[發明專利]一種基于準PIFA天線的超低剖面端射垂直極化天線

有效

• 申請號: 202010113683.7
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111326856B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 柯李順;廖紹偉;薛泉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/307;H01Q15/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;馮振寧

1.一種基于準PIFA天線的超低剖面端射垂直極化天線，其特征在于，包括驅動部分、貼片加載部分和介質塊；

其中，驅動部分包括準PIFA天線、短路面、L型探針和CPW傳輸線，貼片加載部分包括兩組加載貼片；驅動部分與加載貼片、加載貼片與加載貼片之間間隔一定距離，饋電激勵驅動部分，再通過耦合的方式激勵加載貼片；短路面在天線中用作準PIFA天線的短路墻，同時也作為整個天線的反射面，驅動部分和貼片加載部分均建立在介質塊上；

驅動部分中，所述準PIFA天線的結構由下述方式得到：

將普通貼片天線中間加上短路面，此時方向圖依舊保持朝垂直于地的方向，得到PIFA天線，將PIFA天線的地的尺寸縮減至與上層貼片一樣大小，得到端射垂直極化的天線單元結構，即準PIFA結構；

所述驅動部分用于產生一個諧振點；所述貼片加載部分用于產生額外的諧振點來拓展帶寬，同時，兩組加載貼片起到引向器的作用從而增加增益。

2.根據權利要求1所述的一種基于準PIFA天線的超低剖面端射垂直極化天線，其特征在于，準PIFA天線的上層貼片和地在端射方向上的長度為四分之一個波長。

3.根據權利要求1所述的一種基于準PIFA天線的超低剖面端射垂直極化天線，其特征在于，驅動部分中，短路面寬度延伸至整個介質，其作為準PIFA天線的短路墻，同時，也用作整個天線的反射面。

4.根據權利要求1所述的一種基于準PIFA天線的超低剖面端射垂直極化天線，其特征在于，驅動部分中，所述L型探針用于為驅動部分饋電，L型探針連接CPW傳輸線作為輸入，其并不與貼片接觸；L形探針消除普通探針的感性，使匹配更加容易；同時L型探針引入了一個諧振點，從而使帶寬變寬；在調整L形探針的尺寸時，保持L形探針的總長度為四分之一波長，用于快速找到匹配點。

5.根據權利要求1所述的一種基于準PIFA天線的超低剖面端射垂直極化天線，其特征在于，驅動部分中，所述CPW傳輸線作為天線的饋電結構，通過L形探針來激勵起準PIFA天線中的諧振場；CPW傳輸線作為饋電結構，L形探針與CPW傳輸線接觸；準PIFA天線的下貼片即準PIFA天線的地也作為CPW傳輸線，L形探針位于準PIFA天線內部但不與準PIFA天線接觸。

6.根據權利要求1所述的一種基于準PIFA天線的超低剖面端射垂直極化天線，其特征在于，貼片加載部分中，一組加載貼片包括上下兩個大小相同的貼片，上下兩個貼片分別位于介質塊的表面，相互不連接；兩組加載貼片之間不互相連接，電磁場通過耦合的方式進入另一組加載貼片，從而激勵起另一組加載貼片內部的諧振場。

7.根據權利要求1所述的一種基于準PIFA天線的超低剖面端射垂直極化天線，其特征在于，加載貼片在端射方向長度設置在二分之一個空間波長，上下兩個貼片大小一致，通過調整加載貼片的另一個方向長度改善增益和匹配；調整加載貼片與驅動部分、加載貼片與加載貼片之間的間距改善天線的匹配。

8.根據權利要求1所述的一種基于準PIFA天線的超低剖面端射垂直極化天線，其特征在于，介質塊起到天線的支撐作用；所有天線結構都依附于介質塊之上。