一种微带贴片天线制造技术

本发明专利技术涉及电子与通信技术领域。一种微带贴片天线，包括：梳状贴片、介质基板、接地板与同轴线；所述梳状贴片叠放至所述介质基板上；所述介质基板叠放在所述接地板上；所述接地板通过所述同轴线与所述梳状贴片连接；所述梳状贴片包括若干呈周期性分布的蝶形单元结构；所述蝶形单元结构由矩形贴片的两条短边各切去一个等腰三角形形成，所述等腰三角形的底边的中点与所述矩形贴片的短边的中点重合。本发明专利技术通过设置若干呈周期性分布的蝶形单元结构，改变其周期以实现对天线谐振频率的调控，使得天线谐振频率得到有效降低，同时还保持了良好的辐射特性，天线辐射效率高，方向图规整，实现了在保持较高辐射效率的同时缩小微带贴片天线的电尺寸。的电尺寸。的电尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种微带贴片天线


[0001]本专利技术涉及电子与通信
，特别是涉及一种微带贴片天线。

技术介绍

[0002]微带天线在移动通信、空间技术以及现代医疗等领域中广泛应用，因为这些领域中均要求天线具有小型化的尺寸，例如在移动通信领域中，小型化便携化的设备将使得应用更为方便；而在空间
中，卫星发射成本与载荷的质量呈正比，因此降低天线的尺寸，减小天线重量，无疑可以降低发射成本。
[0003]虽然微带天线在结构及物理性能等方面具有许多优点，如剖面低、重量轻等优点，但是传统贴片天线尺寸一般为半波长量级，其尺寸限制了微带天线在小型化设备中的应用，存在一定的局限性。
[0004]现今常用的缩小微带天线尺寸的方法是加载金属短路柱或者短路壁，但是此种方法会显著降低天线效率，并且方向图可能出现畸变，同样存在一定的局限性。
[0005]如何在保持较高辐射效率的前提下，突破传统微带贴片天线的尺寸，使其贴片尺寸进一步缩减，是本领域内亟需解决的重要问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，即传统微带天线贴片尺寸一般为半波长量级，且其他优化尺寸的方法会降低天线效率，本专利技术提供一种微带贴片天线，实现在保持较高辐射效率的同时进一步缩小微带贴片天线电尺寸。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种微带贴片天线，包括：梳状贴片、介质基板、接地板与同轴线；
[0009]所述梳状贴片叠放至所述介质基板上；所述介质基板叠放在所述接地板上；所述接地板通过所述同轴线与所述梳状贴片连接；
[0010]所述梳状贴片包括若干呈周期性分布的蝶形单元结构；所述蝶形单元结构由矩形贴片的两条短边各切去一个等腰三角形形成，所述等腰三角形的底边的中点与所述矩形贴片的短边的中点重合；
[0011]所述同轴线、所述接地板及所述梳状贴片组成信号传输回路；所述同轴线向所述梳状贴片馈电，所述梳状贴片与所述接地板之间产生射频电磁场。
[0012]可选的，所述接地板的中央位置处开设有圆形凹槽。
[0013]可选的，所述同轴线，具体包括：外导体与内导体探针；
[0014]所述外导体与所述接地板连接；
[0015]所述内导体探针通过所述圆形凹槽，穿过所述介质基板与所述梳状贴片相连接，且所述内导体探针与所述圆形凹槽不接触，所述内导体探针用于向所述梳状贴片馈电。
[0016]可选的，所述蝶形单元结构为中心对称结构。
[0017]可选的，所述等腰三角形的高为W1，所述矩形贴片的长边为W，W1＜W/2。
[0018]可选的，所述接地板及所述梳状贴片的材料为银、铜和铝中任意一种金属。
[0019]可选的，所述接地板及所述梳状贴片的材料为银、铜和铝中任意几种金属的合金。
[0020]可选的，所述介质基板的相对介电常数ε
r
设定为2.2，损耗角正切值tanδ设定为0.0009，厚度h设定为4mm。
[0021]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0022]本专利技术优化设计微带贴片天线中的梳状贴片，具体为设置若干呈周期性分布的蝶形单元结构，结构上缩小了微带贴片天线的电尺寸，相较于传统天线的矩形贴片，本专利技术微带贴片天线贴片电长度缩小了约24％；通过设置若干呈周期性分布的蝶形单元结构，改变其周期以实现对天线谐振频率的调控，使得天线谐振频率得到有效降低，同时还保持了良好的辐射特性，天线辐射效率高，方向图规整，实现了在保持较高辐射效率的同时缩小微带贴片天线的电尺寸。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0024]图1为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线结构图，左侧为俯视图，右侧为侧视图；
[0025]图2为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线的蝶形单元结构结构图；
[0026]图3为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线的梳状贴片结构图；
[0027]图4为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线与传统微带贴片天线的反射系数曲线对比图；
[0028]图5为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线的增益曲线图；
[0029]图6为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线的效率曲线图；
[0030]图7为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线的E面辐射方向图；
[0031]图8为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线的H面辐射方向图。
[0032]符号说明：
[0033]蝶形单元结构
‑
1，梳状贴片
‑
2，介质基板
‑
3，接地板
‑
4，同轴线
‑
5，外导体
‑
51，内导体探针
‑
52。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]本专利技术的目的是提供一种微带贴片天线，实现在保持较高辐射效率的同时缩小微带贴片天线的电尺寸。
[0036]电尺寸的定义为：实际尺寸除以工作波长。由于天线都涉及电磁波，其中均存在工
作波长，因此电尺寸相比实际尺寸更具价值。电尺寸缩小即意味着对于同样的物理尺寸，如果工作波长越长，则其电尺寸越短，或对于同样的工作波长，如果实际尺寸越小，则其电尺寸也越短，两种情况均属于电尺寸缩小。
[0037]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0038]图1为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线结构图；如图1所示，本专利技术公开了一种微带贴片天线，包括：梳状贴片2、介质基板3、接地板4与同轴线5；所述梳状贴片2叠放至所述介质基板3上；所述介质基板3叠放在所述接地板4上；所述接地板4通过所述同轴线5与所述梳状贴片2连接；所述同轴线5、所述接地板4及所述梳状贴片2组成信号传输回路；所述同轴线5向所述梳状贴片2馈电，所述梳状贴片2与所述接地板4之间产生射频电磁场。
[0039]所述梳状贴片2包括若干呈周期性分布的蝶形单元结构1。
[0040]所述梳状贴片2加载若干呈周期性分布的蝶形单元结构1后，梳状贴片2的形状类似一把梳子。
[0041]图2为本专利技术实施例所提供的微带贴片天线的蝶形单元结构结构图，如图2所示，所述蝶形单元结构1由矩形贴片的两条短边各切去一个等腰三角形形成，从而形成一种类似蝴蝶的结构，所述等腰三角形的底边的中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微带贴片天线，其特征在于，包括：梳状贴片、介质基板、接地板与同轴线；所述梳状贴片叠放至所述介质基板上；所述介质基板叠放在所述接地板上；所述接地板通过所述同轴线与所述梳状贴片连接；所述梳状贴片包括若干呈周期性分布的蝶形单元结构；所述蝶形单元结构由矩形贴片的两条短边各切去一个等腰三角形形成，所述等腰三角形的底边的中点与所述矩形贴片的短边的中点重合；所述同轴线、所述接地板及所述梳状贴片组成信号传输回路；所述同轴线向所述梳状贴片馈电，所述梳状贴片与所述接地板之间产生射频电磁场。2.根据权利要求1所述的微带贴片天线，其特征在于，所述接地板的中央位置处开设有圆形凹槽。3.根据权利要求2所述的微带贴片天线，其特征在于，所述同轴线，具体包括：外导体与内导体探针；所述外导体与所述接地板连接；所述内导体探针通过所述圆形凹槽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓非，魏虎，卢浩，任波，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：