一种毫米波PCB天线结构的制作方法

一种毫米波pcb天线结构
技术领域
1.本发明涉及无线通信技术领域，具体为一种毫米波pcb天线结构。


背景技术：

2.5g即为第五代移动通信技术，是一种具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施，随着5g越来越普及，特别是fr2毫米波段的应用越来越多, 使得相应的5g毫米天线需求也越来越多。
3.对于5g 小型通讯设备中，要求天线的尺寸也要足够小，并且天线的辐射性能好，并且要求制作工艺简单，而现有的天线制作难度较高，难以实现毫米波双段双频结构及双极化辐射特性，使用时较为不便。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种毫米波pcb天线结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种毫米波pcb天线结构，包括介质块，所述介质块的上表面安装有四个第一层辐射体，介质块的上表面固定连接有隔离金属体，介质块的下表面固定连接有若干个天线接地金属体，介质块的下表面固定连接有若干个馈电接触点，第一层辐射体的下表面设置有第二层辐射体，第二层辐射体的下表面设置有第三层辐射体，介质块的上表面设置有馈电柱，介质块的上表面开设有若干个馈电孔，介质块的下表面固定连接有反射地层，反射地层的下表面开设有四个过孔。
6.优选的，所述馈电接触点与馈电系统电性连接。
7.优选的，所述馈电孔将第二层辐射体与馈电接触点电性连接。
8.优选的，所述第三层辐射体与第二层辐射体相耦合，且与馈电孔通过一定间隙相耦合，第二层辐射体与馈电孔相耦合。
9.优选的，所述馈电柱将隔离金属体与天线接地金属体耦合连接。
10.优选的，所述天线接地金属体通过过孔与反射地层电性连接。
11.有益效果本发明提供了一种毫米波pcb天线结构，具备以下有益效果：1．该毫米波pcb天线结构，过孔耦合连接第三层辐射体和直接连接第二层辐射体，第一层辐射体和第二层辐射体耦合，能够增加天线的高频带宽，并且该天线结构的制作工艺简单，能够实现毫米波段的双频结构，具有双极化辐射特性增益，实用性较高。
12.2．该毫米波pcb天线结构，天线接地金属体是地点与系统地的接触点，通过四个过孔与反射地层连接，能够使天线尽可能和系统接触良好，进而能够使天线的性能达到最优，使用时更加方便。
附图说明
13.图1为本发明内部正视结构示意图；图2为本发明俯视结构示意图；图3为本发明仰视结构示意图；图4为本发明第二层天线辐射体俯视结构示意图；图5为本发明第三层天线辐射体俯视结构示意图；图6为本发明反射地层俯视结构示意图；图7为本发明馈点与地点与系统接触点结构示意图；图8为本发明其中一个天线端口的回波损耗图；图9为本发明其中一个天线端口的效率图；图10为本发明其中一个天线端口的增益图。
14.图中：1、介质块，2、第一层辐射体，3、隔离金属体，4、天线接地金属体，5、馈电接触点，6、第二层辐射体，7、第三层辐射体，8、馈电柱，9、馈电孔，10、反射地层，11、过孔。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种毫米波pcb天线结构，包括介质块1，介质块1的上表面安装有四个第一层辐射体2，介质块1的上表面固定连接有隔离金属体3，介质块1的下表面固定连接有若干个天线接地金属体4，介质块1的下表面固定连接有若干个馈电接触点5，馈电接触点5与馈电系统电性连接，第一层辐射体2的下表面设置有第二层辐射体6，第二层辐射体6的下表面设置有第三层辐射体7，第三层辐射体7与第二层辐射体6相耦合，第一层辐射体2和第二层辐射体6以及第二层辐射体6和第三层辐射体7之间均有一定距离，不直接连接，且各辐射体之间均通过介质填充。
17.介质块的上表面设置有馈电柱8，馈电柱8将隔离金属体3与天线接地金属体4耦合连接，介质块1的上表面开设有若干个馈电孔9，第三层辐射体7与馈电孔9通过一定间隙相耦合，第二层辐射体6与馈电孔9相耦合，馈电孔9将第二层辐射体6与馈电接触点5电性连接，第三层辐射体7和馈电和第二层辐射体6耦合，产生天线的第一个谐振，第二层辐射体6和馈电直接相连，产生天线的第二个谐振，第三层辐射7和第二层耦合6，增加第二个谐振的带宽。
18.介质块1的下表面固定连接有反射地层10，反射地层10的下表面开设有四个过孔11，天线接地金属体4通过过孔11与反射地层10电性连接。
19.图中201、202、203、204均为第一层辐射体，301、302为隔离金属体，401、402、403、404、405、406、407均为天线接地金属体，501、502、511、512、521、522、531、532均为馈电接触点，601、602、603、604均为第二层辐射体，701、702、703、704均为第三层辐射体，801、802、811、812均为馈电柱，901、902、911、912、921、922、931、932均为馈电孔，111、112、113、114均为过孔。
20.图8，9，10是从馈电点501引测试线测出的实验数据参数，其他馈电接触点502，511，512，521，522，531，532也能测试出趋势一致的数据，这里不再累述，图8回波损耗图，横坐标为频率，单位为ghz，纵坐标回波损耗值，单位为db，图中表明这种结构可以同时产生两个谐振，工作频段可以在27.5ghz到28.35ghz，37ghz到40ghz.实现毫米波高低频的双频段传输，图9天线效率图，横着坐标为频率，单位是ghz，纵坐标效率单位为db 在工作频段上效率可以实现-2db的性能比较优秀，图10中，周向数值为角度，弦向数列为分贝（db），图中表明单个天线增益能达到4dbi，可以实现应用要求。
21.工作原理：第一层辐射体2和第二层辐射体6耦合，同时过孔11耦合连接第三层辐射体7和直接连接第二层辐射体6，能够增加天线的高频带宽，且该天线结构的制作工艺简单，能够实现毫米波段的双频结构，具有双极化辐射特性增益，天线接地金属体4是地点与系统地的接触点，通过四个过孔11与反射地层10连接，能够使天线尽可能和系统接触良好，进而能够使天线的性能达到最优，使用时更加方便。
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种毫米波pcb天线结构，包括介质块（1），其特征在于：所述介质块（1）的上表面安装有四个第一层辐射体（2），介质块（1）的上表面固定连接有隔离金属体（3），介质块（1）的下表面固定连接有若干个天线接地金属体（4），介质块（1）的下表面固定连接有若干个馈电接触点（5），第一层辐射体（2）的下表面设置有第二层辐射体（6），第二层辐射体（6）的下表面设置有第三层辐射体（7），介质块的上表面设置有馈电柱（8），介质块（1）的上表面开设有若干个馈电孔（9），介质块（1）的下表面固定连接有反射地层（10），反射地层（10）的下表面开设有四个过孔（11）。2.根据权利要求1所述的一种毫米波pcb天线结构，其特征在于：所述馈电接触点（5）与馈电系统电性连接。3.根据权利要求1所述的一种毫米波pcb天线结构，其特征在于：所述馈电孔（9）将第二层辐射体（6）与馈电接触点（5）电性连接。4.根据权利要求1所述的一种毫米波pcb天线结构，其特征在于：所述第三层辐射体（7）与第二层辐射体（6）相耦合，第三层辐射体（7）与馈电孔（9）通过一定间隙相耦合，第二层辐射体（6）与馈电孔（9）相耦合。5.根据权利要求1所述的一种毫米波pcb天线结构，其特征在于：所述馈电柱（8）将隔离金属体（3）与天线接地金属体（4）耦合连接。6.根据权利要求1所述的一种毫米波pcb天线结构，其特征在于：所述天线接地金属体（4）通过过孔（11）与反射地层（10）电性连接。

技术总结
本发明公开了一种毫米波PCB天线结构，包括介质块，所述介质块的上表面安装有四个第一层辐射体，介质块的上表面固定连接有隔离金属体，介质块的下表面固定连接有若干个天线接地金属体，介质块的下表面固定连接有若干个馈电接触点，第一层辐射体的下表面设置有第二层辐射体，第二层辐射体的下表面设置有第三层辐射体体，介质块的上表面设置有馈电柱，介质块的上表面开设有若干个馈电孔。该毫米波PCB天线结构，过孔耦合连接第三层辐射体和直接连接第二层辐射体，第一层辐射体和第二层辐射体耦合，能够增加天线的高频带宽，并且该天线结构的制作工艺简单，能够实现毫米波段的双频结构，具有双极化辐射特性增益，实用性较高。实用性较高。实用性较高。


技术研发人员：顾爱琴
受保护的技术使用者：普尔思(苏州)无线通讯产品有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/5/6