一種結(jié)構(gòu)緊湊的印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種移動通信天線，特別涉及一種應用于WLAN 2.4/5.2/5.8 GHz和WIMAX 3.5/5.5 GHz頻段，結(jié)構(gòu)緊湊的印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線。
【背景技術(shù)】
[0002]近二十年來，無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks, WLAN)和全球微波互聯(lián)接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)等無線通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，廣泛應用并深入我們生活的各個層面，極大地改變了我們辦公和學習生活的方式。天線作為無線通信系統(tǒng)架構(gòu)中不可或缺的一部分，對整個通信系統(tǒng)發(fā)揮著至關重要的作用。而隨著無線終端設備朝著多功能一體化、小型化與集成化的方向發(fā)展，作為無線接收與發(fā)射的天線單元，有向小型化、內(nèi)置化、多頻段、智能化的發(fā)展要求。
[0003]常見的多頻終端天線有微帶天線、縫隙天線、單極子天線等等。其中單極子天線因為結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、成本低以及易與微波電路集成等特點，得到了廣泛的應用。單極子天線實現(xiàn)多頻一般有兩種方式:通過多個單極子以某種方式進行組合構(gòu)成多頻天線，不同的單極子輻射產(chǎn)生不同的工作頻段，多個長度不同的單極子組合在一起就可以構(gòu)成多頻天線，例如E型、F型、G型等；通過改變單極子或饋線的形狀從而激勵起高次模諧振也可以實現(xiàn)多頻。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為實現(xiàn)終端天線對于小型化和多功能應用的要求，本實用新型提供結(jié)構(gòu)緊湊的印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線，通過一個三角形輻射貼片來實現(xiàn)高頻的輻射，兩條接地的彎折枝節(jié)通過三角形輻射貼片進行耦合饋電，獲得低頻段的諧振，同時其產(chǎn)生的高次模諧振配合三角形輻射貼片產(chǎn)生的諧振點，獲得了很寬的阻抗帶寬，覆蓋頻率從3.3~7.4 GHz0整個天線具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、易于加工等特點。
[0005]本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于電磁耦合饋電的平面印刷式單極子天線。天線由金屬上層微帶結(jié)構(gòu)、中間介質(zhì)基板和金屬地板三部分組成。上層微帶結(jié)構(gòu)包括50 Ω微帶線和切角的三角形貼片，三角形貼片為等腰直角三角形，50 Ω微帶線的一端與三角形貼片的斜邊上的一端連接；金屬地板由一個矩形地板、接地微帶線與和微帶結(jié)構(gòu)連接而成，微帶結(jié)構(gòu)由兩條彎折枝節(jié)構(gòu)成，第一彎折枝節(jié)包括順次連接的第一微帶線、第二微帶線、第三微帶線和第四微帶線；第一微帶線的一端與第二微帶線的一端連接，第一微帶線的另一端通過接地微帶線與所述矩形地板連接；第二彎折枝節(jié)包括順次連接的第五微帶線、第六微帶線和第七微帶線，其中第五微帶線的一端與第一微帶線的一端相連。
[0007]天線的輻射主要來自三角形貼片和兩條彎折枝節(jié)兩部分。三角形貼片由50Ω微帶線直接進行偏饋；兩條彎折枝節(jié)由三角形貼片電磁耦合饋電。
[0008]所述三角形貼片來激勵4.62 GHz頻點的諧振，合理地調(diào)節(jié)地板與三角形貼片兩者之間縫隙的距離，可以為呈感性的天線引入容性阻抗，優(yōu)化天線的阻抗匹配，進而增加天線的有效帶寬。
[0009]所述第一微帶線、第二微帶線、第三微帶線和第四微帶線次序連接成的一條彎折枝節(jié)負責2.4 GHz的諧振，所述彎折枝節(jié)的有效電長度大約為2.4 GHz的四分之一波長。
[0010]所述第五微帶線、第六微帶線和第七微帶線次序連接成的一條彎折枝節(jié)來提供3.5 GHz的諧振，所述彎折枝節(jié)的有效電長度大約為3.5 GHz的四分之一波長。
[0011]所述天線由三角形貼片與兩條彎折枝節(jié)提供的高次模諧振來實現(xiàn)WLAN 5.2/5.8GHz和WiMAX 5.5 GHz等頻帶的覆蓋。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果:
[0013](I)結(jié)構(gòu)設計巧妙，采用偏饋饋電方式的三角形貼片，使得其能覆蓋高頻段的諧振并提供足夠的帶寬。
[0014](2)在地板上延伸兩條彎折枝節(jié)，通過電磁耦合饋電的方式，使得其能覆蓋低頻段的帶寬并提供高次模諧振。
[0015](3)天線具有結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小和方向圖全向性好等特點。
【附圖說明】
[0016]圖1a是印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線(單極子天線)的側(cè)視圖；
[0017]圖1b是圖1所示天線的俯視圖；
[0018]圖2是印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線的一種實施例圖；
[0019]圖3是實例中印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線的電磁仿真曲線。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例
[0021]如圖la、圖1b所示，一種緊湊的印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線，由金屬上層微帶結(jié)構(gòu)1、中間介質(zhì)基板2和金屬地板3三部分組成。上層微帶結(jié)構(gòu)包括50Ω微帶線4和切角的三角形貼片5，三角形貼片5為等腰直角三角形，50 Ω微帶線4的一端與三角形貼片5的斜邊上的一端連接；金屬地板3由一個矩形地板6、接地微帶線7與和微帶結(jié)構(gòu)連接而成，微帶結(jié)構(gòu)由兩條彎折枝節(jié)構(gòu)成，第一彎折枝節(jié)包括順次連接的第一微帶線801、第二微帶線802、第三微帶線803和第四微帶線804 ;第一微帶線801的一端與第二微帶線802的一端連接，第一微帶線801的另一端通過接地微帶線7與所述矩形地板連接；第二彎折枝節(jié)包括順次連接的第五微帶線901、第六微帶線902和第七微帶線903。
[0022]天線的輻射主要來自三角形貼片5和兩條彎折枝節(jié)兩部分。三角形貼片5由50Ω微帶線4直接進行偏饋；兩條彎折枝節(jié)由三角形貼片5電磁耦合饋電。由三角形貼片5來激勵4.62 GHz頻點的諧振，合理地調(diào)節(jié)地板3與三角形貼片5兩者之間縫隙的距離，可以為呈感性的天線引入容性阻抗，優(yōu)化天線的阻抗匹配，進而增加天線的有效帶寬。由微帶線801、微帶線802、微帶線803、微帶線804次序連接成的一條彎折枝節(jié)負責2.4 GHz的諧振，所述彎折枝節(jié)的有效電長度大約為2.4 GHz的四分之一波長。由微帶線901、微帶線902和微帶線903次序連接成的一條彎折枝節(jié)來提供3.5 GHz的諧振，所述彎折枝節(jié)的有效電長度大約為3.5 GHz的四分之一波長。由三角形貼片5與兩條彎折枝節(jié)提供的高次模諧振來實現(xiàn)WLAN 5.2/5.8 GHz和WiMAX 5.5 GHz等頻帶的覆蓋。
[0023]作為舉例，如圖2，實施例中的天線各參數(shù)的尺寸為:
[0024]矩形地板6的長度Ll=19 mm ;接地微帶線7的長度和寬度分別為L2=2.5 mm和Wl=I mm ;接地微帶線7與第二微帶線802之間的距離L3=4 mm ;第三微帶線803的長度為L4=2 mm ;三角形貼片5與矩形地板6之間的距離L5=2 mm ;第五微帶線901的長度L6=lmm;第六微帶線902的長度L7=7 mm ;第七微帶線903的長度和寬度分別為L8=l mm和W8=9mm ；50 Ω微帶線4的寬度為W3=l.6 mm ;三角形貼片4位于50 Ω微帶線4右側(cè)的部分的寬度為W4=5.8 mm ;三角形貼片4與第五微帶線901的距離為W5=0.3 mm ;第二微帶線802的寬度為W6=5 mm ;第四微帶線804的寬度為W7=7.5 mm ;第七微帶線903的末端拒矩形地板的距離為W9=l mm。
[0025]圖3位實例中印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線的電磁仿真曲線，可見本實用新型巧妙地設計一個采用偏饋饋電方式的三角形貼片(5)，使得其能覆蓋高頻段的諧振并提供足夠的帶寬；在地板上延伸兩條彎折枝節(jié)，通過電磁耦合饋電的方式，使得其能覆蓋低頻段的帶寬并提供高次模諧振；天線具有結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小和方向圖全向性好等特點
[0026]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種結(jié)構(gòu)緊湊的印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線，其特征在于，包括金屬上層微帶結(jié)構(gòu)(I)、中間介質(zhì)基板(2)和金屬地板(3)三部分組成；上層微帶結(jié)構(gòu)包括50Ω微帶線(4)和切角的三角形貼片(5)，三角形貼片(5)為等腰直角三角形，50 Ω微帶線(4)的一端與三角形貼片(5)的斜邊上的一端連接；金屬地板(3)由一個矩形地板(6)、接地微帶線(7)與和微帶結(jié)構(gòu)連接而成，金屬地板(3)的微帶結(jié)構(gòu)包括第一彎折枝節(jié)和第二彎折枝節(jié)，第一彎折枝節(jié)包括順次連接的第一微帶線(801)、第二微帶線(802)、第三微帶線(803)和第四微帶線(804);第一微帶線(801)的一端與第二微帶線(802)的一端連接，第一微帶線(801)的另一端通過接地微帶線(7)與所述矩形地板連接；第二彎折枝節(jié)包括順次連接的第五微帶線(901 )、第六微帶線(902)和第七微帶線(903)，其中第五微帶線(901)的一端與第六微帶線(902)連接，另一端與第一微帶線(801)的一端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)緊湊的印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線，其特征在于，所述第一彎折枝節(jié)負責2.4 GHz的諧振，所述彎折枝節(jié)的有效電長度大為2.4 GHz的四分之一波長。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)緊湊的印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線，其特征在于，所述第二彎折枝節(jié)提供3.5 GHz的諧振，所述彎折枝節(jié)的有效電長度大為3.5 GHz的四分之一波長。
【專利摘要】本實用新型公開了一種結(jié)構(gòu)緊湊的印刷式多頻帶WLAN/WiMAX天線，包括上層微帶結(jié)構(gòu)、中間介質(zhì)基板和金屬地板三部分組成；上層微帶結(jié)構(gòu)包括50Ω微帶線和切角的三角形貼片，三角形貼片為等腰直角三角形，50Ω微帶線的一端與三角形貼片的斜邊上的一端連接；金屬地板由一個矩形地板、接地微帶線與和微帶結(jié)構(gòu)連接而成。三角形貼片和兩條接地的彎折枝節(jié)構(gòu)成的輻射部分，三角形貼片負責高頻段的輻射，接地的兩條彎折枝節(jié)，由三角形貼片電磁耦合饋電，實現(xiàn)低頻段的輻射。本實用新型的結(jié)構(gòu)設計巧妙緊湊，天線適用于WLAN2.4/5.2/5.8GHz和WIMAX3.5/5.5GHz應用。
【IPC分類】H01Q1/36, H01Q5/10
【公開號】CN204651475
【申請?zhí)枴緾N201520341533
【發(fā)明人】黃惠芬, 胡元華
【申請人】華南理工大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月25日