一种双层天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种双层天线，包括有叠加在一起的第一PCB板及第二PCB板；所述第一PCB板顶面设有第一微带单元，所述第一微带单元包括有两个形状相同、对称设置微带振集；所述第二PCB板顶面设有第二微带单元；第一PCB板及第二PCB板叠加时，第二微带单元位于第二PCB板顶面及第一PCB底面；通过优良的双层结构设计，通过不断试验和参数调整下，实现了优良的前后比特性较好的天线性能及增益。本天线具有低剖面、宽带、高增益的特点，天线10dB阻抗带宽28.4％，单个天线平均增益8.2dBi。
【专利说明】
一种双层天线
技术领域
[0001]本发明涉及一种双层天线。
【背景技术】
[0002]天线是一种把高频电流转化成无线电波发射到空间，同时可以收集空间无线电波并产生高频电流的装置。天线可看作由电容和电感组成的调谐电路;该调谐电路在某些频率点，其容性和感性将相互抵消，电路表现出纯阻性，该现象称之为谐振，而谐振现象对应的工作频点即为谐振频率点，处于天线谐振频率点的能量，其辐射特性最强。并将具有谐振特性的天线结构称作天线天线，并将高频电流直接激励的天线结构称作有源天线，反之称作无源天线;现有天线中，在根据实际使用的需要对天线进行设计时，为了使得天线的谐振频率点满足设定要求，需要对天线的输入阻抗进行调整，通过调整后的天线以及普通天线依然不能满足目前通信标准的要求，目前通信标准越来越高，对天线的要求也越来越高，目前的天线的增益、方向性、前后比均需要获得突破。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种双层天线。
[0004]为实现上述目的，本发明的具体方案如下:一种双层天线，包括有叠加在一起的第一 PCB板及第二 PCB板;所述第一 PCB板顶面设有第一微带单元，所述第一微带单元包括有两个形状相同、对称设置微带振集;所述第二 PCB板顶面设有第二微带单元;第一 PCB板及第二PCB板叠加时，第二微带单元位于第二 PCB板顶面及第一 PCB底面。
[0005]其中，每个微带振集包括有一个梯形的梯形振子臂、分别设于梯形振子臂的两侧的、呈三角形的第一角臂和第二角臂;第一角臂、第二角臂与梯形振子臂之间均连设有弧形连接臂；
每个第一角臂和第二角臂的一个角均指向第一 PCB板的中心;每个第一角臂和第二角臂靠近第一 PCB板中心的角处设有条形空槽;每个第一角臂和第二角臂上还设有镂空单元，镂空单元包括有F形镂空杆;每第一微带单元还包括有两个矩形馈电片，每个微带振集的梯形振子臂分别与对应的矩形馈电片馈电耦合连接。
[0006]所述第二微带单元包括有圆环形的环形辐射臂，所述环形辐射臂向内延伸出有两个相对设置的横杆，每个横杆向中心延伸出弧形的弧形辐射臂。
[0007]其中，两个馈电耦合片相邻处均设有一个耦合缺口。
[0008]其中，所述第一PCB板及第二PCB板叠加在一起时，每个横杆位于相应微带振集的梯形振子臂的垂直投影区域内。
[0009]其中，每个第一角臂和第二角臂的三个角均为圆弧角。
[0010]其中，两个弧形辐射臂之间的最大距离为M，最小距离为N，条形空槽的长度为L，则M=N+0.86Lo
[0011]其中，所述第一PCB板和第二PCB板均为正方形，所述第一PCB板的四个角处设有L形的隔离微带臂；
其中，两个微带振集中间设有两个T形寄生振子臂；
其中，所述第一PCB板和第二PCB板均为正方形，且第一PCB板和第二PCB板均有两个边上设有矩形寄生振子臂；
本发明的有益效果为:通过优良的双层结构设计，通过不断试验和参数调整下，实现了优良的前后比特性较好的天线性能及增益。本天线具有低剖面、宽带、高增益的特点，天线1dB阻抗带宽28.4%，单个天线平均增益8.2dB1
【附图说明】
[0012]图1是本发明的主视图；
图2是第一 PCB板的俯视图；
图3是第二 PCB板的俯视图；
图4是微带振集的结构示意图；
图5是本发明天线具体实施例的Sll参数的仿真和测试曲线图。
[0013]图6是本发明天线具体实施例的增益仿真测试曲线图和效率测试曲线图；
图7是本发明天线具体实施例在5GHz的归一化辐射方向图。
[0014]图1至图7中的附图标记说明:
Hl-第一 PCB板;Hll-梯形振子臂;H12-弧形连接臂;H13-第一角臂;H14-第二角臂;H15-条形空槽;Hl 6-镂空单元;Hl 7-形镂空杆；
H2-第二 PCB板;H21-环形辐射臂;H22-横杆;H23-弧形辐射臂；
H3-矩形馈电片;H4-矩形寄生振子臂;H5-隔离微带臂;H6-T形寄生振子臂。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
[0016]如图1至图7所示，本实施例所述的一种双层天线，包括有叠加在一起的第一PCB板Hl及第二 PCB板H2;所述第一 PCB板Hl顶面设有第一微带单元，所述第一微带单元包括有两个形状相同、对称设置微带振集;所述第二 PCB板H2顶面设有第二微带单元;第一 PCB板Hl及第二 PCB板H2叠加时，第二微带单元位于第二 PCB板H2顶面及第一 PCB底面;本实施例所述的一种双层天线，每个微带振集包括有一个梯形的梯形振子臂H11、分别设于梯形振子臂Hll的两侧的、呈三角形的第一角臂H13和第二角臂H14;第一角臂H13、第二角臂H14与梯形振子臂Hll之间均连设有弧形连接臂H12;每个第一角臂H13和第二角臂H14的一个角均指向第一PCB板Hl的中心;每个第一角臂H13和第二角臂H14靠近第一 PCB板Hl中心的角处设有条形空槽H15;每个第一角臂H13和第二角臂H14上还设有镂空单元H16，镂空单元H16包括有F形镂空杆H17;每个微带振集还包括有一个矩形馈电片H3，每个微带振集的梯形振子臂Hll分别与对应的矩形馈电片H3馈电耦合连接。所述第二微带单元包括有圆环形的环形辐射臂H21，所述环形辐射臂H21向内延伸出有两个相对设置的横杆H22，每个横杆H22向中心延伸出弧形的弧形辐射臂H23。第一 PCB板Hl及第二 PCB板H2叠加时，第一微带单元和第二微带单元相互作用时，在尽可能的避免耦合干扰后，其能达到优异的天线特性，参照图5，本发明实施例仿真与测试的I Sll I参数较为吻合，测试的1dB阻抗带宽是28.4%，阻带I Sll |接近于O。参照图6，本发明实施例仿真与测试的增益曲线比较吻合，测试通带内平均增益8.2dBi，并且在通带边沿有很高的滚降度，在很宽的阻带内带外抑制超过20dBi，0?1GHz范围内有较好的滤波效果。本发明实施例的带内效率高达95 %。参阅图7，中心频率5GHz的归一化方向图。最大辐射方向在辐射体的正上方，主极化比交叉极化大25dBi以上。通带内其他频率的方向图与5GHz的方向图类似，整个通带内方向图稳定。
[0017]本实施例所述的一种双层天线，两个馈电耦合片相邻处均设有一个耦合缺口。可以有效降低耦合干扰。
[0018]本实施例所述的一种双层天线，所述第一PCB板Hl及第二PCB板H2叠加在一起时，每个横杆H22位于相应微带振集的梯形振子臂Hll的垂直投影区域内。增加增益，减少场外干扰。
[0019]本实施例所述的一种双层天线，每个第一角臂H13和第二角臂H14的三个角均为圆弧角。电流更圆滑，增加带宽。
[0020]本实施例所述的一种双层天线，两个弧形辐射臂H23之间的最大距离为M，最小距离为N，条形空槽H15的长度为L，则M=N+0.86L。满足该公式的时候，测试通带内平均增益可达到9.15dBi的水平。
[0021]本实施例所述的一种双层天线，所述第一PCB板Hl和第二PCB板H2均为正方形，所述第一 PCB板Hl的四个角处设有L形的隔离微带臂H5;增加隔离性，减少驻波比。
[0022]本实施例所述的一种双层天线，两个微带振集中间设有两个T形寄生振子臂H6;具体的一个T形寄生振子臂H6的凸臂设于两个微带振集的相邻两个第一角臂H13之间，另一个T形寄生振子臂H6的凸臂设于两个微带振集的相邻两个第一角臂H13之间，能有效降低驻波比，提尚天线特性。
[0023]本实施例所述的一种双层天线，所述第一PCB板Hl和第二PCB板H2均为正方形，且第一 PCB板Hl和第二 PCB板H2均有两个边上设有矩形寄生振子臂H4;有效增加增益。
[0024]以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
【主权项】
1.一种双层天线，其特征在于:包括有叠加在一起的第一 PCB板(HI)及第二 PCB板(H2);所述第一 PCB板(Hl)顶面设有第一微带单元，所述第一微带单元包括有两个形状相同、对称设置微带振集;所述第二 PCB板(H2)顶面设有第二微带单元;第一 PCB板(Hl)及第二PCB板(H2)叠加时，第二微带单元位于第二 PCB板(H2)顶面及第一 PCB底面。2.根据权利要求1所述的一种双层天线，其特征在于:每个微带振集包括有一个梯形的梯形振子臂(H11)、分别设于梯形振子臂(Hll)的两侧的、呈三角形的第一角臂(H13)和第二角臂(H14);第一角臂(H13)、第二角臂(H14)与梯形振子臂(Hll)之间均连设有弧形连接臂(H12)； 每个第一角臂(H13)和第二角臂(H14)的一个角均指向第一 PCB板(Hl)的中心;每个第一角臂(H13)和第二角臂(H14)靠近第一 PCB板(Hl)中心的角处设有条形空槽(H15);每个第一角臂(H13)和第二角臂(H14)上还设有镂空单元(H16)，镂空单元(H16)包括有F形镂空杆(H17);第一微带单元还包括有两个矩形馈电片(H3)，每个微带振集的梯形振子臂(Hll)分别与对应的矩形馈电片(H3 )馈电耦合连接。3.每个第一角臂(H13)和第二角臂(H14)的一个角均指向第一PCB板(Hl)的中心;每个第一角臂(H13)和第二角臂(H14)靠近第一 PCB板(Hl)中心的角处设有条形空槽(H15);每个第一角臂(H13)和第二角臂(H14)上还设有镂空单元(H16)，镂空单元(H16)包括有F形镂空杆(H17);第一微带单元还包括有两个矩形馈电片(H3)，每个微带振集的梯形振子臂(Hll)分别与对应的矩形馈电片(H3)馈电耦合连接。所述第二微带单元包括有圆环形的环形辐射臂(H21)，所述环形辐射臂(H21)向内延伸出有两个相对设置的横杆(H22)，每个横杆(H22)向中心延伸出弧形的弧形辐射臂(H23)。4.根据权利要求2所述的一种双层天线，其特征在于:两个馈电耦合片相邻处均设有一个耦合缺口。5.根据权利要求2所述的一种双层天线，其特征在于:所述第一PCB板(Hl)及第二PCB板(H2)叠加在一起时，每个横杆(H22)位于相应微带振集的梯形振子臂(Hll)的垂直投影区域内。6.根据权利要求2所述的一种双层天线，其特征在于:每个第一角臂(H13)和第二角臂(H14)的三个角均为圆弧角。7.根据权利要求2所述的一种双层天线，其特征在于:两个弧形辐射臂(H23)之间的最大距离为M，最小距离为N，条形空槽(H15)的长度为L，则M=N+0.86L。
【文档编号】H01Q9/06GK106025532SQ201610536434
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月9日
【发明人】覃梅花
【申请人】覃梅花