板载单极子天线的制作方法

本公开涉及天线，具体涉及板载单极子天线。

背景技术：

1、天线是无线通信系统中不可或缺的组成部分，是电磁波的入口和出口，是无线通信的桥梁。作为接收天线时，其负责将自由空间中的电磁波转换为时变电流。作为发射天线时，其则将传输线上的时变电流转换成电磁波辐射出去。

2、随着无线通信领域的增长和发展，人们对无线设备的性能要求越来越高，因此无线设备需要高效的工作和通信。要保证无线设备性能，主要取决于系统的射频部分。天线的好坏是决定射频系统的一项重要指标之一，因此需要一个良好的辐射天线是非常重要的。在保证天线性能的同时，减小天线的尺寸能够更好地满足无线通信领域的发展需求。同时由于集成半导体技术的迅速发展，各种电子设备趋于小型化，此时天线便成为了无线通信系统中最笨重的部件。因此微带天线小型化技术的理论水平和技术条件还有待提高。

3、目前市场上的无线电子产品，例如手机、无线路由器、对讲机、遥控玩具等等种类繁多，琳琅满目，竞争非常激烈。而体积小巧，方便随身携带的产品更容易得到客户的亲睐。因此无论是技术还是市场，都要求无线电子设备往小型化发展。天线的小型理论技术还不够成熟，跟不上电子设备小型化的步伐，经常成为无线电子产品体积缩小的瓶颈。

4、因此，提供一种结构简单、成本低、回波损耗小、增益高的板载单极子天线设计十分必要。

技术实现思路

1、本公开的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、回波损耗小、增益高能广泛应用于工业生产和物联网通信的板载单极子天线。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种板载单极子天线，包括介质基板；

3、所述介质基板正面设置有正面第一辐射贴片、若干正面第二辐射贴片、微带线、以及正面接地板；所述正面第一辐射贴片与所述微带线之间设置有匹配电感，所述正面接地板与所述微带线之间设置有匹配电容；

4、所述介质基板背面设置有背面第一辐射贴片、若干背面第二辐射贴片、以及背面接地板；其中，所述背面第一辐射贴片的位置与所述正面第一辐射贴片的位置对应，所述背面第二辐射贴片的位置和数量分别与所述正面第二辐射贴片的位置和数量对应；

5、所述正面第一辐射贴片上设置有将所述正面第一辐射贴片与所述背面第一辐射贴片连通的第一金属通孔，所述正面第二辐射贴片上设置有将所述正面第二辐射贴片与所述背面第二辐射贴片连通的第二金属通孔，所述正面接地板上设置有将所述正面接地板与所述背面接地板连通的第三金属通孔。

6、在一个实施例中，所述正面第一辐射贴片和若干所述正面第二辐射贴片靠近所述基板正面的顶部位置设置，所述微带线和所述正面接地板靠近所述基板正面的底部位置设置；

7、所述背面第一贴片和若干所述背面第二贴片靠近所述基板背面的顶部位置设置，所述背面接地板靠近所述基板背面的底部位置设置。

8、在一个实施例中，每个所述正面第二辐射贴片靠近所述正面接地板的一端均设置有枝节，所述枝节构成附加辐射贴片。

9、在一个实施例中，每个所述正面第二辐射贴片上靠近所述枝节的一端均设置有第四金属通孔，所述正面第二辐射贴片上靠近所述枝节的一端通过所述第四金属通孔与所述背面第二辐射贴上靠近背面接地板一端接通。

10、在一个实施例中，所述枝节包括相对设置的第一金属微带和第二金属微带，所述第一金属微带与所述第二金属微带之间设置有第三金属微带，所述第三金属微带的一端与所述第一金属微带连接，另一端与所述第三金属微带连接，所述第一金属微带、第二金属微带和第三金属微带构成u字型结构。

11、所述正面第一辐射贴片和若干所述正面第二辐射贴片均设置为条形结构；

12、所述背面第一辐射贴片和若干所述背面第二辐射贴片均包括依次连接的第一段、第二段和第三段，所述第一段、第二段和第三段够成z字型结构。

13、在一个实施例中，所述第一金属通孔、第二金属通孔、第三金属通孔、以及第四金属通孔的直径均为0.2-0.4mm。

14、所述介质基板采用由环氧树脂与玻璃布压合而成的双面覆铜pcb板材制作。

15、在一个实施例中，所述正面第一辐射贴片的长度为16-18mm，宽度为0.5-1.5mm，每个所述正面第二辐射贴片的长度为13-15mm，宽度为0.5-1.5mm；

16、所述正面第一辐射贴片与所述正面第二辐射贴片、每个所述正面第二辐射贴片、所述背面第一辐射贴片与背面第二辐射贴片、以及每个所述背面第二辐射贴片之间的间隔为1.5-2.5mm。

17、在一个实施例中，所述第一金属微带、第二金属微带和第三金属微带的均为长度4.5-5.5mm、宽度为0.5-1.5mm的矩形微带；

18、所述z字型结构的第一段与水平面之间的夹角为70°-73°，所述z字型结构的第二段与水平面之间的夹角为102°-106°，所述z字型结构的第三段与水平面之间的夹角为60°-66°；

19、所述z字型结构的第一段的长度为5.5-7.5mm，所述z字型结构的第二段的长度为3.5-4.5mm，所述z字型结构的第三段的长度为3.5-4.5mm。

20、在一个实施例中，所述介质基板的长度为1.7-1.9mm，宽度为26-28mm，厚度为0.8-1.2mm；

21、所述微带线的宽度为12-16mm，其电阻值为45-55欧姆；所述匹配电感的电感值为50-60纳亨；所述匹配电容的电容值为16-24皮法。

22、本公开的实施包括以下技术效果：

23、相对于传统单面π型辐射天线，其线与线之间的间隔是以空气作为介质的，而空气的介电常数为1，而本公开的介质基板两个面上的辐射线是以fr4作为介质的，对其进行隔离，其介电常数为4.4，且介质基板两个面上辐射线电流方向是相反的，因此影响比传统单面π天线小；并且，本公开中的介质基板正面的辐射线电流方向是相同的，因此本公开中的板载单极子天线增益要比传统单面π型天线增益要好。

技术特征：

1.一种板载单极子天线，其特征在于，所述天线包括介质基板；

2.根据权利要求1所述的板载单极子天线，其特征在于，所述正面第一辐射贴片和若干所述正面第二辐射贴片靠近所述基板正面的顶部位置设置，所述微带线和所述正面接地板靠近所述基板正面的底部位置设置；

3.根据权利要求2所述的板载单极子天线，其特征在于，每个所述正面第二辐射贴片靠近所述正面接地板的一端均设置有枝节，所述枝节构成附加辐射贴片。

4.根据权利要求3所述的板载单极子天线，其特征在于，每个所述正面第二辐射贴片上靠近所述枝节的一端均设置有第四金属通孔，所述正面第二辐射贴片上靠近所述枝节的一端通过所述第四金属通孔与所述背面第二辐射贴上靠近背面接地板一端接通。

5.根据权利要求3或4所述的板载单极子天线，其特征在于，所述枝节包括相对设置的第一金属微带和第二金属微带，所述第一金属微带与所述第二金属微带之间设置有第三金属微带，所述第三金属微带的一端与所述第一金属微带连接，另一端与所述第三金属微带连接，所述第一金属微带、第二金属微带和第三金属微带构成u字型结构；

6.根据权利要求4所述的板载单极子天线，其特征在于，所述第一金属通孔、第二金属通孔、第三金属通孔、第四金属通孔的直径均为0.2-0.4mm。

7.根据权利要求1至4任一项所述的板载单极子天线，其特征在于，所述介质基板采用由环氧树脂与玻璃布压合而成的双面覆铜pcb板材制作。

8.根据权利要求1至4任一项所述的板载单极子天线，其特征在于，所述正面第一辐射贴片的长度为16-18mm，宽度为0.5-1.5mm，每个所述正面第二辐射贴片的长度为13-15mm，宽度为0.5-1.5mm；

9.根据权利要求5所述的板载单极子天线，其特征在于，所述第一金属微带、第二金属微带和第三金属微带的均为长度4.5-5.5mm、宽度为0.5-1.5mm的矩形微带；

10.根据权利要求1至4任一项所述的板载单极子天线，其特征在于，所述介质基板的长度为1.7-1.9mm，宽度为26-28mm，厚度为0.8-1.2mm；

技术总结
本公开提供的板载单极子天线，涉及天线技术领域。该天线包括介质基板，介质基板正面设有正面第一辐射贴片、若干正面第二辐射贴片、微带线、以及正面接地板；正面第一辐射贴片与微带线之间设有匹配电感，正面接地板与微带线之间设有匹配电容；介质基板背面设有背面第一辐射贴片、若干背面第二辐射贴片、以及背面接地板；正面第一辐射贴片上设有将正面第一辐射贴片与背面第一辐射贴片连通的第一金属通孔，正面第二辐射贴片上设有将正面第二辐射贴片与背面第二辐射贴片连通的第二金属通孔，正面接地板上设有将正面接地板与背面接地板连通的第三金属通孔。本公开中天线结构简单、回波损耗小、增益高，能广泛应用于工业生产和物联网通信领域。

技术研发人员：于映,王泽华,李若舟,李雁,蒋赟昱
受保护的技术使用者：江苏鼎汇智能科技有限公司
技术研发日：20230318
技术公布日：2024/1/14