[發明專利]單層寬帶微帶貼片天線

有效

• 申請號: 202110316659.8
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112713404B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 徐海鵬;李艷;齊望東;黃永明;潘孟冠;李曉東
• 申請（專利權）人: 網絡通信與安全紫金山實驗室
• 主分類號: H01Q9/04
• 分類號: H01Q9/04;H01Q13/10
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 史治法

本申請涉及一種單層寬帶微帶貼片天線，包括：單層介質基板以及天線單元；所述單層介質基板的正面及背面均設有覆銅層，所述單層介質基板的背面的所述覆銅層為金屬地；所述單層介質基板的正面的所述覆銅層刻蝕成天線單元形狀，所述天線單元包括輻射貼片、第一諧振腔、第二諧振腔、接地短路針及微帶傳輸線；所述輻射貼片的中心相對的兩側均設有縫隙，所述縫隙以所述輻射貼片中心呈中心對稱，所述縫隙包括匚字形縫隙，所述匚字形縫隙的長邊與所述輻射貼片的非輻射邊平行，所述匚字形縫隙的兩個短邊與所述輻射貼片的輻射邊平行。本申請能夠在單層介質基板上，實現7%的相對帶寬值的單層寬帶微帶貼片天線。

技術領域

本申請涉及無線通信技術領域，特別是涉及一種單層寬帶微帶貼片天線。

背景技術

現代社會，科學技術是社會發展的核心基礎，無線通信技術作為信息技術的一部分，是現代科學技術中極其重要的一個分支。目前，全球的無線通信系統已經進入5G時代，無線通信系統從1G到5G時代的研發周期越來越短，并且無線通信系統從初期的僅具備簡單的語音功能，發展到如今的文字、圖片、高清視頻功能，以及將來普遍的VR、AR功能。天線作為無線通信系統中發射及接收信息的載體，是無線通信系統中的關鍵部件之一，其性能優劣直接影響無線通信系統的技術指標。

在眾多種類的天線中，微帶貼片天線具有許多優于其他類型天線的優點，例如重量輕、體積小、低剖面、容易與射頻電路集成、加工精度高、適合快速工業量產等優點，因而，微帶貼片天線及變結構的微帶貼片天線在無線通信系統中獲得了廣泛的應用。但微帶貼片天線的缺點亦很明顯，由于微帶貼片天線的工作機理屬于諧振式天線，其頻帶寬度極窄，普通單層微帶貼片天線帶寬約為1%-2%，因此普通微帶貼片天線不能滿足大部分實際應用場景的需求，其窄帶特性嚴重制約了它的使用范圍。

針對微帶貼片天線的窄帶特性，國內外研究工作者做了大量的研究工作。基于微帶貼片天線諧振式工作機理，增加微帶貼片天線帶寬最基本的方法即是降低天線的品質因素，從天線物理參數看即是增加微帶貼片天線介質基板的厚度、減小天線介質基板的介電常數以及增大貼片天線輻射邊與非輻射邊寬度的比值。另一種展寬微帶貼片天線帶寬的方法為多諧振技術，即是將微帶貼片天線的單諧振改變成多諧振，通常的方法有多貼片疊層耦合方法、多貼片同層寄生耦合方法、饋電傳輸線增加調節枝節方法、饋電傳輸線與貼片天線之間增加匹配網絡方法、采用容性耦合饋電方法、或者是采用四分之一或二分之一諧振腔耦合饋電方法。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠在單層介質基板上實現7%的相對帶寬值的單層寬帶微帶貼片天線。

本申請實施例提供了一種單層寬帶微帶貼片天線，所述單層寬帶微帶貼片天線包括：單層介質基板以及天線單元；所述單層介質基板的正面及背面均設有覆銅層，所述單層介質基板的背面的所述覆銅層為金屬地；所述單層介質基板的正面的所述覆銅層刻蝕成天線單元的形狀，所述天線單元包括輻射貼片、第一諧振腔、第二諧振腔、接地短路針及微帶傳輸線；所述輻射貼片的中心相對的兩側均設有縫隙，所述縫隙以所述輻射貼片中心呈中心對稱，所述縫隙包括匚字形縫隙，所述匚字形縫隙的長邊與所述輻射貼片的非輻射邊平行，所述匚字形縫隙的兩個短邊與所述輻射貼片的輻射邊平行；所述第一諧振腔與所述第二諧振腔相連，且所述第一諧振腔及所述第二諧振腔均與所述輻射貼片的輻射邊平行；所述接地短路針設置于所述第一諧振腔與所述第二諧振腔的中間，并短路連接所述第一諧振腔與所述金屬地；所述微帶傳輸線與所述第一諧振腔和所述第二諧振腔連接。