加载空气介质的微带开槽天线的制作方法

本实用新型涉及天线领域。更具体地说，本实用新型涉及加载空气介质的微带开槽天线。

背景技术：

随着无线通信技术的发展，对于宽频带、小型化、轻重量的天线需要越来越多。微带天线以其结构简单、成本低、易于加工和布阵等优点引起了广泛的关注，并且已经应用于多种无线设备。但现有的天线存在着天线增益较低、价格较高、质量较重的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供加载空气介质的微带开槽天线，通过引入空气介质能有效地减轻天线的重量，同时还有利于天线展宽带宽。辐射贴片开槽有利于调节阻抗匹配，同时对展宽带宽有一定的作用。该天线具有结构简单、易加工、阻抗带宽较宽等优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了加载空气介质的微带开槽天线，包括：

辐射贴片，其上设置有一个矩形的开口和两条矩形的细缝，两条细缝分别与开口连通，且相对于开口的轴线对称设置，细缝与所述开口的轴线平行，辐射贴片的馈电点位于两条细缝之间，馈电点与细缝的长边相对，开口的两条长边分别与两条细缝的两条长边或两条宽边在一条直线上；

上层介质基板，辐射贴片设置在上层介质基板的顶部上；

接地板，其设置在所述上层介质基板的底部；

导体，其依次穿过接地板和上层介质基板并与辐射贴片的馈电点连接。

优选的是，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述上层介质基板与所述接地板相隔一定距离，以形成空气层。

优选的是，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述辐射贴片、所述上层介质基板、所述接地板均为长方体形，并与所述导体同轴设置。

优选的是，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述辐射贴片的长、宽、高分别为85mm、70mm和0.018mm；所述上层介质基板的长、宽、高分别为110mm、110mm和0.5mm；接地板的长和宽分别与上层介质基板的长和宽相同，且高度为0.018mm，所述上层介质基板与所述接地板相隔13mm；开口的长、宽分别为22mm、21mm；细缝的长、宽分别为37mm、3mm；馈电点与开口间的距离为13.5mm。

优选的是，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述上层介质基板与所述接地板间间隔设置有多根支撑柱，所述支撑柱的两端分别与所述上层介质基板和所述接地板固定连接。

优选的是，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述支撑柱为伸缩杆，所述支撑柱包括：

上杆体，其与所述导体平行，且其外侧壁上设置有刻度，上杆体的顶部与所述上层介质基板的底部固定连接；

下杆体，其与所述导体平行，下杆体的底部与所述接地板的顶部固定连接，下杆体的顶部从上向下凹设有一凹槽，所述上杆体的底部插入所述凹槽中，所述下杆体的侧壁上设置有一个螺纹孔，螺纹孔中穿设有螺栓。

优选的是，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述支撑柱还包括：

弹簧，其位于所述凹槽内，所述弹簧的两端分别与所述上杆体的底部和所述下杆体的底部固定连接。

优选的是，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述上杆体为圆柱体形，所述凹槽也为圆柱体形，并与所述上杆体同轴设置，且所述上杆体的外侧壁与所述下杆体的内侧壁相贴合。

优选的是，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述导体为铜针。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型通过引入空气介质能有效地减轻天线的重量，同时还有利于天线展宽带宽。在辐射贴片上开槽有利于调节阻抗匹配，同时对展宽带宽有一定的作用。该天线具有结构简单、易加工、阻抗带宽较宽等优点。

本实用新型通过在上层介质基板和接地板间设置支撑柱，支撑柱为伸缩杆，通过调节支撑柱的长度，能改变空气层的厚度，从而改变天线增益，满足不同的设计要求。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的加载空气介质的微带开槽天线的俯视图；

图2是根据本实用新型一个实施例的加载空气介质的微带开槽天线的侧视图；

图3是根据本实用新型一个实施例的支撑柱的结构示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的加载空气介质的微带开槽天线的驻波比曲线图；

图5是根据本实用新型一个实施例的加载空气介质的微带开槽天线的增益方向图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图5所示，本实用新型提供加载空气介质的微带开槽天线，包括：

辐射贴片1，其上设置有一个矩形的开口6和两条矩形的细缝7，两条细缝7分别与开口6连通，且相对于开口6的轴线对称设置，细缝7与所述开口6的轴线平行，且沿所述开口6的轴线方向伸长，辐射贴片1的馈电点位于两条细缝7之间，馈电点与细缝7的长边相对，如图1所示，若开口6的左右两条边为两条长边，则开口6的两条长边分别与两条细缝7的两条长边(如图1所示左侧的细缝7的左边一条边，以及右侧的细缝7的右边一条边)在一条直线上，如图1所示，若开口6的左右两条边为两条宽边(形成开口的宽的边)，则开口的两条宽边分别与两条细缝7的两条长边在一条直线上；即馈电点可与开口6的长边相对，也可与开口6的宽边相对。

上层介质基板2，辐射贴片1设置在上层介质基板2的顶部上；

接地板5，其设置在所述上层介质基板2的底部，并与所述上层介质基板2平行；

导体4，其一端依次穿过接地板5和上层介质基板2，并与辐射贴片1的馈电点连接，另一端与接地板5焊接。

本方案提供的加载空气介质的微带开槽天线，在使用时，信号通过导体4，如铜针的馈电端口馈入信号，再通过铜针到达辐射贴片1，辐射贴片1将高频电流转化为电磁波向空间辐射出去。通过在辐射贴片1上开设一个矩形的开口6和两条矩形的细缝7有利于降低天线的重量，调节阻抗匹配，同时对展宽带宽有一定的作用。

在传统的天线表面开设出一个矩形的开口6和两条矩形的细缝7，矩形的开口6和两条矩形的细缝7的出现改变了辐射贴片1表面电流路径，对于中间部分电流路径与矩形天线基本相同，而开口6和细缝7的周围使得电流路径增加，附加了电感和电容，就相当于形成了两个电感电容的双谐振电路，得到两个相近的谐振频率点，从而增加带宽。

在另一种技术方案中，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述上层介质基板2与所述接地板5相隔一定距离，以形成空气层3。采用空气层3作为介质层，能减轻天线的重量，且由于空气的介电常数远远小于一般的绝缘基板的介电常数，使得天线的增益越高，带宽越宽。

在另一种技术方案中，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述辐射贴片1、所述上层介质基板2、所述接地板5均为长方体形，并与所述导体4同轴设置。在另一种技术方案中，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述辐射贴片1的长、宽、高分别为85mm、70mm和0.018mm；所述上层介质基板2的长、宽、高分别为110mm、110mm和0.5mm；接地板5的长和宽分别与上层介质基板2的长和宽相同，且高度为0.018mm，所述上层介质基板2与所述接地板5相隔13mm；开口6的长、宽分别为22mm、21mm；细缝7的长、宽分别为37mm、3mm；馈电点与开口6的长或宽相对，且与开口6间的距离为13.5mm。

由图4可知，天线驻波比带宽为1.37GHZ-1.58GHz，相对带宽为14％，高于一般微带天线10％的相对带宽。

由图5可知，天线顶点增益在8.3左右，在水平方向具有良好的全向性。

在另一种技术方案中，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述上层介质基板2与所述接地板5间间隔设置有多根绝缘支撑柱，所述支撑柱的两端分别与所述上层介质基板2和所述接地板5固定连接。通过绝缘支撑柱支撑所述上层介质基板2与所述接地板5，从而形成空气层3。

在另一种技术方案中，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述支撑柱为伸缩杆，所述支撑柱包括：

上杆体8，其与所述导体4平行或与所述上层介质基板2垂直，且其外侧壁上沿其长度方向设置有刻度，上杆体8的顶部与所述上层介质基板2的底部固定连接；

下杆体9，其与所述导体4平行或与所述接地板5垂直，下杆体9的底部与所述接地板5的顶部固定连接，下杆体9的顶部从上向下凹设有一凹槽，所述上杆体8的底部插入所述凹槽中，所述下杆体9的侧壁上设置有一个螺纹孔，螺纹孔中穿设有螺栓。下杆体9的长度已知，将上杆体8插入下杆体9中后，通过上杆体8上的刻度能算出支撑柱的长度。

本方案提供的加载空气介质的微带开槽天线，在使用时，调节上杆体8插入凹槽中的深度至支撑柱达到需要的长度后，拧紧螺栓，即可通过支撑柱的支撑形成具有一定厚度的空气层3，再使铜针穿过接地板5和上层介质基板2并与馈电点连接。通过调节支撑柱的长度，能改变空气层3的厚度，从而改变天线增益，满足不同的设计要求。

具体使用时，可将铜针穿过接地板5和上层介质基板2后，与馈电点和接地板5临时连接(或可拆卸地连接)，测试天线性能后，再改变支撑柱的长度，再使铜针穿过接地板5和上层介质基板2后，与馈电点和接地板5临时连接，测试天线性能，这样能通过调节支撑柱的长度，满足不同的设计要求。

在另一种技术方案中，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述支撑柱还包括：

弹簧，其位于所述凹槽内，所述弹簧的两端分别与所述上杆体8的底部和所述下杆体9的底部固定连接。当支撑柱的长度最长时，弹簧处于自然状态，在调节支撑柱的长度时，通过压缩弹簧，能使上杆体8插入凹槽中至需要的深度。

在另一种技术方案中，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述上杆体8为圆柱体形，所述凹槽也为圆柱体形，并与所述上杆体8同轴设置，且所述上杆体8的外侧壁与所述下杆体9的内侧壁相贴合。

在另一种技术方案中，所述的加载空气介质的微带开槽天线中，所述导体4为铜针。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。