[發(fā)明專利]一種圓弧角和彎曲輻射邊的微帶貼片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710094513.7
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106887682B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪偉;蒯樂;陳繼新;周后型
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種圓弧角和彎曲輻射邊的微帶貼片，該微帶貼片為厚度為δ的金屬薄片，該金屬薄片是由四個(gè)圓弧角連接兩組對邊的結(jié)構(gòu)，四個(gè)圓弧角的半徑均為R、中心角均為β，每個(gè)圓弧角與相鄰的兩條邊均相切；所述兩組對邊中至少有一組對邊為彎曲輻射邊。本發(fā)明的圓弧角和彎曲輻射邊微帶貼片能改善邊緣電場的不連續(xù)性，增加貼片電流的差異性，從而具有展寬貼片工作帶寬的能力，所發(fā)明微帶貼片作為一種基本的貼片結(jié)構(gòu)不僅可單獨(dú)使用使微帶貼片天線獲得更大的帶寬，也可和其它展寬帶寬的措施相結(jié)合使用，使其帶寬得到進(jìn)一步的展寬，且保持了傳統(tǒng)微帶貼片天線的優(yōu)異性能，因而具有廣泛的通用性和靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有圓弧角和彎曲輻射邊形狀的基本輻射貼片，以其作為微帶天線的基本輻射貼片，可以展寬傳統(tǒng)直角矩形貼片微帶天線的帶寬，屬于微波天線技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微帶天線由于具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、剖面薄、易于制造與集成等優(yōu)點(diǎn)在通信和雷達(dá)系統(tǒng)中一直被廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的矩形微帶貼片(直角直邊的矩形貼片)構(gòu)成的微帶天線具有工作頻帶窄的缺點(diǎn)，通常其工作帶寬只有百分之幾。這嚴(yán)重限制了其廣泛應(yīng)用。因此，展寬微帶貼片天線帶寬的技術(shù)一直受到了廣泛研究。近年來，人們對低剖面、低成本寬帶微帶貼片天線的需求明顯增大，相關(guān)的研究也成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的重點(diǎn)。多層貼片、附加寄生貼片、貼片上開不同形狀的槽/縫等是展寬微帶貼片天線工作帶寬的一些主要方法。所有這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，例如，在不同程度地展寬了工作帶寬的同時(shí)，或多或少地使天線的其它方面如剖面高度、天線尺寸、設(shè)計(jì)制造復(fù)雜度以及制造成本等性能有所下降。因此，需要一種能夠展寬帶寬的具有廣泛適用性的基本貼片結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種具有展寬工作頻帶效果并具有廣泛適用性的基本貼片結(jié)構(gòu)，該基本貼片結(jié)構(gòu)能夠在展寬微帶貼片天線帶寬的同時(shí)，不對貼片天線的其它性能造成不利的影響；本發(fā)明的微帶貼片是一種帶有圓弧角和彎曲輻射邊的微帶貼片，可以作為一種基本的貼片結(jié)構(gòu)，不僅可單獨(dú)使用，使微帶貼片天線的帶寬得到擴(kuò)展，還可與其它多種展寬貼片天線帶寬的措施相結(jié)合，使微帶貼片天線的帶寬在采用其它措施展寬的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步的擴(kuò)展。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種圓弧角和彎曲輻射邊的微帶貼片，該微帶貼片為厚度為δ的金屬薄片，該金屬薄片是由四個(gè)圓弧角連接兩組對邊的結(jié)構(gòu)，四個(gè)圓弧角的半徑均為R、中心角均為β，每個(gè)圓弧角與相鄰的兩條邊均相切；所述兩組對邊中至少有一組對邊設(shè)置為彎曲輻射邊，所述彎曲輻射邊為內(nèi)凹邊；若兩組對邊中僅有一組對邊為彎曲輻射邊，則另一組對邊為非輻射邊，所述非輻射邊為直線邊。

本發(fā)明對傳統(tǒng)矩形貼片的形狀進(jìn)行了改善，將傳統(tǒng)矩形貼片的四個(gè)直角拐角改為四個(gè)圓弧形拐角，輻射邊采用向內(nèi)彎曲的曲邊。本發(fā)明與傳統(tǒng)矩形貼片相比，具有展寬貼片天線帶寬的作用，圓弧角消除了邊緣電場的不連續(xù)性，并使電流沿圓弧角彎曲，且增加了非輻射邊的等效長度，彎曲輻射邊進(jìn)一步增加了電流路徑的差異性，所有這些措施，降低了微帶貼片天線等效電路的電容，增加了電感；圓弧角和內(nèi)彎曲的輻射邊結(jié)合，使本發(fā)明的貼片比傳統(tǒng)矩形貼片獲得了更大的帶寬。本發(fā)明的貼片也可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直角直邊的矩形貼片，與多種饋電結(jié)構(gòu)和多種展寬帶寬的措施結(jié)合使用，使微帶貼片天線的帶寬得到進(jìn)一步的展寬。

具體的，所述兩組對邊中，其中一組對邊的輪廓長度為L，另一組對邊的輪廓長度為W：若L＝W，則該金屬薄片為正方形輪廓；若L≠W，則該金屬薄片為矩形輪廓。

進(jìn)一步的，所述圓弧角的中心角均β大于90°。

具體的，所述彎曲輻射邊為圓弧線或雙曲線、拋物線、折線等其他形式的內(nèi)凹曲線或折線。

具體的，該微帶貼片使用金屬薄片加工而成，或通過敷銅印刷工藝在介質(zhì)基片上制成。