天线的制作方法

文档序号:12594339阅读:835来源:国知局
天线的制作方法与工艺

本申请涉及通信设备技术领域,尤其涉及一种天线。



背景技术:

天线是通信设备中比较重要的组成部分之一,天线的性能将对通信设备的性能产生重要的影响。传统的天线包括辐射贴片和馈电网络,馈电网络与辐射贴片相连,由于两者的连接引脚处存在较大的尺寸变化,导致电流自辐射贴片传递至馈电网络的过程中,电流的流通面积变化过大,造成天线存在隔离度过低的缺陷。



技术实现要素:

本申请提供了一种天线,该天线的隔离度较高。

本申请提供的天线包括第一介质板、第二介质板、辐射贴片、寄生贴片和馈电网络,所述辐射贴片和所述馈电网络均设置于所述第一介质板上,所述第二介质板和所述第一介质板相对布置,所述寄生贴片设置于所述第二介质板上;

所述馈电网络与所述辐射贴片之间的连接引脚包括第一段和第二段,所述第一段与所述辐射贴片相连,所述第二段连接于所述馈电网络与所述第一段之间,所述第一段的横向尺寸大于所述第二段的横向尺寸,且所述第一段与所述第二段形成台阶结构;

所述第二介质板设置为多个,各所述第二介质板阵列设置于所述第一介质板上。

优选地,所述辐射贴片的外缘处开设凹槽,所述凹槽向所述辐射贴片的中部凹陷,所述第一段连接于所述凹槽内。

优选地,所述凹槽的槽壁包括第一平面、第二平面和第三平面,所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面依次相连形成U形结构,所述馈电网络连接于所述第二平面上。

优选地,所述第一平面和所述第三平面中的至少一者与所述第二平面垂直连接。

优选地,所述第一段与所述第一平面之间的距离等于所述第一段与所述第三平面之间的距离。

优选地,所述第一段的延伸线与所述第二平面相垂直。

优选地,所述台阶结构为直角型台阶结构。

优选地,所述辐射贴片上与所述第二介质板相对的表面为第四平面,所述馈电网络上与所述第二介质板相对的表面为第五平面,所述第四平面的延伸面和所述第五平面的延伸面共面。

优选地,沿着所述第一介质板指向所述第二介质板的方向,所述辐射贴片的中心与所述寄生贴片的中心之间的距离为3mm~7mm。

优选地,所述辐射贴片为八边形贴片,所述寄生贴片为圆形贴片。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:

本申请所提供的天线中,连接引脚包括第一段和第二段,第一段的横向尺寸大于第二段的横向尺寸,且两者形成台阶结构,使得第一段可以为辐射贴片和馈电网络之间的连接提供过渡,以防电流自辐射贴片传递至馈电网络的过程中出现流通面积剧烈变化的情况,从而使电流的传递更加稳定,以此提升天线的隔离度。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的天线的结构示意图;

图2为图1所示天线的侧视图;

图3为本申请实施例所提供的天线的局部结构示意图;

图4为本申请实施例所提供的天线仿真后的反射系数图;

图5为本申请实施例所提供的天线仿真后的隔离度图;

图6为本申请实施例所提供的天线仿真后在3.65GHz频点的增益方向图。

附图标记:

10-第一介质板;

20-第二介质板;

30-辐射贴片;

300-凹槽;

40-寄生贴片;

50-连接引脚;

500-第一段;

501-第二段;

51-馈电网络;

60-支撑柱。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-3所示,本申请实施例提供了一种天线,该天线可以是±45°双极化阵列天线,其可以内置于各种移动通信基站或无线CPE(Customer Premise Equipment,客户终端设备)等中,也可以相对于各种移动通信基站或无线CPE等外置。

上述天线包括第一介质板10、第二介质板20、辐射贴片30、寄生贴片40、连接引脚50和馈电网络51。辐射贴片30和馈电网络51均设置于第一介质板10上,第二介质板20和第一介质板10相对布置,寄生贴片40设置于第二介质板20上。第一介质板10可以设置为一个,第二介质板20可以设置为一个或多个,优选第二介质板20为多个,各第二介质板20阵列设置于第一介质板10上。辐射贴片30和馈电网络51可以通过蚀刻的方式设置于第一介质板10上,馈电网络51可以采用倒序反相法进行加工;寄生贴片40也可以通过蚀刻的方式设置于第二介质板20上。第一介质板10和第二介质板20之间可以通过支撑柱60进行连接。一个辐射贴片30可以与两个馈电网络51相连,以此形成两个端口。

用于连接馈电网络51与辐射贴片30的连接引脚50包括第一段500和第二段501,第一段500与辐射贴片30相连,第二段501连接于馈电网络51与第一段500之间,第一段500的横向尺寸大于第二段501的横向尺寸,且第一段500与第二段501形成台阶结构。第一段500的横向尺寸为垂直于第一段500的延伸方向的尺寸,第二段501的横向尺寸为垂直于第二段501的延伸方向的尺寸,第一段500和第二段501均可以采用等横向尺寸的结构。

采用上述结构以后,连接引脚50的第一段500可以为辐射贴片30和馈电网络51之间的连接提供过渡,以防电流自辐射贴片30传递至馈电网络51的过程中出现流通面积剧烈变化的情况,从而使电流的传递更加稳定,以此提升天线的隔离度。

进一步地,辐射贴片30的外缘处开设凹槽300,该凹槽300向辐射贴片30的中部凹陷,第一段500连接于此凹槽300内。具体地,凹槽300可以采用弧形槽,该凹槽300可以为第一段500提供设置空间,使得第一段500的延伸长度可以适当增加。此结构通过第一段500与第二段501形成的台阶结构,以及凹槽300的共同作用,进一步对电流的分布提供缓冲作用,继而提高天线的带宽和隔离度。

一种实施例中,上述凹槽300的槽壁包括第一平面、第二平面和第三平面,该第一平面、第二平面和第三平面依次相连形成U形结构,连接引脚50连接于第二平面上。此处的第一平面与第二平面之间、第三平面与第二平面之间可以形成锐角,具体的角度可以灵活选择。当凹槽300采用上述结构以后,一方面可以使电流的分布更具规律性,以此优化天线的性能;另一方面可以简化凹槽300的结构,便于加工该凹槽300。

为使天线的性能有更大程度的提升,可将前述第一平面和第三平面中的至少一者与第二平面垂直连接。另外,第一段500的延伸线与第二平面相垂直,以此更进一步地优化电流的分布。

可以理解地,第一段500在凹槽300内的设置位置可以偏向于凹槽300的一侧,但此种位置对电流的分布方向仍然会产生影响,导致电流的分布情况不够理想。因此,为了使电流的分布更加均匀稳定,第一段500与第一平面之间的距离等于第一段501与第三平面之间的距离。即,第一段500连接于凹槽300的中间位置处,以此达到前述目的。

进行结构设计时,前述的台阶结构可以为锥形台阶结构,但锥形台阶结构的加工工艺相对比较复杂,导致连接引脚50的加工精度不好控制。因此,可将该台阶结构优化为直角型台阶结构,从而简化连接引脚50的加工工艺。

评价天线的性能时,天线的剖面高度是一个比较重要的指标,该剖面高度指的是天线上垂直于自身延伸面的方向上的尺寸。其中,辐射贴片30与馈电网络51的高度尺寸将会影响天线的剖面高度。有鉴于此,可将辐射贴片30上与第二介质板20相对的表面定义为第四平面,将馈电网络51上与第二介质板20相对的表面定义为第五平面,该第四平面的延伸面和该第五平面的延伸面共面。一般地,第四平面的延伸面和第五平面的延伸面均与第二介质板20的表面相平行,因此两者的延伸面共面,即可以保证此两个延伸面与第二介质板20的表面之间的距离基本相等,以此降低整个天线的剖面高度。

优选地,沿着第一介质板10指向第二介质板20的方向,辐射贴片30的中心与寄生贴片40的中心之间的距离为3mm~7mm之间,这一数值可以在保证天线的性能的情况下,适当控制天线的高度。另外,还可以通过优化支撑柱60的高度控制天线的整体高度,例如将支撑柱60的高度选为5mm左右。

在评价天线的性能时,辐射贴片30与寄生贴片40之间的耦合度也是一个比较重要的指标,而辐射贴片30与寄生贴片40的形状则会影响此耦合度。为了提高辐射贴片30与寄生贴片40之间的耦合度,可以将辐射贴片30设置为八边形贴片,将寄生贴片40设置为圆形贴片。此时,辐射贴片30的形状与寄生贴片40的形状比较近似,继而达到前述目的。另,将辐射贴片30设置为八边形贴片,还便于实现天线的±45°极化。而将寄生贴片40设置为圆形贴片后,还可以弱化天线的安装角度限制,从而利于批量生产天线。

具体地,上述辐射贴片30的边长可以为0.22λ~0.25λ,λ为波长。而寄生贴片40的半径可以是0.27λ~0.31λ,λ同样为波长。

将上述各技术方案相组合以后得到的方案中,天线的特性如下:天线的整体高度可以控制在6mm以内;如图4所示,天线在3.3GHz~3.8GHz带宽内,S11(即反射系数)<-10;如图5所示,天线的隔离度为-25dB左右;如图6所示,在3.65GHz频点,天线的增益为20.5dBi。因此,此种天线具有较薄、频段较宽、增益较高、隔离度较高等特性,使得该天性的性能有所提升。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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