一种宽频带印刷贴片天线的制作方法

本实用新型涉及一种宽频带印刷贴片天线。

背景技术：

随着通信技术的发展，通信技术的标准从1G发展到2G、3G，到目前最流行的4G，以及在未来拥有巨大应用潜力的5G，通信的速度与质量都获得了极大的提高，这给人们的生产生活带来了极大的便利。手机通信天线作为电磁波信号的发送和接收部件，其重要性不言而喻。目前，手机用印刷贴片天线已经快速取代柱状天线，成为最主要的手机信号发送和接收用天线。

印刷贴片天线，是一种制作在介质基板上的信号发射和接收装置。是一种在介质基板的一面上印刷上导电金属薄层，作为接地板，在另一面上印刷上具有特定形状的导电金属薄层，然后再利用同轴探针或者微带线等对印刷贴片进行馈电的天线。印刷贴片天线具有体积小、重量轻、方向性好、易共形且制作简单等众多优点，因此被广泛的应用于手机通信领域。但是，印刷贴片天线也有其固有的缺点，那就是增益低、带宽窄、功率容量小、效率低等。传统的工作在2.45GHz的矩形印刷贴片天线，其相对带宽仅为1%~3%，这极大的限制了手机通讯中信息的传输速率。特别是对于今天4G、5G通信中，无论信息量多大，我们往往都要求实时通信，这对手机通信天线的指标提出了较高的要求，因此目前急需研发手机通信用大宽带印刷贴片天线。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种宽频带印刷贴片天线，以克服目前现有技术存在的上述不足。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种宽频带印刷贴片天线，包括介质基板、覆盖在所述介质基板一侧表面上的接地板以及设置在所述介质基板另一侧表面的印刷贴片，所述印刷贴片包括主辐射贴片、直接耦合贴片、间接耦合贴片一以及间接耦合贴片二，所述直接耦合贴片位于所述主辐射贴片的下方并与所述主辐射贴片连接，所述间接耦合贴片一以及间接耦合贴片二位于所述直接耦合贴片的两侧，所述直接耦合贴片下方连接有馈线。

进一步的，所述介质基板采用相对介电常数为2.55的Arlon AD255A(tm)材质。

进一步的，所述印刷贴片形状由方形贴片开槽处理形成，所述直接耦合贴片、间接耦合贴片一、间接耦合贴片二以及主辐射贴片的形状均限定为方形。

进一步的，所述直接耦合贴片、间接耦合贴片一以及间接耦合贴片二与所述主辐射贴片之间在宽度方向具有相同的间距。

进一步的，所述间接耦合贴片一以及间接耦合贴片二具有相同的形状，且关于所述直接耦合贴片的中心轴对称分布。

进一步的，所述间接耦合贴片一以及间接耦合贴片二在长度方向与所述主辐射贴片平齐，在宽度方向与所述直接耦合贴片平齐。

本实用新型的有益效果：在印刷天线表面开槽处理改变了天线表面结构，从而使得电流曲向流动，相当于增加了天线电流路径长度，使得天线的谐振频率减小，达到天线小型化的目的。其次，在印刷天线表面开槽处理可以将普通单层微带天线的简单RLC等效电路修改成具有多频振点的耦合谐振电路，以此可实现展宽阻抗带宽的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1是根据本实用新型实施例所述的一种宽频带印刷贴片天线结构图；

图2是根据本实用新型实施例所述的一种宽频带印刷贴片天线回波损耗系数曲线图；

图3是根据本实用新型实施例所述的一种宽频带印刷贴片天线E面方向图；

图4是根据本实用新型实施例所述的一种宽频带印刷贴片天线H面方向图；

图中：1、主辐射贴片；2、直接耦合贴片；3、间接耦合贴片一；4、间接耦合贴片二；5、介质基板；6、接地板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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。

需要说明的是，本文中所使用的术语“下方”、“右侧”、“长度方向”、“宽度方向”是以宽频带印刷贴片天线俯视图为参照面而作出的表述。

如图1所示，根据本实用新型实施例的一种宽频带印刷贴片天线，包括介质基板5、覆盖在介质基板5一侧表面上的接地板6以及设置在介质基板5另一侧表面的印刷贴片，印刷贴片包括主辐射贴片1、直接耦合贴片2、间接耦合贴片一3以及间接耦合贴片二4，直接耦合贴片2位于主辐射贴片1的下方并与主辐射贴片1连接，间接耦合贴片一3以及间接耦合贴片二4位于直接耦合贴片2的两侧，直接耦合贴片2下方连接有馈线。

本实用新型一种实施例中，印刷贴片形状由方形贴片开槽处理形成，直接耦合贴片2、间接耦合贴片一3、间接耦合贴片二4以及主辐射贴片1的形状均为方形。间接耦合贴片一3以及间接耦合贴片二4具有相同的形状，且关于直接耦合贴片2的中心轴对称分布；间接耦合贴片一3以及间接耦合贴片二4在长度方向与主辐射贴片1平齐，在宽度方向与直接耦合贴片2平齐。其中，主辐射贴片1的尺寸为41mm×14mm，直接耦合贴片2的尺寸为10mm×20mm，间接耦合贴片一3的尺寸为12mm×20mm，间接耦合贴片二4的尺寸为12mm×20mm。

本实用新型一种实施例中，直接耦合贴片2、间接耦合贴片一3以及间接耦合贴片二4与主辐射贴片1之间在宽度方向具有相同的间距，其间距为2mm；间接耦合贴片一3以及间接耦合贴片二4与直接耦合贴片2在长度方向上的间距均为1mm；直接耦合贴片2下方的馈线居中设置，馈线右侧边缘距离间接耦合贴片二4右侧边缘19.1mm。

本实用新型一种实施例中，介质基板5采用相对介电常数为2.55的Arlon AD255A(tm)材质，介质基板5的尺寸为80mm×75mm，馈线采用50Ω微带线，宽频带印刷贴片天线的带宽为140MHz，相对带宽为5.7%，其回波损耗系数曲线如图2所示。图3、图4所示分别为宽频带印刷贴片天线E面方向图和H面方向图。如图3所示，开槽处理后天线增益为6.757dBi，且后瓣较小。如图4所示，宽频带印刷贴片天线H面方向图辐射较为均匀。

本实用新型在印刷天线表面开槽处理改变了天线表面结构，从而使得电流曲向流动，相当于增加了天线电流路径长度，使得天线的谐振频率减小，达到天线小型化的目的。其次，在印刷天线表面开槽处理可以将普通单层微带天线的简单RLC等效电路修改成具有多频振点的耦合谐振电路，以此可实现展宽阻抗带宽的效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。