一种高增益低剖面微带贴片天线制造技术

本发明专利技术涉及天线技术领域，尤其涉及一种高增益低剖面微带贴片天线，包括金属反射板、介质基板、金属辐射贴片、馈电结构和金属网格周期结构，金属辐射贴片贴附在介质基板上，馈电结构穿过介质基板焊接在金属辐射贴片上，馈电结构的接地端连接在金属反射板上，介质基板与金属网格周期结构之间为空气介质。本发明专利技术整体匹配好，驻波低，增益较高，结构简单紧凑，剖面低，易于加工，能满足微带贴片天线的技术指标。

A high gain and low profile microstrip patch antenna

The invention relates to the field of antenna technology, especially a high gain and low profile microstrip patch antenna, which includes a metal reflector, a medium substrate, a metal patch, a feed structure and a periodic structure of metal mesh. The metal radiation patch is attached to the medium substrate. The feed structure is welded on a metal substrate with a dielectric substrate. The grounding end of the feed structure is connected to the metal reflecting plate, and the air medium is between the dielectric substrate and the metal grid periodic structure. The invention has the advantages of good overall matching, low standing wave, high gain, simple and compact structure, low profile, easy processing, and can meet the technical specifications of microstrip patch antenna.

【技术实现步骤摘要】
一种高增益低剖面微带贴片天线
本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种高增益低剖面微带贴片天线。
技术介绍
在人类认识到电磁波的作用后，天线技术也开始慢慢得到发展。伴随着人们对天线尺寸、负荷等指标要求的不断提出，越来越多新型的天线应运而生，微带天线就是其中之一。微带天线有其显著的特点，如重量小，剖面低、结构紧凑等。另一方面，微带天线与其他种类天线相比，也有其自身的一些缺点，比如增益较低等。目前要提高微带贴片天线的增益，可以采用阵列以及高增益结构的方式来实现，但是，微带阵列天线尺寸较大，馈电结构比较复杂，成本高，不适用于要求紧凑型的天线系列。对于单个天线单元可以采用特殊的结构来实现，增大天线接地板面积可以提高天线的增益，但是天线尺寸有限而且天线增益分贝提高不高；也可以采用改变介质基板的一些参数、增加介质基板的层数、特殊材料等方式，但是会影响天线的一些其他参数和增加成本。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高增益低剖面微带贴片天线，可以满足微带天线低剖面高增益定向的要求。为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：一种高增益低剖面微带贴片天线，包括金属反射板、介质基板、金属辐射贴片、馈电结构和金属网格周期结构，金属辐射贴片贴附在介质基板上，馈电结构穿过介质基板焊接在金属辐射贴片上，馈电结构的接地端连接在金属反射板上，介质基板与金属网格周期结构之间为空气介质。作为本专利技术的优化方案，金属反射板为周边折弯的金属反射板。作为本专利技术的优化方案，金属网格周期结构的周期单元长度为自由空间波长的三分之一。作为本专利技术的优化方案，金属网格周期结构通过塑料支撑件支撑在介质基板上。作为本专利技术的优化方案，金属网格周期结构和金属辐射贴片之间的间距是20mm。本专利技术具有积极的效果：1)本天线采用平面多层微带结构天线阵元设计，工作在0.89GHz-0.96GHz范围频带，覆盖GSM低频段的0.9G频段；2)本天线的馈电结构采用底馈式的馈电方式，馈电方式结构简单，易于安装；3)本天线的反射板采用周边折弯形式，可以有效提高天线的前后比特性，且易于对水平方向图进行控制；4)本天线添加了金属网格周期结构，合理调整覆层与天线之间的间距、选择合适的金属网格层数和周期单元尺寸，可以使天线的增益以及驻波达到最佳；5)本天线的结构简单紧凑，剖面低，易于加工，整体成本低；6)本天线易于安装，可以根据不同的天线增益需求自由组成天线阵列。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的结构图；图2是本专利技术金属反射板结构图；图3是本专利技术的底层结构图；图4本专利技术金属网格周期结构的结构图；图5是本专利技术的驻波图；图6是本专利技术的带内增益图。其中：1、金属反射板，2、介质基板，3、金属辐射贴片，4、馈电结构，5、金属网格周期结构。具体实施方式如图1-6所示，本专利技术公开了一种高增益低剖面微带贴片天线，包括金属反射板1、介质基板2、金属辐射贴片3、馈电结构4和金属网格周期结构5，金属辐射贴片3贴附在介质基板2上，馈电结构4穿过介质基板2焊接在金属辐射贴片3上，馈电结构4的接地端连接在金属反射板1上，介质基板2与金属网格周期结构5之间为空气介质。其中，高增益低剖面微带贴片天线的整体高度25mm，馈电结构4采用的是底馈式馈电方式，金属辐射贴片3可以选择金属方形辐射贴片。金属反射板1为周边折弯的金属反射板，可以有效提高天线的前后比特性，且易于对水平方向图进行控制。金属网格周期结构5的周期单元长度为自由空间波长的三分之一。其中，金属网格周期结构5的周期数以及层数要选择合理，周期单元长度一般选择自由空间波长的三分之一，对于层数，理论上层数越多，主瓣越窄，辐射能量越大，增益越高，但是同时，副瓣能量增加，造成方向系数的损失，考虑到实际工程应用，金属网格周期结构5的层数要选择合理。另外，金属网格周期结构5和金属辐射贴片3之间的间距是20mm，采用塑料支撑件来支撑。为了使天线性能达到最佳，金属网格周期结构5与金属辐射贴片3之间的间距非常重要，调整到合理间距可以使天线的增益以及驻波达到最佳。根据上述设计参数，加工实际的天线并进行了测试，实验结果如图5～6所示，图5为实测的驻波图，可以看出带内驻波均小于2；图6为实测的带内增益图，可以看出天线在890-960MHz频带内的增益均在6.9dB左右，实验结果表明高增益低剖面微带贴片天线的匹配好，驻波低，增益较高，能满足微带贴片天线的技术指标。以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高增益低剖面微带贴片天线，其特征在于：包括金属反射板(1)、介质基板(2)、金属辐射贴片(3)、馈电结构(4)和金属网格周期结构(5)，所述的金属辐射贴片(3)贴附在介质基板(2)上，所述的馈电结构(4)穿过介质基板(2)焊接在金属辐射贴片(3)上，馈电结构(4)的接地端连接在金属反射板(1)上，所述的介质基板(2)与金属网格周期结构(5)之间为空气介质。

【技术特征摘要】
1.一种高增益低剖面微带贴片天线，其特征在于：包括金属反射板(1)、介质基板(2)、金属辐射贴片(3)、馈电结构(4)和金属网格周期结构(5)，所述的金属辐射贴片(3)贴附在介质基板(2)上，所述的馈电结构(4)穿过介质基板(2)焊接在金属辐射贴片(3)上，馈电结构(4)的接地端连接在金属反射板(1)上，所述的介质基板(2)与金属网格周期结构(5)之间为空气介质。2.根据权利要求1所述的一种高增益低剖面微带贴片天线，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平，桂小英，蒯振起，朱晓维，
申请(专利权)人：南京濠暻通讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32