[實用新型]一種像素陣列的寬帶貼片天線

有效

• 申請號: 201822048724.X
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN209515995U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 向凱燃;陳付昌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本實用新型公開了一種像素陣列的寬帶貼片天線，包括由下而上依次設置的第一、第二以及第三介質板，第一介質板的下表面設置有第一覆銅層、上表面設置有接地板，第二介質板的上表面設置有第二覆銅層，第三介質板的上表面設置有第三覆銅層；第一覆銅層上設置有T型饋線以及與T型饋線相連的調諧枝節，接地板上設置有耦合孔徑，第二覆銅層上設置有矩形貼片，第三覆銅層上設置有像素陣列；第一介質板上設置有饋電端口，該饋電端口與T型饋線連接，通過饋電端口饋電，信號從T型饋線通過耦合孔徑耦合饋電到矩形貼片和像素陣列上，最后信號通過矩形貼片和像素陣列將信號輻射出去。該天線在2G?4GHz頻率范圍內穩定工作且天線回波損耗小于?10dB。

技術領域

本實用新型涉及天線技術領域，具體涉及一種像素陣列的寬帶貼片天線。

背景技術

近年來無線通信的高速發展，隨著第五代通信系統的到來，對于系統的通信容量和傳輸速率有了更高的要求。貼片天線由于其重量輕、體積小、易共形、易加工、成本低等優點被廣泛應用到無線通訊系統中。然而，微帶貼片天線常常受限于其工作帶寬過窄。對于貼片天線的帶寬擴展，很多學者通過不斷的改進和研究其特性，提出了許多貼片天線的拓展技術。然而有些方法會導致效率減低，增益降低、方向圖不穩定等問題。

對現有技術進行調查了解，具體如下：

李啟方教授和器研究生在1995年提出加載U型縫隙來拓寬帶寬。加載U型縫隙使貼片形成多調諧電路，從而展寬了頻帶。后面很多加載縫隙拓寬帶寬的也是基于這一原理。

S.D.Targonski等人提出了利用“口徑-積疊貼片”(Aperture-Stacked Patch)的設計方法拓寬帶寬。

總的來說，現有的工作中，有不少關于拓展貼片天線寬帶的研究，但是很多設計會使得天線損耗大使得效率變低。或者通過加縫隙等方法形成多調諧回路實現帶寬拓寬，但是天線的增益和波形或受到影響。因此，設計一款簡單的寬帶高增益的貼片天線具有重要意義。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中的上述缺陷，提供一種像素陣列的寬帶貼片天線。本實用新型的天線單元可以在2GHz-4GHz的范圍內穩定工作，在2GHz-4GHz的頻率范圍內天線回波損耗小于-10dB，而且在2GHz-4GHz的頻率范圍內的增益保持在9dB左右。整個天線結構簡單而且加工方便，成本低。

本實用新型的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種像素陣列的寬帶貼片天線，所述的寬帶貼片天線包括由下而上依次設置的第一介質板1、第二介質板2以及第三介質板3，其中，所述的第一介質板1與第二介質板2之間設置有第一空氣層8，所述的第二介質板 2和第三介質板3之間設置有第二空氣層9，所述的第一介質板1的下表面設置有第一覆銅層4，所述的第一介質板1的上表面設置有接地板5，所述的第二介質板2的上表面設置有第二覆銅層6，所述的第三介質板3的上表面設置有第三覆銅層7；

所述的第一覆銅層4上設置有T型饋線13以及與T型饋線13相連的調諧枝節14，所述的接地板5上設置有耦合孔徑12，所述的第二覆銅層6 上設置有矩形貼片11，所述的第三覆銅層7上設置有像素陣列10；

所述的第一介質板1上設置有饋電端口15，該饋電端口15與T型饋線13連接，通過饋電端口15饋電，信號從T型饋線13通過耦合孔徑12 耦合饋電到矩形貼片11和像素陣列10上，最后信號通過矩形貼片11和像素陣列10將信號輻射出去。

進一步地，所述的饋電端口15同時作為寬帶貼片天線的輸入端口和輸出端口。

進一步地，所述的像素陣列10用于提高寬帶貼片天線的帶寬。

進一步地，所述的矩形貼片11用于整個寬帶貼片天線的輻射源。

進一步地，所述的調諧枝節14用于引入一個諧振模式拓展帶寬。