微带缝隙贴片天线的制作方法

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种微带缝隙贴片天线。

背景技术：

微带天线的概念首先是由deschamps于1953年提出来的。如图1所示，微带天线是在一块厚度远小于工作波长的介质基片12的一面敷以金属辐射片13、另一面全部敷以金属薄层14作接地板而成。金属辐射片13可以根据不同的要求设计成各种形状。微带天线由于质量轻、体积小、易于制造等优点，在通信、雷达等领域得到了广泛的应用，然而，微带天线也有其自身的缺点，例如带宽窄、增益低等缺陷。针对上述缺陷，现有技术通常通过天线组阵来实现增益的提高，这样就会增加整体天线的尺寸。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种微带缝隙贴片天线，可有效地增加天线增益。

为了达到上述的目的，本实用新型提供一种微带缝隙贴片天线，包括介质层和敷设于所述介质层一表面的辐射贴片，所述辐射贴片为矩形金属薄片，在所述辐射贴片的四个角各开设一l字型缝隙。

上述微带缝隙贴片天线，其中，所述微带缝隙贴片天线还包括微带馈线，所述微带馈线和所述辐射贴片敷设于所述介质层同一表面，所述微带馈线一端连接所述辐射贴片；沿所述微带馈线长度方向，在所述微带馈线与所述辐射贴片之间设有两条相互平行的槽，l字型缝隙的长边垂直于槽，l字型缝隙的短边平行于槽。

上述微带缝隙贴片天线，其中，四个l字型缝隙结构完全相同。

上述微带缝隙贴片天线，其中，l字型缝隙长边尺寸为1.86mm×0.2mm，短边尺寸为0.96mm×0.2mm。

上述微带缝隙贴片天线，其中，所述微带馈线为四分之一波长阻抗变换器。

上述微带缝隙贴片天线，其中，所述微带馈线呈条状，长为3.18mm，宽为0.18mm。

上述微带缝隙贴片天线，其中，所述微带缝隙贴片天线还包括五十欧姆微带，所述微带馈线另一端与所述五十欧姆微带连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的微带缝隙贴片天线，通过改变贴片的结构，在合适的位置加入四个“l”型缝隙，可以有效地增加微带贴片天线的增益；本实用新型的微带缝隙贴片天线可以应用于毫米波车载雷达系统中，功能实用，适合被广泛推广。

附图说明

本实用新型的微带缝隙贴片天线由以下的实施例及附图给出。

图1所示为现有技术的微带贴片天线的立体图。

图2所示为本实用新型较佳实施例的微带缝隙贴片天线的立体图。

图3所示为本实用新型最佳实施例的微带缝隙贴片天线的主视图。

图4所示为本实施例的微带缝隙贴片天线回波损耗仿真图。

图5所示为本实施例的微带缝隙贴片天线增益仿真图。

图6所示为现有技术的微带贴片天线增益仿真图。

具体实施方式

以下将结合图2～图6对本实用新型的微带缝隙贴片天线作进一步的详细描述。

图2所示为本实用新型较佳实施例的微带缝隙贴片天线的立体图；图3所示为本实用新型最佳实施例的微带缝隙贴片天线的主视图。

参见图2和图3所示，本实施例的微带缝隙贴片天线包括介质层1、辐射贴片2、接地板9、微带馈线8和五十欧姆微带7；

所述辐射贴片2、所述微带馈线8和所述五十欧姆微带7均敷设于所述介质层1的上表面；所述接地板9敷设于所述介质层1的下表面；所述微带馈线8一端连接所述辐射贴片2，其另一端连接所述五十欧姆微带7；所述微带馈线8与所述辐射贴片2之间设有第一槽10和第二槽11，所述第一槽10与所述第二槽11相互平行，且平行于所述微带馈线8的长度方向；所述辐射贴片2为矩形金属薄片，在所述辐射贴片2的四个角各开设一l字型缝隙，分别为l字型缝隙3、l字型缝隙4、l字型缝隙5和l字型缝隙6。

本实施例中，所述介质层1为矩形板结构，其上表面和下表面均为矩形；所述接地板9为矩形金属薄片，其面积等于所述介质层1的下表面的面积，即所述接地板9敷设于所述介质层1的下表面后，将所述介质层1的下表面全覆盖。

参见图3，所述辐射贴片2四个角上的l字型缝隙均满足：l字型缝隙的长边垂直于所述第一槽10，l字型缝隙的短边平行于所述第一槽10。所述辐射贴片2四个角上的l字型缝隙结构完全相同。

本实施例中，所述微带馈线8为四分之一波长阻抗变换器，呈条状。所述辐射贴片2一边开设凹槽，所述微带馈线8一端置于该凹槽内，该端短边与所述辐射贴片2连接，该端长边与所述辐射贴片2之间间隔一定距离，在所述微带馈线8与所述辐射贴片2之间形成平行的第一槽10和第二槽11。

本实施例中，所述五十欧姆微带7为矩形金属薄片。

本实施例中，所述介质层1采用rogersrt5880绝缘材料制作，rt5880具有良好的绝缘性。所述介质层1长为15mm、宽为15mm和高为0.25mm。

所述辐射贴片2和接地板9的材料均为铜，铜具有良好的导电性。所述辐射贴片2长为5.6mm和宽为3.8mm。

本实施例中，l字型缝隙长边尺寸为1.86mm×0.2mm，短边尺寸为0.96mm×0.2mm。

本实施例中，第一槽10和第二槽11的尺寸均为：1.4mm(长)×0.18mm(宽)。

本实施例中，微带馈线8长为3.18mm，宽为0.18mm。所述五十欧姆微带7长为2.42mm，宽为0.86mm。

图4所示为本实施例的微带缝隙贴片天线回波损耗仿真图；图5所示为本实施例的微带缝隙贴片天线增益仿真图；图6所示为现有技术的微带贴片天线增益仿真图。由图4至图6可知，与不加“l”型缝隙的微带贴片天线相比较，本实施例的微带缝隙贴片天线带宽保持稳定的同时增益有所提高，通过仿真进行设计与优化，同时添加扫描频率23ghz到25ghz频段观察此天线的性能参数，分析在该频段下天线的回波损耗及增益，在谐振频率24ghz处，该天线的增益为8.98db,与不加“l”型缝隙的毫米波微带贴片天线相比较，增益提高了约0.8db。

本实施例的微带缝隙贴片天线工作在毫米波频段，通过在辐射贴片的四角加入l字型缝隙来提高天线的性能。在实际设计过程中，通过不断优化l字型缝隙的尺寸和位置，来实现好的阻抗匹配，提高微带贴片天线增益。另外，在辐射贴片的末端加入四分之一波长阻抗变换器，来实现整个微带贴片天线的阻抗匹配。本实施例的微带缝隙贴片天线能很好地用在车载毫米波雷达系统中。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

技术特征：

1.微带缝隙贴片天线，包括介质层和敷设于所述介质层一表面的辐射贴片，其特征在于，所述辐射贴片为矩形金属薄片，在所述辐射贴片的四个角各开设一l字型缝隙。

2.如权利要求1所述的微带缝隙贴片天线，其特征在于，所述微带缝隙贴片天线还包括微带馈线，所述微带馈线和所述辐射贴片敷设于所述介质层同一表面，所述微带馈线一端连接所述辐射贴片；沿所述微带馈线长度方向，在所述微带馈线与所述辐射贴片之间设有两条相互平行的槽，l字型缝隙的长边垂直于槽，l字型缝隙的短边平行于槽。

3.如权利要求1或2所述的微带缝隙贴片天线，其特征在于，四个l字型缝隙结构完全相同。

4.如权利要求3所述的微带缝隙贴片天线，其特征在于，l字型缝隙长边尺寸为1.86mm×0.2mm，短边尺寸为0.96mm×0.2mm。

5.如权利要求2所述的微带缝隙贴片天线，其特征在于，所述微带馈线为四分之一波长阻抗变换器。

6.如权利要求2所述的微带缝隙贴片天线，其特征在于，所述微带馈线呈条状，长为3.18mm，宽为0.18mm。

7.如权利要求2所述的微带缝隙贴片天线，其特征在于，所述微带缝隙贴片天线还包括五十欧姆微带，所述微带馈线另一端与所述五十欧姆微带连接。

技术总结
本实用新型的微带缝隙贴片天线包括介质层和敷设于所述介质层一表面的辐射贴片，所述辐射贴片为矩形金属薄片，在所述辐射贴片的四个角各开设一L字型缝隙。本实用新型的微带缝隙贴片天线可有效地增加天线增益。

技术研发人员：吕艳亭;白旭东;孙运涛;孔凡伟;钱婧怡;孙朦朦
受保护的技术使用者：上海航天电子有限公司;上海科学仪器厂有限公司
技术研发日：2019.12.03
技术公布日：2020.05.22