[發明專利]貼片天線單元及陣列

在審

• 申請號: 201710696215.5
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107508039A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 喬宇;張聚偉
• 申請（專利權）人: 武漢雷毫科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 梁香美

技術領域

本發明涉及天線技術領域，具體而言，涉及一種貼片天線單元及陣列。

背景技術

天線是無線通信的關鍵組成部分之一。未來的通信的高容量，高傳輸速率的發展需求需要更多的頻率資源來支撐。毫米波段擁有豐富的頻率資源，可以滿足未來的發展需求。

微帶貼片天線的帶寬往往比較窄，尤其當微帶貼片天線只有單層介質，而且介質厚度很薄時，喇叭天線雖然在微波毫米段的性能優越，但是加工難度大，且加工成本高。因此，獲得帶寬較寬的微帶貼片天線成為一個急需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種貼片天線單元及陣列，以解決上述問題。

第一方面，本發明提供了一種貼片天線單元，所述貼片天線單元包括輻射單元以及饋電單元，所述輻射單元與所述饋電單元耦合，所述饋電單元用于與發射機或接收機耦合。所述輻射單元包括中間貼片導體、第一寄生貼片以及第二寄生貼片，所述第一寄生貼片與所述第二寄生貼片分別設置于所述中間貼片導體的兩端，且分別與所述中間貼片導體耦合；所述第一寄生貼片與中間貼片導體之間設置有第一縫隙，所述第二寄生貼片與所述中間貼片導體之間設置有第二縫隙。

在本發明較佳的實施例中，上述饋電單元包括第一饋電線以及第一饋電點，所述第一饋電點與所述第一饋電線耦合，所述第一饋電線與所述中間貼片導體耦合。

在本發明較佳的實施例中，上述饋電單元包括第二饋電線、第二饋電點、第三饋電線以及第三饋電點。所述第二饋電線的一端與所述中間貼片導體的一端耦合，所述第三饋電線的一端與所述中間貼片導體的另一端耦合。所述第二饋電線與所述第二饋電點耦合，所述第三饋電線與所述第三饋電點耦合。

在本發明較佳的實施例中，上述第一寄生貼片與所述第二寄生貼片為形狀、大小均相同的半矩形環貼片。

在本發明較佳的實施例中，上述第一寄生貼片的長度為第一預設值，所述第二寄生貼片的長度為第二預設值，所述中間貼片導體的長度的為第三預設值，所述第一預設值與第三預設值的、所述第二預設值與第三預設值的差均小于所述貼片天線單元的八分之一的工作波長。另外，半矩形的寄生貼片的寬度應小于所述貼片天線單元的八分之一的工作波長。

第二方面，本發明較佳實施例提供一種貼片天線陣列，所述貼片天線陣列包括饋電點以及第一陣列輻射單元，所述第一陣列輻射單元包括饋電電路以及上述的輻射單元，所述饋電電路分別與兩個所述輻射單元的中間貼片導體耦合，所述饋電點設置于所述饋電電路上。

第三方面，本發明較佳實施例提供一種貼片天線陣列，所述貼片天線陣列包括饋電點以及第二陣列輻射單元，所述第二陣列輻射單元包括第一傳輸線、第二傳輸線、兩個上述的第一陣列輻射單元，所述第一傳輸線分別與兩個所述第一陣列輻射單元的所述饋電電路耦合，以使兩個所述第一陣列輻射單元耦合，所述第二傳輸線與所述第一傳輸線耦合，所述饋電點與所述第二傳輸線耦合。

第四方面，本發明較佳實施例提供一種貼片天線陣列，所述貼片天線陣列包括第三陣列輻射單元、第一阻抗匹配單元以及饋電點。所述第三陣列輻射單元包括第一輻射單元、第二輻射單元、第三輻射單元、第四輻射單元、第三傳輸線、第四傳輸線、饋電電路。所述第一輻射單元、第二輻射單元、第三輻射單元以及第四輻射單元均為上述的輻射單元。所述第三傳輸線的一端與所述第一輻射單元耦合，另一端與所述第二輻射單元的一端耦合，所述第二輻射單元的另一端與所述饋電電路的一端耦合，所述饋電電路的另一端與所述第三輻射單元的一端耦合，所述第三輻射單元的另一端與所述第四傳輸線的一端耦合，所述第四傳輸線的另一端與所述第四輻射單元耦合；所述第一阻抗匹配單元與所述饋電電路耦合，所述饋電點與所述第一阻抗匹配單元耦合。

第五方面，本發明較佳實施例提供一種貼片天線陣列，所述貼片天線陣列包括饋電點、第二阻抗匹配單元以及第四陣列輻射單元。所述第四陣列輻射單元包括第五傳輸線以及兩個上述的第三陣列輻射單元，所述第五傳輸線分別與所述第三陣列輻射單元的饋電電路耦合，用于連接兩個所述第三陣列輻射單元的中間貼片導體，所述阻抗匹配傳輸線與所述第五傳輸線耦合，所述饋電點與所述阻抗匹配傳輸線耦合。

第六方面，本發明較佳實施例提供一種貼片天線陣列，所述貼片天線陣列包括饋電點、第三阻抗匹配單元以及第五陣列輻射單元。所述第五陣列輻射單元包括第六傳輸線以及兩個上述的第四陣列輻射單元，所述第六傳輸線分別與兩個所述第四陣列輻射單元的饋電電路耦合，所述第三阻抗匹配單元與所述第五傳輸線耦合，所述饋電點與所述第三阻抗匹配單元耦合。

本發明實施例的有益效果是：