宽带天线的制作方法

1.本技术涉及天线技术领域，具体涉及一种宽带天线。


背景技术：

2.天线是用于发射或接收电磁波的电子器件，在无线通信系统中可实现自由空间电磁场和导波系统电磁场之间的相互转换，在雷达系统、卫星导航和通讯设备等领域得到了广泛应用。现阶段设计出低成本、小型化、高带宽的天线具有一定的应用价值和研究意义。
3.低成本、小型化、高带宽的天线是目前微波天线领域主要指标要求，也是目前众多天线设计专家和学者需追求的重点方向。因此，如何实现优化天线结构，使其具有低成本、体积小、带宽宽的优势是亟待解决的问题，使得其在5g天线、雷达天线、mimo天线和阵列天线雷达天线、mimo天线和阵列天线领域具有较好的应用前景。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种宽带天线，用以解决天线结构优化问题，满足现有技术中对微波天线的低成本、小型化和高带宽的指标要求，使得其在5g天线、雷达天线、mimo天线和阵列天线雷达天线、mimo天线和阵列天线领域具有较好的应用前景。
5.本技术实施例提供一种宽带天线，包括：介质板和若干个贴片；其中，
6.所述贴片包括设于所述介质板的正面的第一斧型贴片、第二斧型贴片、第一条形贴片、第二条形贴片以及设置于所述介质板的背面的第三条形贴片、第四条形贴片、第一梯形贴片、第二梯形贴片和矩形贴片；
7.所述第二斧型贴片与同轴接头的内导体相连，所述矩形贴片与同轴接头的外导体相连。
8.根据本技术实施例的宽带天线，所述第一条形贴片和所述第二条形贴片分别竖直紧贴于所述介质板的两侧，所述第一斧型贴片和所述第二斧型贴片靠近所述介质板的中央设置。
9.根据本技术实施例的宽带天线，所述第一斧型贴片由第一头部结构和第一柄部结构连接而成，且所述第一柄部结构位于所述第一头部结构的上方，所述第一柄部结构与所述第一条形贴片对应设置。
10.根据本技术实施例的宽带天线，所述第一头部结构为扇形贴片，所述第一柄部结构为条状贴片。
11.根据本技术实施例的宽带天线，所述第二斧型贴片由第二头部结构和第二柄部结构连接而成，且所述第二柄部结构位于所述第二头部结构的下方，所述第二头部结构紧贴于所述第二条形贴片设置，所述第二柄部结构的底部紧贴于所述介质板的底部。
12.根据本技术实施例的宽带天线，所述第二头部结构为等腰梯形贴片，所述第二柄部结构为条状贴片。
13.根据本技术实施例的宽带天线，所述第三条形贴片和所述第四条形贴片分别竖直
紧贴于所述介质板的两侧，所述第一梯形贴片与所述第三条形贴片对应设置，所述第二梯形贴片和所述矩形贴片分别靠近所述介质板的中央设置。
14.根据本技术实施例的宽带天线，所述矩形贴片水平紧贴于所述介质板的底部，所述第二梯形贴片紧贴于所述矩形贴片的顶部设置。
15.根据本技术实施例的宽带天线，所述第一条形贴片、所述第二条形贴片、所述第三条形贴片和所述第四条形贴片的顶部分别紧贴于所述介质板的顶部。
16.根据本技术实施例的宽带天线，所述介质板的长度取值范围为20mm～30mm，宽度取值范围为15mm～20mm，厚度取值范围为0.5mm～1mm。
17.本技术实施例提供的宽带天线，通过在介质板正面设置第一斧型贴片、第二斧型贴片、第一条形贴片和第二条形贴片，在介质板背面设置第三条形贴片、第四条形贴片、第一梯形贴片、第二梯形贴片和矩形贴片。本实用新型的宽带天线对天线结构进行优化，结构紧凑，能满足小型化产品需求，且具有高带宽和增益效果，能够较好满足目前对于天线的性能需求。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本技术实施例提供的宽带天线的结构示意图；
20.图2是本技术实施例提供的宽带天线的正面结构示意图；
21.图3是本技术实施例提供的宽带天线的背面结构示意图；
22.图4是本技术实施例提供的宽带天线的天线驻波比vswr图；
23.图5是本技术实施例提供的宽带天线的天线增益图；
24.附图标记：
25.1：介质板；
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2：第一斧型贴片；
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3：第二斧型贴片；
26.4：第一条形贴片；
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5：第二条形贴片；
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6：第四条形贴片；
27.7：第三条形贴片；
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8：第一梯形贴片；
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9：第二梯形贴片；
28.10：矩形贴片；
29.21：第一头部结构；
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22：第一柄部结构；
30.31：第二头部结构；
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32：第二柄部结构。
具体实施方式
31.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.如图1至图5所示，本技术提供一种宽带天线。该宽带天线包括：介质板1和若干个贴片。
33.其中，贴片包括设于介质板1的正面的第一斧型贴片2、第二斧型贴片3、第一条形贴片4、第二条形贴片5以及设置于介质板1的背面的第三条形贴片7、第四条形贴片6、第一梯形贴片8、第二梯形贴片9和矩形贴片10；通过50欧姆的sma同轴接头馈电，第二斧型贴片3与同轴接头的内导体相连，矩形贴片10与同轴接头的外导体相连。
34.具体地，采用rogers ro4350玻璃纤维增强碳氢化合物/陶瓷层压板作为介质板1，优选采用介电常数为1.7的rogers ro4350矩形介质板。
35.本技术实施例提供的宽带天线，通过在介质板1正面设置第一斧型贴片2、第二斧型贴片3、第一条形贴片4和第二条形贴片5，在介质板1背面设置第三条形贴片7、第四条形贴片6、第一梯形贴片8、第二梯形贴片9和矩形贴片10。本实用新型的宽带天线对天线结构进行优化，结构紧凑，能满足小型化产品需求，且具有高带宽和增益效果，能够较好满足目前对于天线的性能需求。
36.进一步地，第一条形贴片4、第二条形贴片5、第三条形贴片7和第四条形贴片6的顶部分别紧贴于介质板1的顶部。
37.在本实用新型的其中一个实施例中，第一条形贴片4和第二条形贴片5分别竖直紧贴于介质板1的两侧，第三条形贴片7和第四条形贴片6分别竖直紧贴于介质板1的两侧。具体地，上述四个条形贴片均为竖直设置，并且顶边和侧边分别与介质板1的顶部和侧部贴合，即四个条形贴片分别设置于介质板1的正面、背面的两个顶角位置。
38.在本实用新型的其中一个实施例中，第一斧型贴片2和第二斧型贴片3靠近介质板1的中央设置。
39.以下针对两个斧型贴片的形状和结构进行详细描述：
40.第一斧型贴片2由第一头部结构21和第一柄部结构22连接而成，且第一柄部结构22位于第一头部结构21的上方，第一柄部结构22与第一条形贴片4对应设置。在本实施例中，第一斧型贴片2为倒置放置的斧头形状，根据其贴片形状由第一头部结构21和第一柄部结构22组成，其中，第一头部结构21连接在第一柄部结构22的下端，且第一柄部结构22的底部基本与第一条形贴片4的底部平齐。
41.更进一步地，第一头部结构21为扇形贴片，第一柄部结构22为条状贴片。上述的第一斧型贴片2是一种圆面斧型贴片，即其斧面形状为扇形。
42.第二斧型贴片3由第二头部结构31和第二柄部结构32连接而成，且第二柄部结构32位于第二头部结构31的下方，第二头部结构31紧贴于第二条形贴片5设置，第二柄部结构32的底部紧贴于介质板1的底部。在本实施例中，第二斧型贴片3为正立放置的斧头形状，根据其贴片形状由第二头部结构31和第二柄部结构32组成，其中，第二头部结构31连接在第二柄部结构32的上端，且第二头部结构31的外端面紧贴于第二条形贴片5的侧边。
43.更进一步地，第二头部结构31为等腰梯形贴片，第二柄部结构32为条状贴片。上述的第二斧型贴片3是一种直面斧型贴片，即其斧面形状为等腰梯形，且该等腰梯形形状的贴片的下底与第二条形贴片5的侧边贴合。
44.在本实用新型的其中一个实施例中，第一梯形贴片8与第三条形贴片7对应设置，第二梯形贴片9和矩形贴片10分别靠近介质板1的中央设置。具体地，第一梯形贴片8的形状为等腰梯形，其下底与第三条形贴片7的侧边贴合。
45.进一步地，矩形贴片10水平紧贴于介质板1的底部，第二梯形贴片9紧贴于矩形贴
片10的顶部设置。具体地，第二梯形贴片9的下底与矩形贴片10的顶边贴合。其中，第二梯形贴片9的形状为直角梯形。
46.在本实用新型的其中一个实施例中，该宽带天线具有小型化的优势，介质板1的长度取值范围为20mm～30mm，宽度取值范围为15mm～20mm，厚度取值范围为0.5mm～1mm。
47.优选地，如图2和图3所示，本实施例提供一种宽带天线的尺寸设计：
48.变量ww1w2w3w4w5w6ra数值/mm26235.27.51.514.83360
°
变量ll1l2l3l4l5l6t 数值/mm180.56.81.6368.30.8 49.其中，上述表格中的l代表介质板1的长度，w代表介质板1的宽度，t代表介质板1的厚度，w1代表第二柄部结构32的长度，w2代表第一柄部结构22的长度，w3代表条形贴片的长度，w4代表等腰梯形贴片、第一梯形贴片8的上底长度，w5代表第二梯形贴片9的高度，w6代表矩形贴片10的宽度，r代表扇形贴片的半径，a代表扇形贴片的圆心角，l1代表第一柄部结构22、第二柄部结构32的宽度，l2代表等腰梯形贴片、第一梯形贴片8的高度，l3代表条形贴片的宽度，l4代表第二梯形贴片9的上底长度，l5代表第二梯形贴片9的下底长度，l6代表矩形贴片10的长度。
50.针对上述结构尺寸的宽带天线进行性能测试：
51.对该平面天线在3.5-6ghz频段内的驻波比vswr如图4所示，由图4明显可以看出，该天线在3.69-5.95ghz频率范围内，驻波比小于2。根据平面天线在5ghz处的3d方向图可以得出：在y轴负方向，该平面天线的辐射特性较好，增益较高。因此，设定y轴负方向为方向图最强辐射方向，得到了3.5-6ghz频段内的增益值，如图5所示。由图5可知，该天线在3.5-6ghz频率范围内的增益大于2.35db，最大增益约2.92db。
52.由此，本实用新型提供的宽带天线，具有结构紧凑，能满足小型化产品需求，且具有高带宽和增益效果，能够较好满足目前对于天线的性能需求。
53.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。