHz時(shí)H面的輻射方向圖，圖5為天線在5.2GHz時(shí)E面的輻射方向圖，圖6為天線在5.2GHz時(shí)H面的輻射方向圖，圖7為天線在5.8GHz時(shí)E面的輻射方向圖，圖8為天線在5.SGHz時(shí)H面的輻射方向圖，由圖可見，相比于傳統(tǒng)天線比較差的輻射特性，該天線在三個(gè)通帶擁有對(duì)稱、穩(wěn)定的輻射方向圖，E面近似為雙向性，H面具有近似全向性的輻射特性。圖9-10為天線分別在2.4和5.8GHz的電流表面方向圖。由圖可見，天線工作在
2.4GHz時(shí)，表面電流主要分布在圓形貼片和G型分支貼片的下端，天線工作在5.8GHz時(shí)，表面電流主要分布在G型分支貼片的頂部。
[0019]本發(fā)明提供的天線是一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子微帶天線，相比于傳統(tǒng)的WLAN天線，如Huang C Y等提出的一種耦合饋電的寬頻帶天線只覆蓋了 5.2/5.8GHz的頻帶，不覆蓋2.4GHz的頻段；Kim S等提出了改良型的G型天線其采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)輻射特性較差；Kuo Yenliang等提出了一種雙T型平面單極子天線，但是高頻段只覆蓋了
5.15GHz-5.35GHz，不能滿足WLAN在高頻段的工作需求，且不利于小型化；Wu Tzuenn-yih等提出了同時(shí)使用3個(gè)單極子天線，使其分別工作與2.4GHz,5.2GHz,5.8GHz，同樣不利于小型化，本發(fā)明提供的天線采用完全對(duì)稱的雙G型結(jié)構(gòu)附屬在圓形貼片上，完全覆蓋無(wú)線局域網(wǎng) IEEE 802.11 a 標(biāo)準(zhǔn)(5.15GHz_5.35GHz，5.725GHz_5.825GHz)和 IEEE 802.11 b/g標(biāo)準(zhǔn)(2.4GHz-2.484GHz),由于采用對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，其具有良好的輻射特性且有利于小型化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，其特征在于，包括基板(I )、圓形輻射貼片(2)、附屬G型的左分支輻射貼片(3)、附屬G型的右分支輻射貼片(4)、阻抗匹配輸入傳輸線(5)、金屬接地板(6);基板(I)上表面設(shè)有圓形輻射貼片(2)、附屬G型的左分支輻射貼片(3)、附屬G型的右分支輻射貼片(4)、阻抗匹配輸入傳輸線(5)，阻抗匹配輸入傳輸線(5)上端與圓形輻射貼片(2)的底端相連，下端與基板(I)的底端相連；基板(I)下表面設(shè)有矩形金屬接地板(6)，矩形金屬接地板(6)的底端、左端、右端分別與基板(I)的底端、左端、右端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，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(zhǎng)度為44mm-46mm，寬度為23mm-25mm，厚度為 1.5mm-1.7mm03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，其特征在于，所述的圓形福射貼片(2)，其半徑為6mm-7mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，其特征在于，所述的附屬G型的左分支輻射貼片(3)和附屬的G型的右分支貼片(4)采用完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，分別與圓形輻射貼片(2)的左端和右端相連，附屬G型的左分支輻射貼片(3)和附屬的G型的右分支貼片(4)之間的最大距離為16mm-18mm，附屬G型的左分支福射貼片(3)和附屬的G型的右分支貼片(4)的最大高度為20mm-22mm，附屬G型的左分支輻射貼片(3)和附屬的G型的右分支貼片(4)的頂端分別具有一個(gè)倒C型輻射貼片(7)，倒C型輻射貼片(7)的凹槽寬度為1.8mm-2.2mm,長(zhǎng)度為6mm-7mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，其特征在于，所述的阻抗匹配輸入傳輸線(5)的長(zhǎng)度為13mm-15mm，寬度為1.5mm-1.6mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，其特征在于，所述的金屬接地板(6)的長(zhǎng)度為llmm-13mm，寬度為23mm-25mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于WLAN的小型化G型單極子天線，它包括基板、圓形附屬G型分支輻射貼片，阻抗匹配傳輸線和金屬接地板；基板的上表面設(shè)有圓形附屬G型分支輻射貼片和阻抗匹配傳輸線，阻抗匹配傳輸線一端與圓形輻射貼片相連,另一端與基板的底端相連；下表面設(shè)有矩形金屬接地板，矩形金屬接地板的底端、左端、右端均與基板的底端、左端、右端相連。本發(fā)明頻段寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輻射特性好，成本低，尺寸小，易于集成，適用于WLAN。
【IPC分類】H01Q1/38, H01Q1/48
【公開號(hào)】CN104993225
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510348740
【發(fā)明人】任王, 楊陽(yáng), 江晨
【申請(qǐng)人】浙江工商大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日