微带天线单元和微带天线阵列的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种微带天线单元和微带天线阵列。其中，该微带天线单元包括：辐射贴片、接地板和馈电结构，其中，接地板设置在辐射贴片和馈电结构之间，馈电结构与辐射贴片相连接，且不共面；辐射贴片与接地板之间平行，且仅有空气介质。本实用新型解决了微带天线在不同频点的最大辐射方向的指向不稳定的技术问题。
【专利说明】
微带天线单元和微带天线阵列
技术领域
[0001]本实用新型涉及微带天线领域，具体而言，涉及一种微带天线单元和微带天线阵列。
【背景技术】
[0002]在微带天线领域，现有的微带天线通常是将馈电结构和辐射贴片设计在同一平面，即共面的形式，共面馈电导致微带天线在不同频点的最大辐射方向的指向不稳定，对天线的设计和调试带来很大的难度。另外，现有技术中，微带天线中通常设置有用于起固定作用的介质基板，而采用这些介质基板会使得微带天线的辐射性能降低，且成本高。
[0003]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例提供了一种微带天线单元和微带天线阵列，以至少解决微带天线在不同频点的最大辐射方向的指向不稳定的技术问题。
[0005]根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种微带天线单元，包括:辐射贴片、接地板和馈电结构，其中，所述接地板设置在所述辐射贴片和所述馈电结构之间，所述馈电结构与所述辐射贴片相连接，且不共面;所述辐射贴片与所述接地板之间平行，且仅有空气介质。
[0006]进一步地，还包括:寄生贴片和反射板，其中，所述寄生贴片、所述辐射贴片、所述接地板和所述反射板沿与天线辐射方向相反的方向依次设置。
[0007]进一步地，所述寄生贴片、所述辐射贴片、所述接地板和所述反射板沿与天线辐射方向相反的方向依次固定在支撑件上，所述支撑件依次贯穿所述寄生贴片、所述辐射贴片、所述接地板和所述反射板。
[0008]进一步地，所述寄生贴片与所述辐射贴片之间以及所述接地板与所述反射板之间均仅有空气介质。
[0009]进一步地，所述馈电结构与所述福射贴片通过探针相连接。
[0010]进一步地，在所述接地板上对应于所述探针穿过的位置设置有绝缘保护带，所述探针穿过所述绝缘保护带将所述馈电结构与所述辐射贴片连接。
[0011]进一步地，所述接地板的一侧正对于所述辐射贴片，另一侧上设置有所述馈电结构，所述馈电结构与所述接地板之间设置有绝缘层。
[0012]进一步地，所述接地板与所述馈电结构之间仅有空气介质。
[0013]根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种微带天线阵列，包括上述的微带天线单元。
[0014]本实施例中，将辐射贴片与馈电结构不共面设置，能够确保天线单元的方向图的最大指向具有一致性，从而解决了微带天线在不同频点的最大辐射方向的指向不稳定的技术问题，达到了提高微带天线在不同频点的最大辐射方向的指向稳定性的效果。
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1是根据本实用新型实施例的微带天线单元的示意图；
[0017]图2是根据本实用新型实施例的微带天线单元与现有技术的微带天线单元的天线方向图的对比图；
[0018]图3是根据本实用新型实施例的微带天线单元的反射系数曲线图；
[0019]图4是根据现有技术的微带天线单元的反射系数曲线图；
[0020]图5是根据本实用新型实施例的微带天线阵列的侧视图；
[0021 ]图6是图5所示的微带天线阵列的馈电结构的布局图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0023]需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列元器件的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些元器件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些系统、产品或设备固有的其它元器件。
[0024]根据本实用新型实施例，提供了一种微带天线单元的实施例。
[0025]图1是根据本实用新型实施例的微带天线单元的示意图，如图1所示，该微带天线单元包括:辐射贴片10、接地板20和馈电结构30，其中，接地板20设置在辐射贴片10和馈电结构30之间，馈电结构30与辐射贴片10相连接，且不共面，福射贴片10与接地板20之间平行，且仅有空气介质。
[0026]接地板20可以将辐射贴片10和馈电结构隔离开，减少彼此间场的相互影响。
[0027]本实施例中，将辐射贴片与馈电结构不共面设置，能够确保天线单元的方向图的最大指向具有一致性，从而解决了微带天线在不同频点的最大辐射方向的指向不稳定的技术问题，达到了提高微带天线在不同频点的最大辐射方向的指向稳定性的效果。
[0028]如图2所示，采用本方案的天线单元，选择3.3GHz至3.8GHz频段的天线馈电结构的方向图，以及现有技术中采用辐射贴片和馈电结构共面设置的天线单元在2.4GHz至2.5GHz频段的馈电结构的方向图。通过对比可以看出，本实施例的天线单元在不同频点的最大辐射方向上指向稳定，而现有技术中的天线单元在不同频点上的最大福射方向均不稳定。
[0029]进一步地，本实施例中辐射贴片与接地板之间平行，且仅有空气介质，相对于在辐射贴片与接地板之间设置介质层，本实施例的方案能够节约成本，且可以避免介质层对天线特性的干扰。
[0030]优选地，如图1所示，还包括:寄生贴片40和反射板50，其中，寄生贴片40、辐射贴片
10、接地板20和反射板50沿与天线辐射方向相反的方向依次设置。
[0031]本实施例中，反射板50可以采用金属材料制成，用于使得辐射贴片10所辐射的能量更为集中。
[0032]进一步地，如图1所示，寄生贴片40、辐射贴片10、接地板20和反射板50沿与天线辐射方向相反的方向依次固定在支撑件60上，支撑件60依次贯穿寄生贴片40、辐射贴片10、接地板20和反射板50。
[0033]本实施例中，寄生贴片40、辐射贴片10、接地板20和反射板50通过支撑件60固定，从而保证各层之间保持相对距离。
[0034]图3和图4分别是本实施例中的天线单元的反射系数与现有技术中天线单元的发射系数的对比图，从图3和图4对比可以看出，本实施例的天线单元反射系数指标更优。
[0035]进一步地，寄生贴片40与辐射贴片10之间以及接地板20与反射板50之间均仅有空气介质。
[0036]本实施例中，寄生贴片40、辐射贴片10、接地板20和反射板50各层之间均仅有空气介质，通过支撑件60保持相互之间的距离。优选地，接地板与馈电结构之间仅有空气介质。通过采用空气层可以大大降低天线的成本，且可以避免介质层对天线特性的干扰。
[0037]优选地，馈电结构与辐射贴片通过探针相连接。如图1所示，探针70穿过接地板20将馈电结构30与辐射贴片10连接。因为探针70要通过接地板20，避免探针和接地板20联通造成短路，在接地板20上对应于探针70穿过的位置设置有绝缘保护带，探针穿过绝缘保护带将馈电结构30与辐射贴片10连接。其中，探针70的位置靠近辐射贴片10的边缘。
[0038]可选地，接地板的一侧正对于辐射贴片，另一侧上设置有馈电结构，馈电结构与接地板之间设置有绝缘层。
[0039]本实用新型的另一个方面，馈电结构可以通过介质附在接地板上，其中，该介质具有绝缘的属性，从而避免馈电结构通过接地板接地。
[0040]根据本实用新型的另一方面，还提供了一种微带天线阵列的实施例，该微带天线阵列包括本实用新型上述实施例所述的微带天线单元。
[0041]—种微带天线阵列的侧视图如图5所示，包含有多个上述微带天线单元，其俯视图如图6所示。
[0042]从图2中可以看出，3.3-3.8GHz天线单元的方向图的最大指向具有一致性，但是2.4-2.5GHz天线单元的方向图的最大指向在三个离散的频点出指向不具有一致性;且3.3-3.SGHz频段较高方向图的最大指向仍然具有一致性，说明本实用新型实施例的微带阵列天线能很好的解决共面馈电结构所具有的天线的最大辐射方向的指向不确定的问题。
[0043]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0044]在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0045]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种微带天线单元，其特征在于，包括:福射贴片、接地板和馈电结构，其中， 所述接地板设置在所述辐射贴片和所述馈电结构之间，所述馈电结构与所述辐射贴片相连接，且不共面； 所述辐射贴片与所述接地板之间平行，且仅有空气介质。2.根据权利要求1所述的微带天线单元，其特征在于，还包括:寄生贴片和反射板，其中，所述寄生贴片、所述辐射贴片、所述接地板和所述反射板沿与天线辐射方向相反的方向依次设置。3.根据权利要求2所述的微带天线单元，其特征在于，所述寄生贴片、所述辐射贴片、所述接地板和所述反射板沿与天线辐射方向相反的方向依次固定在支撑件上，所述支撑件依次贯穿所述寄生贴片、所述辐射贴片、所述接地板和所述反射板。4.根据权利要求2所述的微带天线单元，其特征在于，所述寄生贴片与所述辐射贴片之间以及所述接地板与所述反射板之间均仅有空气介质。5.根据权利要求1所述的微带天线单元，其特征在于，所述馈电结构与所述福射贴片通过探针相连接。6.根据权利要求5所述的微带天线单元，其特征在于，在所述接地板上对应于所述探针穿过的位置设置有绝缘保护带，所述探针穿过所述绝缘保护带将所述馈电结构与所述辐射贴片连接。7.根据权利要求1所述的微带天线单元，其特征在于，所述接地板的一侧正对于所述辐射贴片，另一侧上设置有所述馈电结构，所述馈电结构与所述接地板之间设置有绝缘层。8.根据权利要求1所述的微带天线单元，其特征在于，所述接地板与所述馈电结构之间仅有空气介质。9.一种微带天线阵列，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的微带天线单元。
【文档编号】H01Q1/48GK205488504SQ201521031425
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月11日
【发明人】刘建江, 刘艳明, 李明
【申请人】南京佰联信息技术有限公司