一種寬帶微帶天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種寬帶微帶天線，涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，包含第一輻射單元、第二輻射單元、H形開槽、饋電單元、第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基層、第三介質(zhì)基層、空氣介質(zhì)層、地層和墊片，第一輻射單元附著在第一介質(zhì)基板的上表面，第二輻射單元附著在第二介質(zhì)基板的上表面，第一介質(zhì)基板和第二介質(zhì)基板之間設(shè)置為空氣介質(zhì)層，并設(shè)有墊片支撐，地層附著在第二介質(zhì)基板的下表面和第三介質(zhì)基板的上表面，兩個地層相互接觸，饋電單元附著在第三介質(zhì)基板的下表面，饋電單元與第三介質(zhì)基板的上表面的地層1構(gòu)成微帶線，H形開槽為地層挖開的H形狀的開槽，本發(fā)明將微帶天線的工作帶寬有效提高，有效解決了微帶天線窄的問題，拓寬了微帶天線的應(yīng)用市場。
【專利說明】
一種寬帶微帶天線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種寬帶微帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著移動通信的快速發(fā)展，無線移動通信也得到了廣泛應(yīng)用。天線是無線移動通信系統(tǒng)重要組成部分，負(fù)責(zé)無線信號的收發(fā)。
[0003]在諸多天種類中微帶天線以其體積小、重量輕、平面結(jié)構(gòu)易于與電路板(PCB)集成、易于批量加工以及成本低等眾多優(yōu)點(diǎn)受到市場青睞，得到了廣泛應(yīng)用。但是微帶天線工作帶寬窄的缺點(diǎn)(〈5%)也極大地限制了微帶天線的應(yīng)用。近年隨著高速數(shù)據(jù)通信時代的來臨，寬帶無線通信發(fā)展迅猛，寬帶無線通信需要的工作帶寬比較寬，而微帶天線的工作帶寬窄的缺點(diǎn)限制了其在發(fā)展迅猛的寬帶無線通信領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種寬帶微帶天線，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案:一種寬帶微帶天線，包含第一輻射單元、第二福射單元、H形開槽、饋電單元、第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基層、第三介質(zhì)基層、空氣介質(zhì)層、地層和墊片，所述第一輻射單元附著在第一介質(zhì)基板的上表面，所述第二輻射單元附著在第二介質(zhì)基板的上表面，第一介質(zhì)基板和第二介質(zhì)基板之間設(shè)置為空氣介質(zhì)層，并設(shè)有墊片支撐，所述地層附著在第二介質(zhì)基板的下表面和第三介質(zhì)基板的上表面，兩個地層相互接觸，所述饋電單元附著在第三介質(zhì)基板的下表面，饋電單元與第三介質(zhì)基板的上表面的地層構(gòu)成微帶線，所述H形開槽為地層挖開的H形狀的開槽。
[0006]優(yōu)選的，所述饋電單元由第三介質(zhì)基板的下表面延伸至H形開槽下方。
[0007]優(yōu)選的，所述H形開槽空隙中間的結(jié)構(gòu)的長度大于H形開槽兩邊的“I”結(jié)構(gòu)的長度。
[0008]優(yōu)選的，所述H形開槽位于所述第二輻射單元的下方。
[0009]優(yōu)選的，所述第一輻射單元位于第二輻射單元的上方。
[0010]優(yōu)選的，所述第一輻射單元和第二輻射單元均為方形金屬板。
[0011]優(yōu)選的，所述第一輻射單元和第二輻射單元的長度是可變化的。
[0012]優(yōu)選的，所述的空氣介質(zhì)層厚度為可變化的。
[0013]采用以上技術(shù)方案的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)寬帶微帶天線因饋電單元與第二輻射單元的耦合以及第一輻射單元和第二輻射單元的耦合，可將本寬帶微帶天線的工作頻率帶寬有效拓寬到20%以上，克服了普通微帶天線工作頻率帶寬窄(〈5%)的缺點(diǎn)，通過運(yùn)用口徑耦合的饋電技術(shù)和增加耦合輻射單元的方法，將微帶天線的工作帶寬有效提高，有效解決了微帶天線窄的問題，拓寬了微帶天線的應(yīng)用市場。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明寬帶微帶天線的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明寬帶微帶天線的在其厚度方向的相對位置關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明寬帶微帶天線的駐波比(VSWR)仿真和測試結(jié)果圖。
[0017]其中，1-第一輻射單元，2-第二輻射單元，3-H形開槽，4-饋電單元，5_第一介質(zhì)基層，6-第二介質(zhì)基層,7-第三介質(zhì)基層，8-墊片，9-空氣介質(zhì)層，10-地層。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明寬帶微帶天線的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0019]圖1-圖2出示本發(fā)明寬帶微帶天線的【具體實(shí)施方式】:一種寬帶微帶天線，包含第一福射單元1、第二福射單元2、H形開槽3、饋電單元4、第一介質(zhì)基板5、第二介質(zhì)基層6、第三介質(zhì)基層7、空氣介質(zhì)層9、地層10和墊片8，所述第一輻射單元I附著在第一介質(zhì)基板5的上表面，所述第二輻射單元2附著在第二介質(zhì)基板6的上表面，第一介質(zhì)基板5和第二介質(zhì)基板6之間設(shè)置為空氣介質(zhì)層9，并設(shè)有墊片8支撐，所述地層10附著在第二介質(zhì)基板6的下表面和第三介質(zhì)基板7的上表面，兩個地層10相互接觸，所述饋電單元4附著在第三介質(zhì)基板7的下表面，饋電單元4與第三介質(zhì)基板7的上表面的地層10構(gòu)成微帶線，所述H形開槽3為第二介質(zhì)基板6的下表面和第三介質(zhì)基板7的上表面的地層10挖開的H形狀的開槽。所述的饋電單元4通過開槽3與第二輻射單元2進(jìn)行能量耦合，第二輻射單元2再將電磁能量耦合到第一輻射單元I。所述H形開槽3和第二輻射單元2可有效提高本發(fā)明微帶天線的工作帶寬，使本發(fā)明的微帶天線的工作帶寬提高到20%以上。
[0020]在本實(shí)施例中，在所述第二介質(zhì)基板6的下表面和第三介質(zhì)基板7的上表面的地上挖開H形開槽3，饋電單元4由第三介質(zhì)基板7的下表面延伸至H形開槽3下方。
[0021 ]在本實(shí)施例中，所述H形開槽3空隙中間的為瘦長條結(jié)構(gòu)，H形開槽3兩邊的“ I ”為短條結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的長度大于“ I ”結(jié)構(gòu)的長度。
[0022]在本實(shí)施例中，所述H形開槽3位于所述第二輻射單元2的下方。
[0023]在本實(shí)施例中，所述第一輻射單元I位于第二輻射單元2的上方。
[0024]在本實(shí)施例中，所述第一輻射單元I和第二輻射單元2均為方形金屬板。
[0025]在本實(shí)施例中，所述第一輻射單元I和第二輻射單元2的長度是可變化的，以便于第一輻射單元I的諧振頻率和第二輻射單元2的諧振頻率不完全一樣，但是靠得很近，以便拓寬本寬帶微帶天線的工作頻率帶寬。
[0026]在本實(shí)施例中，所述的空氣介質(zhì)層9厚度為可變化的，該厚度可以調(diào)節(jié)第一輻射單元I和第二輻射單元2之間的能量耦合度，使得第一輻射單元I和第二輻射單元2能量耦合最優(yōu)，以便拓寬本寬帶微帶天線的工作頻率帶寬。
[0027]當(dāng)本發(fā)明寬帶微帶天線作為發(fā)射天線時，電磁能量由饋電單元4的邊緣饋入，饋電單元4與第三介質(zhì)基板7的上表面的地構(gòu)成微帶線，電磁能量沿著微帶線將電磁能量傳輸至H形開槽3下方，電磁能量通過H形開槽3耦合至第二輻射單元2，第二輻射單元2再將電磁能量耦合至第一輻射單元I，最終能量輻射出本寬帶微帶天線。
[0028]另一種情況，當(dāng)本發(fā)明寬帶微帶天線作為接收天線時，第一輻射單元I接收電磁能量，第一輻射單元I將電磁能量耦合至第二輻射單元2，第二輻射單元2通過H形開槽3將電磁能量耦合至饋電單元4與第三介質(zhì)基板7上表面的地組成的微帶線，電磁能量沿微帶線將電磁能量傳輸至寬帶微帶天線輸出端。
[0029]因饋電單元4與第二輻射單元2的耦合以及第一輻射單元I和第二輻射單元2的耦合，可將本寬帶微帶天線的工作頻率帶寬有效拓寬到20%以上，克服了普通微帶天線工作頻率帶寬窄(〈5%)的缺點(diǎn)。
[0030]圖3是本發(fā)明微帶天線的駐波比(VSWR)仿真和測試結(jié)果。由圖3可論證，本本發(fā)明寬帶微帶天線VSWR〈2的駐波比帶寬仿真結(jié)果是20.8%，頻率范圍是8.95-11.03GHz，實(shí)測結(jié)果是20.1%，本發(fā)明寬帶微帶天線的工作帶寬提高到20%以上。
[0031]基于上述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)寬帶微帶天線因饋電單元4與第二輻射單元2的耦合以及第一輻射單元I和第二輻射單元2的耦合，可將本寬帶微帶天線的工作頻率帶寬有效拓寬到20%以上，克服了普通微帶天線工作頻率帶寬窄(〈5%)的缺點(diǎn)，通過運(yùn)用口徑耦合的饋電技術(shù)和增加耦合輻射單元的方法，將微帶天線的工作帶寬有效提高，有效解決了微帶天線窄的問題，拓寬了微帶天線的應(yīng)用市場。
[0032]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種寬帶微帶天線，其特征在于:包含第一輻射單元、第二輻射單元、H形開槽、饋電單元、第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基層、第三介質(zhì)基層、空氣介質(zhì)層、地層和墊片，所述第一輻射單元附著在第一介質(zhì)基板的上表面，所述第二輻射單元附著在第二介質(zhì)基板的上表面，第一介質(zhì)基板和第二介質(zhì)基板之間設(shè)置為空氣介質(zhì)層，并設(shè)有墊片支撐，所述地層附著在第二介質(zhì)基板的下表面和第三介質(zhì)基板的上表面，兩個地層相互接觸，所述饋電單元附著在第三介質(zhì)基板的下表面，饋電單元與第三介質(zhì)基板的上表面的地層構(gòu)成微帶線，所述H形開槽為地層挖開的H形狀的開槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬帶微帶天線，其特征在于，所述饋電單元由第三介質(zhì)基板的下表面延伸至H形開槽下方。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種寬帶微帶天線，其特征在于，所述H形開槽空隙中間的結(jié)構(gòu)的長度大于H形開槽兩邊的“ I”結(jié)構(gòu)的長度。4.根據(jù)權(quán)利要求2-3所述的一種寬帶微帶天線，其特征在于，所述H形開槽位于所述第二輻射單元的下方。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬帶微帶天線，其特征在于，所述第一輻射單元位于第二輻射單元的上方。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬帶微帶天線，其特征在于，所述第一輻射單元和第二輻射單元均為方形金屬板。
【文檔編號】H01Q1/38GK106025537SQ201610602605
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】魯勇
【申請人】上海捷士太通訊技術(shù)有限公司