本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種單極性微帶振子。
背景技術(shù)：
：目前，微單天線成為通信中，尤其是小型化天線的主流。天線是一種把高頻電流轉(zhuǎn)化成無(wú)線電波發(fā)射到空間，同時(shí)可以收集空間無(wú)線電波并產(chǎn)生高頻電流的裝置。天線可看作由電容和電感組成的調(diào)諧電路；該調(diào)諧電路在某些頻率點(diǎn)，其容性和感性將相互抵消，電路表現(xiàn)出純阻性，該現(xiàn)象稱之為諧振，而諧振現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的工作頻點(diǎn)即為諧振頻率點(diǎn)，處于天線諧振頻率點(diǎn)的能量，其輻射特性最強(qiáng)；并將具有諧振特性的天線結(jié)構(gòu)稱作天線振子，并將高頻電流直接激勵(lì)的天線結(jié)構(gòu)稱作有源振子，反之稱作無(wú)源振子；現(xiàn)有振子中，包括物理振子以及微帶振子，在根據(jù)實(shí)際使用的需要對(duì)天線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了使得天線的諧振頻率點(diǎn)滿足設(shè)定要求，需要對(duì)天線的輸入阻抗進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)調(diào)整后的振子以及普通振子依然不能滿足目前通信標(biāo)準(zhǔn)的要求，目前通信標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，對(duì)微帶振子的要求也越來(lái)越高，目前的振子的增益、方向性、前后比均需要獲得突破，最重要的是滿足小型化的前提下實(shí)現(xiàn)上述突破。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn)，提供一種一種高增益、方向性好、且能實(shí)現(xiàn)小型化的單極性微帶振子。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：一種單極性微帶振子， 包括有主PCB板，所述主PCB板上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)微帶輻射區(qū)；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)包括有微帶上弧邊以及微帶下弧邊，所述微帶上弧邊和微帶下弧邊閉合形成一個(gè)封閉的區(qū)域；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長(zhǎng)的微帶單元；所述每個(gè)微帶單元兩端寬中間窄呈啞鈴狀；所述多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長(zhǎng)微帶單元分為一個(gè)第一微帶單元、兩個(gè)第二微帶單元、兩個(gè)第三微帶單元、兩個(gè)第四微帶單元以及一個(gè)第五微帶單元；所述第一微帶單元設(shè)于靠近微帶下弧邊的一側(cè)，第五微帶單元設(shè)于靠近微帶上弧邊的一側(cè)，所述兩個(gè)第二微帶單元分別設(shè)于第一微帶單元的上方的兩側(cè)且在同一水平線上，所述兩個(gè)第三微帶單元分別設(shè)于兩個(gè)第二微帶單元的上方的兩側(cè)且在同一水平線上，所述兩個(gè)第四微帶單元分別設(shè)于第三微帶單元的上方且在同一水平線上；所述第一微帶單元的一端與一個(gè)第二微帶單元的一端電連接，所述第一微帶單元的另一端與另一個(gè)第二微帶單元的一端電連接，所述一個(gè)第二微帶單元的另一端與一個(gè)第三微帶單元的一端電連接，所述另一個(gè)第二微帶單元的另一端與另一個(gè)第三微帶單元的一端電連接，所述一個(gè)第三微帶單元的另一端與一個(gè)第四微帶單元的一端連接，所述另一個(gè)第三微帶單元的另一端與另一個(gè)第四微帶單元的一端連接，所述一個(gè)第四微帶單元的另一端和另一個(gè)第四微帶單元的另一端分別與第五微帶單元的兩端電連接；還包括兩條微帶饋電線；所述微帶饋電線的一端與對(duì)應(yīng)的微帶輻射區(qū)的第一微帶單元電連接，另一端與主PCB板上的對(duì)應(yīng)的過(guò)孔電連 接；所述微帶饋電線包括有一個(gè)N字形的N形隔離部以及從N形隔離部一端延伸出的連接部；所述N形隔離部的另一端與過(guò)孔電連接；所述兩個(gè)N形隔離部的拱處均向外；所述主PCB的微帶輻射區(qū)的上部和下部均設(shè)有兩段在同一水平線上的微帶隔離直線，所述兩段微帶直線的靠近的兩端設(shè)有隔離微帶電容。優(yōu)選的，所述每個(gè)微帶單元的導(dǎo)電層厚度為0.5mm-1.5mm之間。優(yōu)選的，所述第三微帶單元與第四微帶單元之間還設(shè)有一T字形的微帶T形隔離部。優(yōu)選的，所述微帶上弧邊的弧度角α1為90°-120°。優(yōu)選的，所述每個(gè)微帶單元的中間設(shè)有一兩頭為弧形中間為矩形的通孔。優(yōu)選的，所述通孔內(nèi)填充有二氧化硅半導(dǎo)體。優(yōu)選的，所述主PCB板的邊緣設(shè)有一圈微帶隔離環(huán)線。優(yōu)選的，所述主PCB板的上下兩側(cè)設(shè)有鋸齒狀的微帶隔離齒線。優(yōu)選的，所述微帶單元的中間部分的邊緣呈鋸齒狀。本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)設(shè)置包括有主PCB板，所述主PCB板上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)微帶輻射區(qū)；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)包括有微帶上弧邊以及微帶下弧邊，所述微帶上弧邊和微帶下弧邊閉合形成一個(gè)封閉的區(qū)域；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長(zhǎng)的微帶單元；所述每個(gè)微帶單元兩端寬中間窄呈啞鈴狀；所述多個(gè)獨(dú)立的二 分之一波長(zhǎng)微帶單元分為一個(gè)第一微帶單元、兩個(gè)第二微帶單元、兩個(gè)第三微帶單元、兩個(gè)第四微帶單元以及一個(gè)第五微帶單元；其在800MHz至950MHz頻段均表現(xiàn)出優(yōu)良的通信電氣參數(shù)性能，具體的，單個(gè)輻射單元最低頻點(diǎn)前后比均大于31dB，在950MHz,單個(gè)輻射單元最低頻點(diǎn)前后比均為36dB；而低頻點(diǎn)增益均大于9.35dBi,頻帶內(nèi)平均增益大于9.8dBi。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的俯視圖；圖2是本發(fā)明的俯視圖；圖3是微帶單元的俯視圖；圖4是微帶單元的正視圖；圖5是在頻率為800MHZ時(shí)前后比的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖；圖6是在頻率為890MHZ時(shí)前后比的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖；圖7是在頻率為920MHZ時(shí)前后比的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖；圖8是在頻率為950MHZ時(shí)前后比的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖；圖9是在頻率為800MHZ時(shí)表示增益的方向圖；圖10是在頻率為890MHZ時(shí)表示增益的方向圖；圖11是在頻率為950MHZ時(shí)表示增益的方向圖；圖1至圖11中的附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-主PCB板；11-微帶隔離環(huán)線；12-微帶隔離齒線；13-微帶隔離直線；2-微帶輻射區(qū)；21-微帶上弧邊；22-微帶下弧邊；31-過(guò)孔；32-N形隔離部；33-連接部；41-第一微帶單元；42-第二微帶單元；43-第三微帶單元；44-第四微帶單元；45-第五微帶單元；5-微帶T形隔離部；6-通孔。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，并不是把本發(fā)明的實(shí)施范圍局限于此。如圖1至圖11所示，本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，包括有主PCB板1，所述主PCB板1上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)微帶輻射區(qū)2；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)2包括有微帶上弧邊21以及微帶下弧邊22，所述微帶上弧邊21和微帶下弧邊22閉合形成一個(gè)封閉的區(qū)域；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)2內(nèi)設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長(zhǎng)的微帶單元；所述每個(gè)微帶單元兩端寬中間窄呈啞鈴狀；所述多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長(zhǎng)微帶單元分為一個(gè)第一微帶單元41、兩個(gè)第二微帶單元42、兩個(gè)第三微帶單元43、兩個(gè)第四微帶單元44以及一個(gè)第五微帶單元45；所述第一微帶單元41設(shè)于靠近微帶下弧邊22的一側(cè)，第五微帶單元45設(shè)于靠近微帶上弧邊21的一側(cè)，所述兩個(gè)第二微帶單元42分別設(shè)于第一微帶單元41的上方的兩側(cè)且在同一水平線上，所述兩個(gè)第三微帶單元43分別設(shè)于兩個(gè)第二微帶單元42的上方的兩側(cè)且在同一水平線上，所述兩個(gè)第四微帶單元44分別設(shè)于第三微帶單元43的上方且在同一水平線上；所述第一微帶單元41的一端與一個(gè)第二微帶單元42的一端電連接，所述第一微帶單元41的另一端與另一個(gè)第二微帶單元42的一端電連接，所述一個(gè)第二微帶單元42的另一端與一個(gè)第三微帶單元43的一端電連接，所述另一個(gè)第二微帶單元42的另一端與另一個(gè)第三微帶單元43的一端電連接，所述一個(gè)第三微帶單元43的另一端與一個(gè)第四微帶單元44的一端連接，所述另一個(gè)第三微帶單元43的另一端與另一個(gè)第四微帶單元44的一端連接，所述一個(gè)第四微帶單元44的另一端和另一個(gè)第四微帶單元44的另一端分別與第五微帶單元45的兩端電連接；還包括兩條微帶饋電線；所述微帶饋電線的一端與對(duì)應(yīng)的微帶輻射區(qū)2的第一微帶單元41電連接，另一端與主PCB板1上的對(duì)應(yīng)的過(guò)孔31電連接；所述微帶饋電線包括有一個(gè)N字形的N形隔離部32以及從N形隔離部32一端延伸出的連接部33；所述N形隔離部32的另一端與過(guò)孔31電連接；所述兩個(gè)N形隔離部32的拱處均向外；所述主PCB的微帶輻射區(qū)2的上部和下部均設(shè)有兩段在同一水平線上的微帶隔離直線13，所述兩段微帶直線的靠近的兩端設(shè)有隔離微帶電容。通過(guò)不斷的微帶電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及通過(guò)不斷試驗(yàn)和參數(shù)調(diào)整下，最終確定了此微帶電路結(jié)構(gòu)，在800MHZ至950MHZ頻段均表現(xiàn)出優(yōu)良的通信電氣參數(shù)性能，具體的，單個(gè)輻射單元最低頻點(diǎn)前后比大于30dB,頻帶內(nèi)前后比平均大于32dB；低頻點(diǎn)增益大于9.37dBi,頻 帶內(nèi)平均增益大于9.8dBi。具體實(shí)際測(cè)試結(jié)果如下表HFSS15軟件計(jì)算：測(cè)試頻帶段頻帶內(nèi)前后比對(duì)應(yīng)增益800MHz31.225dB9.3521dBi820MHz31.927dB9.4956dBi850MHz32.312dB9.5352dBi870MHz32.807dB9.6149dBi890MHz33.635dB9.7550dBi910MHz33.908dB9.8321dBi920MHz34.135dB9.9115dBi940MHz35.232dB9.9960dBi950MHz36.000dB10.200dBi如上表所示，其在800MHz至950MHz頻段均表現(xiàn)出優(yōu)良的通信電氣參數(shù)性能，具體的，單個(gè)輻射單元最低頻點(diǎn)前后比均大于31dB，在950MHz,單個(gè)輻射單元最低頻點(diǎn)前后比均為36dB；而低頻點(diǎn)增益均大于9.35dBi,頻帶內(nèi)平均增益大于9.8dBi。具體從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中截取四個(gè)頻段的前后比數(shù)據(jù)圖以及三個(gè)頻段的增益數(shù)據(jù)圖，如圖5至圖11，在800MHz至950MHz實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的前后比特性，其中，在800MHz時(shí)，如圖5，其頻帶內(nèi)前后比為31.225dB；在890MHz時(shí)，如圖6，其頻帶內(nèi)前后比為33.635dB；在920MHz時(shí)，如圖7，其頻帶內(nèi)前后比為34.135dB；在950MHz時(shí)，如圖8，其頻帶內(nèi)前后比為36.000dB；而在增益上的表現(xiàn)：如圖9，其在800MHz 時(shí)，其增益達(dá)到：9.3521dBi；如圖10，其在890MHz時(shí)，其增益達(dá)到：9.7550dBi；如圖11，其在950MHz時(shí)，其增益達(dá)到：10.200dBi；可以得知，其平均內(nèi)前后比大于33dB，其增益平均大于9.8dBi。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，還包括兩條微帶饋電線；所述微帶饋電線的一端與對(duì)應(yīng)的微帶輻射區(qū)2的第一微帶單元41電連接，另一端與主PCB板1上的對(duì)應(yīng)的過(guò)孔31電連接；通過(guò)此結(jié)構(gòu)，可以方便的將饋電線與主PCB板1，即微帶電路實(shí)現(xiàn)融合一體化。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，所述每個(gè)微帶單元的導(dǎo)電層厚度d為0.5mm-1.5mm之間。如圖4所述，所述d的厚度即蝕刻PCB上單層覆銅層的厚度；位于此厚度，其能有效增加PCB板穩(wěn)固性，即微帶電路的穩(wěn)定性，有能保證實(shí)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)；又不至于過(guò)厚，而增加的互干擾性。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，所述微帶饋電線包括有一個(gè)N字形的N形隔離部32以及從N形隔離部32一端延伸出的連接部33；所述N形隔離部32的另一端與過(guò)孔31電連接；所述兩個(gè)N形隔離部32的拱處均向外。增加N形隔離部32且拱處均向外在實(shí)驗(yàn)上增加了饋電線之間的隔離度，降低互相干擾，降低因?yàn)轲侂娋€互擾產(chǎn)生的假耦合。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，所述第三微帶單元43與第四微帶單元44之間還設(shè)有一T字形的微帶T形隔離部5；此結(jié)構(gòu)可以有效增加產(chǎn)品隔離度，在軟件仿真中，隔離度可達(dá)30dB。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，所述微帶上弧邊21的弧 度角α1為90°-120°。在此弧度角α1時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真以及最終測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在此弧度角范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性最佳。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，所述每個(gè)微帶單元的中間設(shè)有一兩頭為弧形中間為矩形的通孔6。所述通孔6內(nèi)填充有二氧化硅半導(dǎo)體。此結(jié)構(gòu)，在單個(gè)微帶單元中增加了電流路徑長(zhǎng)度，間接的增加了輻射增益及前后比，通信性能進(jìn)一步提高。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，所述主PCB板1的邊緣設(shè)有一圈微帶隔離環(huán)線11。此結(jié)構(gòu)可以有效增加產(chǎn)品隔離度，在軟件仿真中，隔離度可達(dá)30dB。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，所述主PCB板1的上下兩側(cè)設(shè)有鋸齒狀的微帶隔離齒線12；此結(jié)構(gòu)可以有繼續(xù)效增加產(chǎn)品隔離度，在軟件仿真中，隔離度可達(dá)30dB。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，所述主PCB的微帶輻射區(qū)2的上部和下部均設(shè)有兩段在同一水平線上的微帶隔離直線13，所述兩段微帶直線的靠近的兩端設(shè)有隔離微帶電容；隔離微帶電容可以有效去除靠近微帶隔離齒線12在隔離時(shí)產(chǎn)生的偶信號(hào)，增加信號(hào)純凈。本實(shí)施例所述的一種單極性微帶振子，所述微帶單元的中間部分的邊緣呈鋸齒狀；如圖3所示，此結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了微帶單元的輻射程度和增益程度，此結(jié)構(gòu)，在單個(gè)微帶單元中增加了電流路徑長(zhǎng)度，間接的增加了輻射增益及前后比，通信性能進(jìn)一步提高；在軟件仿真以及實(shí)際測(cè)算當(dāng)中，增益明顯增強(qiáng)，在原有增益上增加0.2-0.6dBi。以上所述僅是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍 所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專利申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3