[發明專利]一種具有帶內方向圖多樣性的微帶天線和制造方法

在審

• 申請號: 202110732157.3
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113488774A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 臧家偉;王守源;潘娟;安少賡
• 申請（專利權）人: 中國信息通信研究院
• 主分類號: H01Q9/04
• 分類號: H01Q9/04;H01Q5/10;H01Q5/20;H01Q5/55;H01Q1/24;H01Q3/00;H01Q25/04
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 南霆

本申請公開了一種具有帶內方向圖多樣性的微帶天線，包括：U形輻射貼片，包含兩個相同的長方形貼片，沿長方形貼片的寬度方向排列并由細貼片相連，使兩個長方形貼片位于細貼片的同一側；饋電的位置在細貼片另一側的中央；寬寄生貼片，位于兩個長方形貼片之間，兩側各有一窄寄生貼片，整體上形成對稱結構；所述寬寄生貼片、窄寄生貼片、U形輻射貼片之間由空隙隔開。本申請還包含所述微帶天線的制造方法。本申請使天線在帶內不同頻率具有不同的輻射方向圖。

技術領域

本申請涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種具有帶內方向圖多樣性的微帶天線和制造方法。

背景技術

過去的幾十年，移動通信從1G(第一代移動通信)發展到5G，天線形態逐漸從全向輻射天線演變成可調多波束輻射天線。進入5G時代，天線頻譜進一步提高、帶寬進一步增大，車聯網和物聯網等新興應用發展迅速，對天線提出了更多要求。

單波束定向天線具有增益高，覆蓋半徑大的優勢，但其水平面覆蓋角度小。而寬波束定向天線，可以維持定向輻射，同時其水平面覆蓋角度也更大，可以容納更多用戶。與單波束天線相比較，雙波束天線可以同時覆蓋兩個區域，在特定場景下優勢突出。

微帶天線具有小型化、平面化和輕量化等優點，在民用和軍用領域均得到了快速的發展和使用。傳統的微帶天線在整個帶內頻率輻射特性單一，通常為定性輻射或者全向輻射。當下，隨著移動通信頻譜的提高和各種不同行業通信場景的需求，天線小型化、集成化和多功能化已經成為一種發展趨勢。如何不依賴于多幅天線，實現具有帶內頻率方向圖多樣性的微帶天線，是本申請需要解決的。

發明內容

本申請實施例提供一種具有帶內方向圖多樣性的微帶天線和制造方法，解決如何通過一幅天線實現帶內方向圖多樣化的問題，使天線在帶內不同頻率具有不同的輻射方向圖。

本申請實施例提出一種具有帶內方向圖多樣性的微帶天線，包括：

U形輻射貼片，包含兩個相同的長方形貼片，沿長方形貼片的寬度方向排列并由細貼片相連，使兩個長方形貼片位于細貼片的同一側；饋電位置在細貼片另一側的中央；寬寄生貼片，位于兩個長方形貼片之間，兩側各有一窄寄生貼片，整體上形成對稱結構；所述寬寄生貼片、窄寄生貼片、U形輻射貼片之間由空隙隔開。

優選地，所述微帶天線在對稱方向的尺寸是垂直方向尺寸的2倍以上。

優選地，微帶饋線的長度的0.52倍介質波長、寬度為0.058倍介質波長。

在本申請任意一個實施例中，優選以下至少一種尺寸：

所述長方形貼片的長度為0.5倍介質波長，寬度為0.44倍介質波長。

兩長方形貼片中間連接細貼片的長度為0.92倍介質波長，寬度為0.0077倍介質波長。

所述寬寄生貼片的長度為0.45倍介質波長，寬度為0.4倍介質波長。

所述窄寄生貼片的長度為0.45倍介質波長，寬度為0.077倍介質波長。

所述窄寄生貼片與寬寄生貼片的間隙為0.039倍介質波長，窄寄生貼片與長方形輻射貼片的間距為0.145倍介質波長。

本申請還提出一種微帶天線制造方法，用于實現本申請任意一項實施例所述具有帶內方向圖多樣性的微帶天線，包含以下步驟：

改變所述微帶天線在對稱方向的尺寸和垂直方向尺寸，使所述微帶天線產生的兩個諧振頻率達到其目標值；

改變所述寬寄生貼片、窄寄生貼片的位置，使產生的第三個諧振頻率達到其目標值。

優選地，還包含以下步驟：

調整微帶饋線的長度和寬度，使微帶特性阻抗達到設定的值。