一种宽带微带天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种宽带微带天线，涉及天线技术领域，包含第一辐射单元、第二辐射单元、H形开槽、馈电单元、第一介质基板、第二介质基层、第三介质基层、空气介质层、地层和垫片，第一辐射单元附着在第一介质基板的上表面，第二辐射单元附着在第二介质基板的上表面，第一介质基板和第二介质基板之间设置为空气介质层，并设有垫片支撑，地层附着在第二介质基板的下表面和第三介质基板的上表面，两个地层相互接触，馈电单元附着在第三介质基板的下表面，馈电单元与第三介质基板的上表面的地层1构成微带线，H形开槽为地层挖开的H形状的开槽，本发明将微带天线的工作带宽有效提高，有效解决了微带天线窄的问题，拓宽了微带天线的应用市场。
【专利说明】
一种宽带微带天线
技术领域
[0001]本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种宽带微带天线。
【背景技术】
[0002]近年来，随着移动通信的快速发展，无线移动通信也得到了广泛应用。天线是无线移动通信系统重要组成部分，负责无线信号的收发。
[0003]在诸多天种类中微带天线以其体积小、重量轻、平面结构易于与电路板(PCB)集成、易于批量加工以及成本低等众多优点受到市场青睐，得到了广泛应用。但是微带天线工作带宽窄的缺点(〈5%)也极大地限制了微带天线的应用。近年随着高速数据通信时代的来临，宽带无线通信发展迅猛，宽带无线通信需要的工作带宽比较宽，而微带天线的工作带宽窄的缺点限制了其在发展迅猛的宽带无线通信领域的应用。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种宽带微带天线，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
[0005]为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案:一种宽带微带天线，包含第一辐射单元、第二福射单元、H形开槽、馈电单元、第一介质基板、第二介质基层、第三介质基层、空气介质层、地层和垫片，所述第一辐射单元附着在第一介质基板的上表面，所述第二辐射单元附着在第二介质基板的上表面，第一介质基板和第二介质基板之间设置为空气介质层，并设有垫片支撑，所述地层附着在第二介质基板的下表面和第三介质基板的上表面，两个地层相互接触，所述馈电单元附着在第三介质基板的下表面，馈电单元与第三介质基板的上表面的地层构成微带线，所述H形开槽为地层挖开的H形状的开槽。
[0006]优选的，所述馈电单元由第三介质基板的下表面延伸至H形开槽下方。
[0007]优选的，所述H形开槽空隙中间的结构的长度大于H形开槽两边的“I”结构的长度。
[0008]优选的，所述H形开槽位于所述第二辐射单元的下方。
[0009]优选的，所述第一辐射单元位于第二辐射单元的上方。
[0010]优选的，所述第一辐射单元和第二辐射单元均为方形金属板。
[0011]优选的，所述第一辐射单元和第二辐射单元的长度是可变化的。
[0012]优选的，所述的空气介质层厚度为可变化的。
[0013]采用以上技术方案的有益效果是:本发明结构宽带微带天线因馈电单元与第二辐射单元的耦合以及第一辐射单元和第二辐射单元的耦合，可将本宽带微带天线的工作频率带宽有效拓宽到20%以上，克服了普通微带天线工作频率带宽窄(〈5%)的缺点，通过运用口径耦合的馈电技术和增加耦合辐射单元的方法，将微带天线的工作带宽有效提高，有效解决了微带天线窄的问题，拓宽了微带天线的应用市场。
【附图说明】
[0014]图1是本发明宽带微带天线的俯视结构示意图。
[0015]图2是本发明宽带微带天线的在其厚度方向的相对位置关系结构示意图。
[0016]图3是本发明宽带微带天线的驻波比(VSWR)仿真和测试结果图。
[0017]其中，1-第一辐射单元，2-第二辐射单元，3-H形开槽，4-馈电单元，5_第一介质基层，6-第二介质基层,7-第三介质基层，8-垫片，9-空气介质层，10-地层。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图详细说明本发明宽带微带天线的优选实施方式。
[0019]图1-图2出示本发明宽带微带天线的【具体实施方式】:一种宽带微带天线，包含第一福射单元1、第二福射单元2、H形开槽3、馈电单元4、第一介质基板5、第二介质基层6、第三介质基层7、空气介质层9、地层10和垫片8，所述第一辐射单元I附着在第一介质基板5的上表面，所述第二辐射单元2附着在第二介质基板6的上表面，第一介质基板5和第二介质基板6之间设置为空气介质层9，并设有垫片8支撑，所述地层10附着在第二介质基板6的下表面和第三介质基板7的上表面，两个地层10相互接触，所述馈电单元4附着在第三介质基板7的下表面，馈电单元4与第三介质基板7的上表面的地层10构成微带线，所述H形开槽3为第二介质基板6的下表面和第三介质基板7的上表面的地层10挖开的H形状的开槽。所述的馈电单元4通过开槽3与第二辐射单元2进行能量耦合，第二辐射单元2再将电磁能量耦合到第一辐射单元I。所述H形开槽3和第二辐射单元2可有效提高本发明微带天线的工作带宽，使本发明的微带天线的工作带宽提高到20%以上。
[0020]在本实施例中，在所述第二介质基板6的下表面和第三介质基板7的上表面的地上挖开H形开槽3，馈电单元4由第三介质基板7的下表面延伸至H形开槽3下方。
[0021 ]在本实施例中，所述H形开槽3空隙中间的为瘦长条结构，H形开槽3两边的“ I ”为短条结构，结构的长度大于“ I ”结构的长度。
[0022]在本实施例中，所述H形开槽3位于所述第二辐射单元2的下方。
[0023]在本实施例中，所述第一辐射单元I位于第二辐射单元2的上方。
[0024]在本实施例中，所述第一辐射单元I和第二辐射单元2均为方形金属板。
[0025]在本实施例中，所述第一辐射单元I和第二辐射单元2的长度是可变化的，以便于第一辐射单元I的谐振频率和第二辐射单元2的谐振频率不完全一样，但是靠得很近，以便拓宽本宽带微带天线的工作频率带宽。
[0026]在本实施例中，所述的空气介质层9厚度为可变化的，该厚度可以调节第一辐射单元I和第二辐射单元2之间的能量耦合度，使得第一辐射单元I和第二辐射单元2能量耦合最优，以便拓宽本宽带微带天线的工作频率带宽。
[0027]当本发明宽带微带天线作为发射天线时，电磁能量由馈电单元4的边缘馈入，馈电单元4与第三介质基板7的上表面的地构成微带线，电磁能量沿着微带线将电磁能量传输至H形开槽3下方，电磁能量通过H形开槽3耦合至第二辐射单元2，第二辐射单元2再将电磁能量耦合至第一辐射单元I，最终能量辐射出本宽带微带天线。
[0028]另一种情况，当本发明宽带微带天线作为接收天线时，第一辐射单元I接收电磁能量，第一辐射单元I将电磁能量耦合至第二辐射单元2，第二辐射单元2通过H形开槽3将电磁能量耦合至馈电单元4与第三介质基板7上表面的地组成的微带线，电磁能量沿微带线将电磁能量传输至宽带微带天线输出端。
[0029]因馈电单元4与第二辐射单元2的耦合以及第一辐射单元I和第二辐射单元2的耦合，可将本宽带微带天线的工作频率带宽有效拓宽到20%以上，克服了普通微带天线工作频率带宽窄(〈5%)的缺点。
[0030]图3是本发明微带天线的驻波比(VSWR)仿真和测试结果。由图3可论证，本本发明宽带微带天线VSWR〈2的驻波比带宽仿真结果是20.8%，频率范围是8.95-11.03GHz，实测结果是20.1%，本发明宽带微带天线的工作带宽提高到20%以上。
[0031]基于上述，本发明结构宽带微带天线因馈电单元4与第二辐射单元2的耦合以及第一辐射单元I和第二辐射单元2的耦合，可将本宽带微带天线的工作频率带宽有效拓宽到20%以上，克服了普通微带天线工作频率带宽窄(〈5%)的缺点，通过运用口径耦合的馈电技术和增加耦合辐射单元的方法，将微带天线的工作带宽有效提高，有效解决了微带天线窄的问题，拓宽了微带天线的应用市场。
[0032]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种宽带微带天线，其特征在于:包含第一辐射单元、第二辐射单元、H形开槽、馈电单元、第一介质基板、第二介质基层、第三介质基层、空气介质层、地层和垫片，所述第一辐射单元附着在第一介质基板的上表面，所述第二辐射单元附着在第二介质基板的上表面，第一介质基板和第二介质基板之间设置为空气介质层，并设有垫片支撑，所述地层附着在第二介质基板的下表面和第三介质基板的上表面，两个地层相互接触，所述馈电单元附着在第三介质基板的下表面，馈电单元与第三介质基板的上表面的地层构成微带线，所述H形开槽为地层挖开的H形状的开槽。2.根据权利要求1所述的一种宽带微带天线，其特征在于，所述馈电单元由第三介质基板的下表面延伸至H形开槽下方。3.根据权利要求2所述的一种宽带微带天线，其特征在于，所述H形开槽空隙中间的结构的长度大于H形开槽两边的“ I”结构的长度。4.根据权利要求2-3所述的一种宽带微带天线，其特征在于，所述H形开槽位于所述第二辐射单元的下方。5.根据权利要求1所述的一种宽带微带天线，其特征在于，所述第一辐射单元位于第二辐射单元的上方。6.根据权利要求1所述的一种宽带微带天线，其特征在于，所述第一辐射单元和第二辐射单元均为方形金属板。
【文档编号】H01Q1/38GK106025537SQ201610602605
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】鲁勇
【申请人】上海捷士太通讯技术有限公司