[實用新型]毫米波低剖面寬帶天線

有效

• 申請號: 201821173598.4
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN208580845U
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 施金;楊汶汶;楊實
• 申請（專利權）人: 南通至晟微電子技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

本實用新型公開了一種毫米波低剖面寬帶天線，包括從上至下順序設置的以下三層結構：第一層結構，包括金屬貼片結構和兩個金屬帶條諧振器，所述金屬貼片結構位于所述兩個金屬帶條諧振器之間；第二層結構，為開設了一對圓形縫的金屬大地層；第三層結構，包括饋電結構，所述饋電結構通過穿設所述一對圓形縫的一對金屬通孔與所述兩個金屬帶條諧振器連接。本實用新型解決了傳統設計技術對剖面高度要求較高的問題，在低剖面的基礎上，實現了天線的寬帶覆蓋性能；將金屬貼片結構和兩個金屬帶條諧振器布置在同一層，采用單層結構，即天線的金屬大地以上僅需一層介質基板，降低了設計加工成本，以低成本方式實現了較寬的頻譜帶寬，頻帶內具有良好的輻射性能。

技術領域

本實用新型涉及通信領域，尤其涉及一種毫米波低剖面寬帶天線。

背景技術

第五代移動通信技術向著高頻化、小型化以及低成本、高性能的方向快速發展。通過利用毫米波頻段(例如28GHz，39GHz，以及60GHz)的帶寬優勢，數據傳輸速率較第四代可以得到數十倍的提升(由100Mb/s提高至幾十Gb/s)。同時，各種終端設備由于消費導向高度追求輕薄化，在激烈的競爭環境下又要充分兼顧成本及性能。在此背景下，以低成本的方式設計一款低剖面寬帶天線，例如在28GHz頻段，剖面高度為0.06λ₀及以下(在采用低介電常數介質基板的前提下，其中λ₀指設計頻帶中心頻點處的空氣中波長)，帶寬15％以上，能完全覆蓋24.75-27.5GHz工作頻段，具有重要的研究與應用價值。

對于該類毫米波寬帶天線，目前報道了諸多設計技術。例如，可以將磁電偶極子應用于毫米波寬帶天線設計，也有采用縫隙饋電結合寄生單元的寬帶微帶貼片技術，但這兩種天線對于剖面高度極其敏感，在低剖面的情況下難以保持其寬帶特性。同時，也有在饋電端引入感性枝節的E型微帶貼片以及容性耦合微帶雙貼片技術，該類低剖面天線設計要么需要采用多層結構，不利于低成本的實現，要么難以在剖面高度為0.06λ₀及以下時，實現15％以上的帶寬覆蓋。

簡而言之，對于現有的設計技術，要么存在難以在剖面高度為0.06λ₀及以下時實現寬頻帶工作，相對帶寬大于15％的問題，要么需采用多層電路結構，設計加工成本較高，難以進行市場推廣。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種毫米波低剖面寬帶天線。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種毫米波低剖面寬帶天線，包括從上至下順序設置的以下三層結構：

第一層結構，包括金屬貼片結構和兩個金屬帶條諧振器，所述金屬貼片結構位于所述兩個金屬帶條諧振器之間；

第二層結構，為開設了一對圓形縫的金屬大地層；

第三層結構，包括饋電結構，所述饋電結構通過穿設所述一對圓形縫的一對金屬通孔與所述兩個金屬帶條諧振器連接，射頻信號從所述饋電結構饋入，并經由所述金屬通孔對所述兩個金屬帶條諧振器進行饋電，所述兩個金屬帶條諧振器將微波信號耦合給所述金屬貼片結構。

在本實用新型所述的天線中，所述金屬貼片結構包括兩個矩形金屬貼片，所述兩個矩形金屬貼片之間間隔適當距離，所述矩形金屬貼片與所述金屬帶條諧振器之間間隔適當距離，所述兩個矩形金屬貼片和所述兩個金屬帶條諧振器組成的整體左右對稱且前后對稱。

在本實用新型所述的天線中，所述饋電結構包括相互垂直的功率分配線和饋線，所述饋線與所述金屬帶條諧振器平行設置，所述饋線的首端位于所述第三層結構的邊緣，所述饋線的末端連接所述功率分配線，所述功率分配線的兩端通過所述一對金屬通孔連接所述兩個金屬帶條諧振器。

在本實用新型所述的天線中，所述饋線的末端連接所述功率分配線的中心位置。