[發明專利]一種可調諧雙頻帶高增益天線反射結構

有效

• 申請號: 201710833288.4
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107623183B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 趙晶;馬超;皇甫江濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q5/20;H01Q5/314;H01Q19/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種可調諧雙頻帶高增益天線反射結構。主要由兩塊天線反射板以及放置在兩塊天線反射板前的天線構成，天線反射板主要是由多個雙頻帶可調諧結構單元陣列組合布置而成，雙頻帶可調諧結構單元包括金屬銅片、第一層介質板、雙介質膜、第二層介質板和接地板，金屬銅片朝向天線，接地板背向天線，金屬銅片由正方形銅片和方環形銅片組成，雙介質膜包括內層復合介質膜和外層復合介質膜，內層復合介質膜和外層復合介質膜之間具有空氣縫隙。本發明可提升無線通信天線的增益，提高天線指向性，并且可以同時覆蓋無線通信兩個頻帶，同時具有成本低廉、結構簡單的特點，可以廣泛應用于室內外無線通信天線設備。

技術領域

本發明涉及了一種天線反射板，特別是涉及了一種可調諧雙頻帶高增益天線反射結構。

背景技術

隨著無線通信的快速發展，天線作為信號發射與接收的載體，在無線通信中有著重要的應用。隨著無線通信系統性能的不斷提高，通信界對天線設計提出了高增益，小型化以及低成本等一系列要求。使用低成本部件提升現有天線的性能，就有著比較強的現實意義。

近年來，為了提升現有天線的性能，研究者將一些新型電磁結構引入天線中，例如高阻抗表面的電磁帶隙結構、左手材料結構等。這些新結構都有周期電磁結構的特性，可以用在提升天線的增益，去除互耦，實現天線小型化，降低天線剖面等目標。

日常使用的許多無線通信設備，例如家用路由器等，都使用單極子天線作為無線信號收發天線。單極子天線的特點是全向性。但實際使用時，有些方向需要高增益，而其余方向則不需要高增益。面對這一需求，一般單極子天線就無法滿足需求。

隨著技術的發展，無線通信設備的通信頻帶呈現逐步增加的趨勢，一批使用雙頻帶通信的無線設備已經投入使用，同時對雙頻帶信號進行放大就具有較強的實用價值。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，為了同時提升雙頻帶上某一方向增益，同時控制成本，本發明的目的在于提供了一種可調諧雙頻帶高增益天線反射結構。

本發明采用的技術方案是：

本發明主要由兩塊天線反射板以及放置在兩塊天線反射板前的天線構成，兩塊天線反射板以V字形布置，天線放置在V字形天線反射板前。

所述的天線反射板主要是由多個雙頻帶可調諧結構單元陣列組合布置而成，每一個雙頻帶可調諧結構單元主要由依次從上到下層疊布置的金屬銅片、第一層介質板、雙介質膜、第二層介質板和接地板五層構成，金屬銅片朝向天線，接地板背向天線，五層之間通過在中央貫穿設置的塑料螺釘固定連接；金屬銅片由位于中心的正方形銅片和位于外圍的方環形銅片組成，正方形銅片和方環形銅片之間具有空氣縫隙；雙介質膜包括位于中心的內層復合介質膜和位于外圍的外層復合介質膜，內層復合介質膜和外層復合介質膜之間具有空氣縫隙；通過上述結構的天線反射板反射信號以提升天線接收到的信號增益，并且在兩個頻帶同時工作。

外層復合介質膜與內層復合介質膜為用于調整工作頻率且可獨立替換的介質膜層，具體來說是通過調諧天線反射板中內層復合介質膜和外層復合介質膜的尺寸和材料選擇實現內層復合介質膜和外層復合介質膜分別工作在不同的頻帶。

本發明同時在兩個相隔較遠的頻帶工作，起到提高增益的效果，例如在2.4GHz和5.8GHz。

所述的兩塊天線反射板以90度的V字形相垂直放置。

所述的外層復合介質膜和內層復合介質膜的厚度可調。

所述的外層復合介質膜采用介電常數大于2的高介電常數材料；所述的內層復合介質膜采用介電常數大于10的高介電常數材料。

所述的內層復合介質膜最大尺寸相當于外層復合介質膜中央方孔的尺寸，在不超過最大尺寸的前提下，結合高頻的工作頻率，內層復合介質膜可以自由更換不同尺寸的介質膜。

所述的接地板采用銅。