基片的相對(duì)介電常數(shù)為損耗正切為tan δ?；暮穸葹閠。兩個(gè)單極子天線間距為 L，且兩者具有相同的尺寸。單極子天線分為上下兩部分，上部分為天線的輻射結(jié)構(gòu)，其寬 度為W1，長(zhǎng)度為L(zhǎng) 1。通過(guò)調(diào)節(jié)單極子天線輻射結(jié)構(gòu)的寬度W1和長(zhǎng)度L i，使天線工作于WLAN 5. 2/5. 8GHz頻段。單極子天線的下部分是特性阻抗為50 Ω的微帶饋線，線寬為W2，線長(zhǎng)為 L2〇
[0036] 如圖5所示，單極子天線的背面為金屬地板寬度為W3，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3。在兩個(gè)單極子天 線之間的金屬地板區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)E形縫隙諧振器，E形縫隙的臂寬為W 4、長(zhǎng)度為L(zhǎng)4、臂與臂之 間的間距為t。E形縫隙諧振器產(chǎn)生的諧振阻斷了兩個(gè)單極子天線間的電流的傳輸，從而減 小天線間的耦合。通過(guò)改變臂長(zhǎng)L 4，調(diào)節(jié)E形縫隙的諧振頻率，進(jìn)而調(diào)節(jié)天線間耦合最小值 在天線工作頻帶內(nèi)的變動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)E形縫隙諧振器的臂寬^和臂間距t，使天線在整個(gè) WLAN 5. 2/5. 8GHz頻段內(nèi)具有較小的天線間耦合。
[0037] E形縫隙諧振器為了阻斷天線間的地電流傳播，從而減小天線間互親，E形縫隙諧 振器的臂長(zhǎng)L4有如下關(guān)系：
[0039] 其中，f為天線工作頻段的中心頻率，c為光速，％的計(jì)算公式為：
[0041] 其中，\為介質(zhì)基片的介電常數(shù)，t為介質(zhì)基片的厚度，W4S E形縫隙諧振器的臂 寬?？紤]兩天線間距較小，同時(shí)E形縫隙諧振器尺寸較大，因此E形縫隙諧振器臂寬一般取 為1mm左右。相鄰兩臂的間距，可通過(guò)仿真分析軟件優(yōu)化分析獲得。
[0042] 天線印刷于介質(zhì)基片上，基片的相對(duì)介電常數(shù)為ε 4. 4,基片厚度為t = 1mm。 兩個(gè)單極子天線具有相同的尺寸，單極子天線分為上下兩部分。單極子天線上部分為天線 的福射結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)單極子天線福射結(jié)構(gòu)的寬度和長(zhǎng)度，使天線工作于WLAN 5. 2/5. 8GHz 頻段；單極子天線的下部分是特性阻抗為50 Ω的微帶饋線。單極子天線的背面為金屬地 板，在兩個(gè)單極子天線之間的金屬地板區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)E形縫隙諧振器，阻斷單極子天線間地 電流的傳輸，從而減小天線間的耦合。通過(guò)優(yōu)化E形縫隙諧振器的尺寸，該天線在整個(gè)工 作頻帶內(nèi)具有良好的性能。具有E形縫隙諧振器的天線優(yōu)化參數(shù)為：L = 16mm，W1= 3mm， L1= 8. 5mm，W 2= L 86mm，L 2= 11mm，W 3= 10mm，L 3= 36mm，W 4= 0· 8mm，L 4= 7. 5mm，d = 5mm 〇
[0043] 按照該參數(shù)，制作了一個(gè)具有E形縫隙諧振器的MMO系統(tǒng)的天線樣品。對(duì)該樣品 進(jìn)行S參數(shù)測(cè)試的結(jié)果如圖6和圖7所示，并與仿真結(jié)果進(jìn)行比較。未加 E形縫隙諧振器天 線的仿真與測(cè)試S參數(shù)曲線如圖6所示，可以看出，測(cè)試IOdB阻抗帶寬為20% (4. 95GHz~ 6. 05GHz)，在IOdB阻抗帶寬頻段內(nèi)，天線的互耦大約為-11. 5dB。在頻點(diǎn)5. 2和5. 8GHz，天 線的互耦分別為-11. 9和-11. 7dB。如圖7所示，給出了加有E形縫隙諧振器天線的仿真與 測(cè)試S參數(shù)曲線，在相同的阻抗帶寬內(nèi)，天線的互耦比未加 E形縫隙時(shí)有了明顯減小，在頻 點(diǎn)5. 2和5. 8GHz，天線的互耦分別為-27. 2和-31. ldB。最小的互耦在頻點(diǎn)5. 89GHz，其值 為-31. 9dB，比未加 E形縫隙時(shí)減小了 20. ldB。
[0044] 對(duì)樣品進(jìn)行方向圖測(cè)試，測(cè)試的5. 2GHz方向圖如圖8所示。從圖中可以看出，設(shè) 計(jì)的具有E形縫隙諧振器的天線在yz面方向圖不對(duì)稱，這主要是因?yàn)閱螛O子的地板相對(duì)于 單極子不對(duì)稱所造成的。在xy面（水平面）具有全向方向圖。
[0045] 應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，包括介質(zhì)基片（1)，所述介質(zhì)基片（1)的正 面設(shè)置有多個(gè)帶有基座巧）的單極子天線（2)，其特征在于，所述介質(zhì)基片（1)的背面設(shè)置 有與所述基座（5)相連的金屬地板（3)，位于相鄰的兩個(gè)單極子天線（2)之間的所述金屬地 板（3)上均設(shè)置有一個(gè)縫隙開口朝上的E形縫隙（4)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，其特征在于，所述E形縫 隙（4)的諧振臂長(zhǎng)度L4的計(jì)算公式為：其中，f為天線工作頻段的中屯、頻率，C為光速，ε。的計(jì)算公式為：其中，為介質(zhì)基片的介電常數(shù)，t為所述介質(zhì)基片（1)的厚度，W4為所述Ε形縫隙 (4)的臂寬。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，其特征在于，所述E形縫 隙（4)的諧振臂（6)長(zhǎng)度為天線工作頻段的四分之一波長(zhǎng)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，其特征在于，所述E形縫 隙（4)的中屯、軸線與相鄰兩個(gè)單極子天線（2)的中屯、對(duì)稱軸線重合。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，其特征在于，所述單極子 天線（2)包括福射結(jié)構(gòu)和微帶饋線，所述微帶饋線的阻抗為50Ω。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，其特征在于，每一個(gè)所述 單極子天線（2)的形狀和尺寸均相同。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，其特征在于，所述單極子 天線似等間距布置。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，其特征在于，所述單極子 天線（2)工作于WLAN5. 2/5. 8細(xì)Z頻段。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，其特征在于，所述介質(zhì)基 片（1)的正面設(shè)置有兩個(gè)所述單極子天線（2)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于E形縫隙諧振器的低禪合天線，其特征在于，所述E形 縫隙（4)包括Ξ條豎縫，豎縫上端各自開口，底部相連。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于E形縫隙諧振器的低耦合天線，包括介質(zhì)基片，介質(zhì)基片的正面設(shè)置有多個(gè)帶有基座的單極子天線，介質(zhì)基片的背面設(shè)置有與基座相連的金屬地板，位于相鄰的兩個(gè)單極子天線之間的金屬地板上設(shè)置有一個(gè)縫隙開口朝上的E形縫隙。本發(fā)明能夠顯著減小了天線間的耦合，能夠確保穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸質(zhì)量；并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，滿足小型化的設(shè)計(jì)要求。
【IPC分類】H01Q1/38, H01Q13/10, H01Q1/48
【公開號(hào)】CN105244616
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510750290
【發(fā)明人】吳為軍, 劉其鳳, 倪超, 張崎
【申請(qǐng)人】中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日