一种高增益低剖面微带贴片天线的制作方法

文档序号:16012893发布日期:2018-11-20 21:01阅读:310来源:国知局

本实用新型涉及天线技术领域,尤其涉及一种高增益低剖面微带贴片天线。



背景技术:

在人类认识到电磁波的作用后,天线技术也开始慢慢得到发展。伴随着人们对天线尺寸、负荷等指标要求的不断提出,越来越多新型的天线应运而生,微带天线就是其中之一。微带天线有其显著的特点,如重量小,剖面低、结构紧凑等。另一方面,微带天线与其他种类天线相比,也有其自身的一些缺点,比如增益较低等。

目前要提高微带贴片天线的增益,可以采用阵列以及高增益结构的方式来实现,但是,微带阵列天线尺寸较大,馈电结构比较复杂,成本高,不适用于要求紧凑型的天线系列。对于单个天线单元可以采用特殊的结构来实现,增大天线接地板面积可以提高天线的增益,但是天线尺寸有限而且天线增益分贝提高不高;也可以采用改变介质基板的一些参数、增加介质基板的层数、特殊材料等方式,但是会影响天线的一些其他参数和增加成本。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种高增益低剖面微带贴片天线,可以满足微带天线低剖面高增益定向的要求。

为了实现本实用新型的目的,所采用的技术方案是:一种高增益低剖面微带贴片天线,包括金属反射板、介质基板、金属辐射贴片、馈电结构和金属网格周期结构,金属辐射贴片贴附在介质基板上,馈电结构穿过介质基板焊接在金属辐射贴片上,馈电结构的接地端连接在金属反射板上,介质基板与金属网格周期结构之间为空气介质。

作为本实用新型的优化方案,金属反射板为周边折弯的金属反射板。

作为本实用新型的优化方案,金属网格周期结构的周期单元长度为自由空间波长的三分之一。

作为本实用新型的优化方案,金属网格周期结构通过塑料支撑件支撑在介质基板上。

作为本实用新型的优化方案,金属网格周期结构和金属辐射贴片之间的间距是20mm。

本实用新型具有积极的效果:1)本天线采用平面多层微带结构天线阵元设计,工作在0.89GHz-0.96GHz范围频带,覆盖GSM低频段的0.9G频段;

2)本天线的馈电结构采用底馈式的馈电方式,馈电方式结构简单,易于安装;

3)本天线的反射板采用周边折弯形式,可以有效提高天线的前后比特性,且易于对水平方向图进行控制;

4)本天线添加了金属网格周期结构,合理调整覆层与天线之间的间距、选择合适的金属网格层数和周期单元尺寸,可以使天线的增益以及驻波达到最佳;

5)本天线的结构简单紧凑,剖面低,易于加工,整体成本低;

6)本天线易于安装,可以根据不同的天线增益需求自由组成天线阵列。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构图;

图2是本实用新型金属反射板结构图;

图3是本实用新型的底层结构图;

图4本实用新型金属网格周期结构的结构图;

图5是本实用新型的驻波图;

图6是本实用新型的带内增益图。

其中:1、金属反射板,2、介质基板,3、金属辐射贴片,4、馈电结构,5、金属网格周期结构。

具体实施方式

如图1-6所示,本实用新型公开了一种高增益低剖面微带贴片天线,包括金属反射板1、介质基板2、金属辐射贴片3、馈电结构4和金属网格周期结构5,金属辐射贴片3贴附在介质基板2上,馈电结构4穿过介质基板2焊接在金属辐射贴片3上,馈电结构4的接地端连接在金属反射板1上,介质基板2与金属网格周期结构5之间为空气介质。其中,高增益低剖面微带贴片天线的整体高度25mm,馈电结构4采用的是底馈式馈电方式,金属辐射贴片3可以选择金属方形辐射贴片。

金属反射板1为周边折弯的金属反射板,可以有效提高天线的前后比特性,且易于对水平方向图进行控制。

金属网格周期结构5的周期单元长度为自由空间波长的三分之一。其中,金属网格周期结构5的周期数以及层数要选择合理,周期单元长度一般选择自由空间波长的三分之一,对于层数,理论上层数越多,主瓣越窄,辐射能量越大,增益越高,但是同时,副瓣能量增加,造成方向系数的损失,考虑到实际工程应用,金属网格周期结构5的层数要选择合理。

另外,金属网格周期结构5和金属辐射贴片3之间的间距是20mm,采用塑料支撑件来支撑。为了使天线性能达到最佳,金属网格周期结构5与金属辐射贴片3之间的间距非常重要,调整到合理间距可以使天线的增益以及驻波达到最佳。

根据上述设计参数,加工实际的天线并进行了测试,实验结果如图5~6所示,图5为实测的驻波图,可以看出带内驻波均小于2;图6为实测的带内增益图,可以看出天线在890-960MHz频带内的增益均在6.9dB左右,实验结果表明高增益低剖面微带贴片天线的匹配好,驻波低,增益较高,能满足微带贴片天线的技术指标。

以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1