一种微带天线的制作方法

1.本技术适用于天线技术领域，尤其涉及一种微带天线。


背景技术：

2.微带天线作为天线的一种，具有低剖面、轻量化、易折叠等特点，被广泛应用于各种通信平台。在使用微带天线之前，需要将微带天线的谐振点调整至指定的工作频段。现有技术中，在对微带天线的谐振点进行调节时，通常是通过调整辐射贴片的尺寸，来改变微带天线的谐振点，但是当调整幅度较大时，辐射贴片的尺寸会变得很小，进而导致微带天线的增益减小。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种微带天线，在对此种微带天线进行调节时，谐振点调整幅度更大，调节方式更灵活。
4.第一方面，本技术实施例提供的一种微带天线，该微带天线包括：辐射地板、介质基片、辐射贴片和馈电探针；所述辐射地板、所述介质基片和所述辐射贴片自下而上依次层叠设置；所述馈电探针贯穿所述介质基片，连接所述辐射地板和所述辐射贴片；所述介质基片上包括以阵列形式分布的n个开孔，用于调整所述微带天线的谐振点；所述开孔的数量和孔径根据所述辐射地板、所述介质基片和所述辐射贴片的尺寸和材质，以及所述微带天线指定的工作频段确定。
5.上述技术方案中，在微带天线的辐射地板、介质基片和辐射贴片的尺寸和材质确定之后，微带天线会确定一个谐振点，根据这个谐振点和微带天线指定的工作频段之间的差距，在介质基片上开孔，调整介质基片上的开孔的数量和孔径，改变介质基片的介电常数，进而调整微带天线的谐振点处于指定的工作频段。
6.在一种可能的设计中，所述介质基片上的所述开孔的孔径和所述微带天线的谐振点正相关。
7.上述技术方案中，由于介质基片上的开孔的孔径和微带天线的谐振点正相关，因此在对微带天线进行实际调试时，可以通过调整介质基片上开孔的孔径来调整微带天线的谐振频点。当第一谐振点低于微带天线的指定工作频点，在调试过程中可以扩大介质基片上的部分开孔的孔径，使微带天线的谐振点向高频移动。当第一谐振点高于微带天线的指定工作频点，在调试过程中可以减小介质基片上的部分开孔的孔径，使微带天线的谐振点向低频移动。
8.在一种可能的设计中，所述开孔的孔径不大于所述介质基片的长度的十分之一。
9.在一种可能的设计中，所述介质基片上的所述开孔的数量和所述微带天线的谐振点正相关。
10.上述技术方案中，由于介质基片上的开孔的数量和微带天线的谐振点正相关，因此在对微带天线进行实际调试时，可以通过调整介质基片上开孔的数量来调整微带天线的
谐振频点。当第一谐振点低于微带天线的指定工作频点，在调试过程中可以在介质基片上增加开孔数量，使微带天线的谐振点向高频移动。当第一谐振点高于微带天线的指定工作频点，在调试过程中可以在介质基片上减少开孔数量，使微带天线的谐振点向低频移动。
11.在一种可能的设计中，所述介质基片上的部分所述开孔内填充有金属材料，所属金属材料用于调整所述微带天线的谐振点。
12.上述技术方案中，通过在介质基片上的部分开孔内填充金属材料，将开孔的孔径缩小，或者减少开孔的数量，进而改变微带天线的谐振点。
13.在一种可能的设计中，所述介质基片上的所述开孔在所述介质基片上90度旋转对称。
14.上述技术方案中，介质基片上的开孔旋转90度对称可以消除对天线轴比的影响，提升天线的辐射性能。
15.第二方面，本技术实施例提供的一种卫星导航设备，包括如第一方面任意一项所述的微带天线。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为现有技术中微带天线的结构的示意图；
18.图2为本技术实施例提供的一种微带天线的结构的示意图；
19.图3为微带天线的谐振点随介质基片上开孔的孔径变化的趋势图；
20.图4为微带天线的谐振点随介质基片上开孔的数量变化的趋势图；
21.图5为微带天线的谐振点随介质基片上开孔的中心距的变化的趋势图。
22.图标：201-辐射地板；202-介质基片；203-辐射贴片；204-馈电探针；205-金属化过孔；206-开孔。
具体实施方式
23.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
24.在本技术的实施例中，多个是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。在本技术实施例的描述中“多个”，是指两个或两个以上。
25.此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
26.为了更好的理解本技术实施例，首先结合图1介绍一下现有技术中微带天线的结
构，如图1所示，该微带天线包括辐射地板101、介质基片102、辐射贴片103和馈电探针104。现有技术中，通常是通过调整辐射贴片的尺寸，来调整微带天线的谐振点，但是当调整幅度较大时，贴片天线的尺寸会变得很小，这样会导致微带天线的增益减小。
27.为解决上述问题，图2示例性地示出了本技术实施例提供一种微带天线的结构，如图2所示，该微带天线包括辐射地板201、介质基片202、辐射贴片203和馈电探针204。
28.辐射地板201、介质基片202和辐射贴片203自下而上依次层叠设置。具体地，介质基片202底部与辐射地板201相接，介质基片202上面通过光刻工艺制作的具有特定形状的辐射贴片203作为辐射体。其中，辐射贴片203为金属材料，辐射贴片203的尺寸小于介质基片202的尺寸，辐射贴片203的形状可以是矩形、多边形、圆形等其它形状。
29.该微带天线的中心位置，还设置有金属化过孔205，金属化过孔205贯穿辐射地板201、介质基片202和辐射贴片203的中心，孔壁的材料为金属。两根馈电探针204以金属化过孔205为中心90度旋转对称分布在金属化205过孔周围，用于对微带天线进行90度相位差馈电，金属化过孔205贯穿介质基片202，连接辐射地板201和辐射贴片203。
30.介质基片202上包括以阵列形式分布的n个开孔206，用于调整微带天线的谐振点。开孔206的数量和孔径根据辐射地板201、介质基片202和辐射贴片203的尺寸和材质，以及所述微带天线指定的工作频段确定。
31.需要说明的是，开孔只贯穿介质基片202，不打穿辐射地板201和辐射贴片203。
32.上述技术方案中，在微带天线的辐射地板、介质基片和辐射贴片的尺寸和材质确定之后，微带天线会存在一个第一谐振点，该第一谐振点与微带天线指定的工作频段可能存在一定的差距，因此，根据这个谐振点和微带天线指定的工作频段之间的差距，在介质基片上开孔，调整介质基片上的开孔的数量和孔径，改变介质基片的介电常数，进而调整微带天线的谐振点处于指定的工作频段。此种调试方法，可以使微带天线的谐振点调整幅度更大，提高天线的良率。无需改变微带天线的辐射体，调试方式更为灵活。
33.其中，介质基片上的开孔的孔径和微带天线的谐振点正相关。图3为微带天线的谐振点随介质基片上开孔的孔径变化的趋势图，如图3所示，横坐标为微带天线的频率freq，单位为ghz，纵坐标为s11，单位为db，s11表征天线的谐振特性，s11的值越小，表示天线的谐振效果越好。图中从左至右，曲线所代表的微带天线的介质基片上的开孔的孔径依次增大，可以看出随着介质基片上的开孔的孔径增大，微带天线谐振点逐渐向高频移动。因此，在实际对微带天线的调试过程中，可以通过调整微带天线的介质基片上开孔的孔径来调整微带天线的谐振点。
34.当第一谐振点低于微带天线的指定工作频点时，在调试过程中可以扩大介质基片上的部分开孔的孔径，使微带天线的谐振点向高频移动。
35.示例性地，在扩大介质基片上的部分开孔的孔径时，可以从介质基片的外围向中心依次扩大各个开孔的孔径，直至微带天线的谐振点稳定在指定的工作频段。
36.当第一谐振点高于微带天线的指定工作频点，在调试过程中可以通过在开孔中填充金属材料，来减小介质基片上的部分开孔的孔径，使微带天线的谐振点向低频移动。因此，微带天线的部分开孔内可能填充有金属材料，填充的金属材料用于调整微带天线的谐振点。其中，金属材料可以为铝、铜、金、银等。
37.示例性地，在减小介质基片上的部分开孔的孔径时，可以从介质基片的中心向外
围依次减小各个开孔的孔径，直至微带天线的谐振点稳定在指定的工作频段。
38.由于介质基片上的开孔的孔径是在对微带天线调试过程中动态调整的，因此，介质基片上各开孔的孔径大小可以相同也可以不相同。并且，通常限制开孔的孔径不大于介质基片的长度的十分之一。
39.介质基片上的开孔的数量也和微带天线的谐振点正相关。图4为微带天线的谐振点随介质基片上开孔的数量变化的趋势图，如图4所示，横坐标为微带天线的频率freq，单位为ghz，纵坐标为s11，单位为db。图中从左至右，曲线所代表的微带天线的介质基片上的开孔的数量依次增加，可以看出随着介质基片上的开孔的数量增加，谐振点逐渐向高频移动。因此，在实际对微带天线的调试过程中，可以通过调整微带天线的介质基片上开孔的数量来调整微带天线的谐振点。
40.当第一谐振点低于微带天线的指定工作频点，在调试过程中可以增加介质基片上的开孔的数量，使微带天线的谐振点向高频移动。
41.示例性地，在对微带天线进行调试的过程中，可以从介质基片的外围向中心依次打孔，直至微带天线的谐振点稳定在指定的工作频段。
42.当第一谐振点高于微带天线的指定工作频点，在调试过程中可以减少介质基片上的开孔的数量，使微带天线的谐振点向低频移动。
43.示例性地，在对微带天线进行调试的过程中，可以从介质基片的中心向外围依次在开孔中填充金属材料，直至微带天线的谐振点稳定在指定的工作频段。其中，金属材料可以为铝、铜、金、银等。
44.在上述对介质基片上的开孔的孔径和数量进行调整之前，可以根据经验先在介质基片上打几个开孔，再进一步对开孔的孔径和数量进行调节。在对介质基片上的开孔的孔径和数量进行调整时，可以只改变开孔的孔径或者只改变开孔的数量，也可以一边调整开孔的孔径一边调整开孔的数量，本技术对此不做具体限定。
45.此外，开孔距离介质基片中心的距离可以改变微带天线的谐振点，但是对谐振点的影响不明显。图5为微带天线的谐振点随介质基片上开孔的中心距的变化的趋势图，如图5所示，横坐标为微带天线的频率freq，单位为ghz，纵坐标为s11，单位为db。可以看出微带天线的介质基片上开孔距离介质基片中心的距离可以改变微带天线的谐振点，但是对谐振点的改变效果不明显，并且没有明显的规律。在实际对微带天线的调试过程中，可以不考虑开孔距离介质基片中心的距离变化对微带天线的谐振点的影响。因此，本技术提供的微带天线的介质基板上各开孔之间的距离可以相同也可以不同。
46.需要说明的是，在上述对介质基片上的开孔的孔径和数量进行调整时，也需要保证介质基片上的开孔在介质基片上90度旋转对称，以消除对天线轴比的影响。
47.此外，本技术不限制开孔的形状，例如可以为圆形、矩形、三角形的等轴对称的形状或旋转对称的形状。为了打孔时操作方便，本技术优先选用圆形开孔。
48.基于相同的技术构思，本技术实施例还提供的一种卫星导航设备，包括如上述任意一项的微带天线。
49.本技术实施例提供的一种微带天线，包括自下而上依次层叠设置的辐射地板、介质基片和辐射贴片，在微带天线的辐射地板、介质基片和辐射贴片的尺寸和材质确定之后，微带天线会确定一个第一谐振点。介质基片上包括以阵列形式分布的n个开孔，用于根据第
一谐振点调整微带天线的谐振点稳定在指定的工作频段。其中，开孔的孔径和微带天线的谐振点正相关，开孔的数量和微带天线的谐振点也正相关。
50.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
51.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。