一种耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线

1.本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线。


背景技术：

2.微带贴片天线因具有剖面低、尺寸小、制造成本低及易于电路集成等优点，在工程中得到了广泛的应用。采用全包围侧板形式的金属腔体结构，利用金属腔体侧板与辐射贴片的耦合作用，进一步降低了天线的工作频段和天线的剖面。为了进一步增加天线的频段覆盖，l形探针的馈电结构引入了微带天线。该方式虽然能有效增加天线带宽，但是在生产装配过程中l形探针和辐射片的相对位置难以控制，严重制约了其装配一致性，这就要求天线的结构要简单、易装配且容易控制装配误差，以获得天线稳定的电性能。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种具有较小尺寸和较低的剖面的一种耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线，包括印制板天线、金属腔体、馈电件、支撑件以及陶瓷隔热盖板，所述印制板天线固定在金属腔体内，所述陶瓷隔热盖板置于所述印制板天线的上方，所述支撑件设置于金属腔体内，并对印制板天线以及陶瓷隔热盖板进行支撑固定。
5.进一步的，所述印制板天线由介质基板、开槽扇形辐射贴片以及馈电微带线组成，所述介质基板置于金属腔体内底部，所述开槽扇形辐射贴片位于介质基板的上层，所述馈电微带线位于介质基板的下层。
6.进一步的，所述金属腔体包括底板和全包围侧板组成。
7.进一步的，所述馈电件包含射频连接器和芯线，馈电件从金属腔体底部伸至印制板天线，射频连接器的芯线与馈电微带线形成l形探针结构从而对开槽扇形辐射贴片进行馈电。
8.进一步的，所述支撑件包括若干支撑柱，所述支撑柱固定在金属腔体内，其上端穿过介质基板对陶瓷隔热盖板进行支撑，所述支撑柱保证印制板天线和金属腔体的相对位置保持固定。
9.进一步的，所述开槽扇形辐射贴片包括扇形辐射贴片以及扇形辐射贴片上开设的扇形槽。
10.进一步的，所述开槽扇形辐射贴片的四周分别与金属腔体的侧板不接触。
11.本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
12.1、低剖面小型化微带天线采用带有金属腔体的变形定向贴片天线形式，金属腔体的前后侧板与开槽扇形辐射贴片产生耦合作用，既能降低天线的工作频率、改善天线的电压驻波比，同时还能降低天线的剖面；
13.2、金属腔体作为腔体结构的同时，还能增强对天线辐射能量的反射，提高天线的定向性能，同时还能提高天线的增益；
14.3、若干支撑件的设置，使得开槽扇形辐射体与金属腔体的连接更为稳定牢固。采用带有金属腔体的变形定向贴片天线形式，降低了剖面，节约了空间，因此具有小型化特点；低剖面小型化开槽扇形微带天线只需安装在中心载体外表面，因此实现共形安装。
附图说明
15.图1为本实用新型耦合馈电低剖面小型化微带天线的结构示意图。
16.图2为本实用新型耦合馈电低剖面小型化微带天线的电压驻波比曲线；
17.图3为本实用新型耦合馈电低剖面小型化微带天线的增益曲线；
18.图4为本实用新型耦合馈电低剖面小型化微带天线的e面方向图；
19.图5为本实用新型耦合馈电低剖面小型化微带天线的h面方向图。
20.1、印制板天线；1-1、介质基板；1-2、开槽扇形辐射贴片；1-3、馈电微带线；2、金属腔体；3、馈电件；4、支撑件；5、陶瓷隔热盖板。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-5，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例一
23.如图1所示：本实施例提供一种耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线，包括印制板天线1、金属腔体2、馈电件3、支撑件4以及陶瓷隔热盖板5，印制板天线1固定在金属腔体2内，陶瓷隔热盖板5置于所述印制板天线1的上方，支撑件4设置于金属腔体2内，并对印制板天线1以及陶瓷隔热盖板5进行支撑固定。印制板天线1由介质基板1-1、开槽扇形辐射贴片1-2以及馈电微带线1-3组成，介质基板1-1置于金属腔体2内底部，开槽扇形辐射贴片1-2位于介质基板1-1的上层，馈电微带线1-3位于介质基板1-1的下层。金属腔体2包括底板和全包围侧板组成。馈电件3包含射频连接器和芯线，馈电件3从金属腔体2底部伸至印制板天线1，射频连接器的芯线与馈电微带线1-3形成l形探针结构从而对开槽扇形辐射贴片1-2进行馈电。
24.支撑件4包括若干支撑柱，支撑柱固定在金属腔体2内，其上端穿过介质基板1-1对陶瓷隔热盖板5进行支撑，支撑柱保证印制板天线1和金属腔体2的相对位置保持固定。开槽扇形辐射贴片1-2包括扇形辐射贴片以及扇形辐射贴片上开设的扇形槽。开槽扇形辐射贴片1-2的四周分别与金属腔体2的侧板不接触。
25.印制板天线1的组成部分为介质基板1-1、印刷在介质基板1-1上层的开槽扇形辐射贴片1-2，及印刷在其下层的馈电微带线1-3，其中开槽扇形辐射贴片1-2由扇形贴片在合适位置开出合适深度和宽度的扇形槽而来。金属腔体2由一块金属底板和全包围侧板组成，作为天线的腔体的同时还对电磁信号起反射作用。陶瓷隔热盖板5置于印制板天线1的上方，并由若干支撑件4在中间连接固定。馈电件3从金属腔体2的底板向上延伸，其芯线与馈
电微带线1-3相结合形成l形探针结构，从而对开槽扇形辐射贴片1-2进行馈电。馈电件3同时为射频信号的输入输出口，从而形成了完整的天线结构。
26.低剖面小型化微带天线采用带有金属腔体2的变形定向贴片天线形式，金属腔体2的前后侧板与开槽扇形辐射贴片1-2产生耦合作用，既能降低天线的工作频率、改善天线的电压驻波比，同时还能降低天线的剖面；金属腔体2作为腔体结构的同时，还能增强对天线辐射能量的反射，提高天线的定向性能，同时还能提高天线的增益；陶瓷隔热盖板5置于介质板天线上方，避免了介质板天线直接暴露于高温环境中，起到了保护天线的作用。开槽扇形辐射贴片1-2在扇形辐射贴片的基础上开出一个扇形槽，增大了有效电流长度，增加了天线谐振模式，加宽了天线的工作带宽同时也降低了天线工作频段；馈电件3与馈电微带线1-3共同形成馈电的l形探针结构，并通过l形馈电探针来对开槽扇形辐射贴片1-2进行耦合馈电，降低天线剖面的同时还能够有效增加天线的工作带宽。
27.印制板天线1、陶瓷隔热盖板5通过支撑件4与金属腔体2连接并固定，开槽扇形辐射体的四周分别与金属腔体2的侧板具有一定距离。若干支撑件4的设置，使得开槽扇形辐射体与金属腔体2的连接更为稳定牢固。采用带有金属腔体2的变形定向贴片天线形式，降低了剖面，节约了空间，因此具有小型化特点；低剖面小型化开槽扇形微带天线只需安装在中心载体外表面，因此实现共形安装。
28.这样设置，本技术的开槽扇形辐射贴片1-2和馈电微带线1-3印刷在同一张介质基板1-1上，所以l形探针结构和开槽扇形辐射贴片1-2的相对位置能保持固定，最终使得该天线具有优异、稳定的电性能表现。
29.具体而言，
30.设计一副频率为2800mhz~3100mhz的耐高温耦合馈电低剖面小型化开槽扇形微带天线，其开槽扇形贴片的内半径为55mm，外半径为75mm，扇形角度为34
°
；贴片上的扇形槽的槽深为11.7mm，扇形槽的角度为6
°
；馈电微带线的长度为6mm，宽度为1.5mm；芯线与馈电微带线连接处距开槽扇形辐射贴片边缘的距离为1mm；介质基板的厚度为1mm，介质基板底面与底板之间的高度距离为3mm。
31.请参阅图1，本技术的是一种耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线，其结构如图所示。
32.请参阅图2，本实用新型耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线在工作频段内的直角坐标电压驻波比曲线，驻波＜2。
33.请参阅图3，本实用新型耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线在工作频段内的直角坐标增益方向图，增益值≥4.8dbi。
34.请参阅图4，本实用新型耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线的e面方向图。
35.请参阅图5，本实用新型耐高温耦合馈电低剖面小型化微带天线的h面方向图。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术
人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。