[發明專利]一種微帶天線及微帶天線陣列

有效

• 申請號: 202010752967.0
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111740225B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 張琳;陳智慧;吳祖兵;顏微;羅烜;郭凡玉
• 申請（專利權）人: 成都天銳星通科技有限公司
• 主分類號: H01Q13/20
• 分類號: H01Q13/20;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q9/04;H01Q13/10;H01Q21/06
• 代理公司: 北京元合聯合知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11653
• 代理人: 李非非

本發明提供了一種微帶天線，該微帶天線包括輻射元、第一介質基板、間隔介質基板以及地板；所述輻射元形成在所述第一介質基板的上表面；所述第一介質基板上形成有多個第一金屬通孔，該多個第一金屬通孔以環繞所述輻射元的方式進行排列；所述間隔介質基板用于將所述第一介質基板上的所述多個第一金屬通孔與所述地板隔開。相應地，本發明還提供了一種微帶天線陣列。本發明所提供的微帶天線及微帶天線陣列性能佳且易于制造。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及一種微帶天線及微帶天線陣列。

背景技術

微帶天線由于其體積小、重量輕、低剖面等特性被廣泛應用于軍事、移動通信、航空航天、衛星通信等領域。圖1是現有技術中常見微帶天線的結構分解示意圖。如圖所示，該微帶天線包括介質基板10、輻射元20以及地板30，其中，輻射元20設置在介質基板10的上表面，地板30設置在介質基板的下表面。除此之外，介質基板10上還形成有在介質基板10厚度方向上貫穿該介質基板10的多個金屬通孔40，該多個金屬通孔40環繞輻射元20進行排列。環繞輻射元20排列的金屬通孔40形成與微帶天線共形的金屬腔結構，該金屬腔結構主要用于降低微帶天線陣列中各微帶天線之間的干擾。

上述現有微帶天線的不足之處在于：

(1)加工難度大。具體地，上述現有微帶天線的結構決定了，在制造該微帶天線時只能先對介質基板10和地板30進行壓合然后再在介質基板10上形成環繞輻射元20的金屬通孔40，這是因為形成有金屬通孔的介質基板無法和金屬材質的地板直接進行壓合。針對于這種先壓合再形成金屬通孔的情況來說，由于常規打通孔的工藝并不適用于在壓合后所形成的疊層結構上形成金屬通孔，所以只能采用控深工藝來形成金屬通孔。而控深工藝的加工難度大，所以導致金屬通孔40的加工難度大，進而導致現有微帶天線的加工難度大。

(2)金屬通孔尺寸大。具體地，由于介質基板10的厚度與微帶天線的帶寬相關，所以通常情況下介質基板10都比較厚(厚度范圍約為1.5mm至2.5mm)。在控深工藝加工條件下，所形成的金屬通孔40的尺寸必須滿足厚徑比(即介質基板的厚度與金屬通孔直徑之比)小于0.8比1，即1mm介質基板的金屬通孔40直徑需大于1.25mm。若介質基板10的厚度為2mm則金屬通孔40的直徑將大于2.5mm。也就是說，現有微帶天線上的金屬通孔40其尺寸都比較大，而大尺寸的金屬通孔40會對天線的性能產生很大的不良影響。

發明內容

為了克服現有技術中的上述缺陷，本發明提供了一種微帶天線，該微帶天線從上至下依次包括：

輻射元、第一介質基板、間隔介質基板以及地板；

所述輻射元形成在所述第一介質基板的上表面；

所述第一介質基板上形成有多個第一金屬通孔，該多個第一金屬通孔以環繞所述輻射元的方式進行排列；

所述間隔介質基板將所述第一介質基板上的所述多個第一金屬通孔與所述地板隔開。

根據本發明的一個方面，在該微帶天線中，所述第一介質基板的材料是FR4材料或PPE；所述間隔介質基板的材料是FR4材料或PPE。

根據本發明的另一個方面，在該微帶天線中，所述間隔介質基板的厚度小于等于0.1mm。

根據本發明的又一個方面，所述微帶天線還包括饋電網絡，該饋電網絡設置在所述間隔介質層和所述地板之間，從所述間隔介質層側至所述地板側依次包括縫隙層、第二介質基板、帶狀線以及第三介質基板；所述縫隙層上形成有縫隙；所述帶狀線位于所述縫隙正下方并通過所述縫隙對所述輻射元進行耦合饋電；所述饋電網絡上形成有貫穿所述縫隙層、所述第二介質基板以及所述第三介質基板的多個第二金屬通孔，該多個第二金屬通孔以環繞所述縫隙和所述帶狀線的方式進行排列。

根據本發明的又一個方面，在該微帶天線中，所述輻射元為輻射貼片。