一种缝隙阵列PCB天线制造技术

本发明专利技术公开了一种缝隙阵列PCB天线，包括一体化设计的第一反射器和第二反射器，所述第一反射器上方依次设有第一辐射单元层和第一引向器，所述第二反射器上方依次设有第二辐射单元层和第二引向器；所述第一反射器和第二反射器衔接处通过一传输线变压器连接短截线选频网络，所述第一辐射单元层和第二辐射单元层上分别设有第一馈线接入点和第二馈线接入点，所述两个馈线接入点通过同轴传输线连接；所述反射器、辐射单元层和引向器均为双面覆铜板PCB结构，双面覆铜板上分布有金属化通孔阵列。本发明专利技术所述的缝隙阵列PCB天线，既具有八木天线好的方向性和较高的增益的优点，又具有一般平板天线的尺寸小、重量轻、低价位、高效能、易集成和易安装等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种缝隙阵列PCB天线，包括一体化设计的第一反射器和第二反射器，所述第一反射器上方依次设有第一辐射单元层和第一引向器，所述第二反射器上方依次设有第二辐射单元层和第二引向器；所述第一反射器和第二反射器衔接处通过一传输线变压器连接短截线选频网络，所述第一辐射单元层和第二辐射单元层上分别设有第一馈线接入点和第二馈线接入点，所述两个馈线接入点通过同轴传输线连接；所述反射器、辐射单元层和引向器均为双面覆铜板PCB结构，双面覆铜板上分布有金属化通孔阵列。本专利技术所述的缝隙阵列PCB天线，既具有八木天线好的方向性和较高的增益的优点，又具有一般平板天线的尺寸小、重量轻、低价位、高效能、易集成和易安装等优点。【专利说明】-种缝隙阵列PCB天线
本专利技术涉及一种无线电技术，特别涉及一种缝隙阵列PCB天线。
技术介绍
在靠电磁波传递信息的无线电技术设备，如广播、电视、通讯、导航、雷达等，PCB天 线是必不可少的重要组成部分，在高效能的卫星、飞机和移动通信手机应用中，PCB天线获 得了较高的青睐。但是目前的PCB天线通常增益较低、方向性不高、尺寸大、重量较重且集 成难度大。
技术实现思路
本专利技术目的是：提供一种较高增益、好的方向性和尺寸小、重量轻、容易集成的 PCB天线。 本专利技术的技术方案是： 本专利技术的优点是： 一种缝隙阵列PCB天线，包括一体化设计的第一反射器和第二反射器，所述第一反射 器上方依次设有第一辐射单元层和第一引向器，所述第二反射器上方依次设有第二辐射 单元层和第二引向器；所述第一反射器和第二反射器衔接处通过一传输线变压器连接短 截线选频网络，所述第一辐射单元层和第二辐射单元层上分别设有第一馈线接入点和第 二馈线接入点，所述两个馈线接入点通过同轴传输线连接；所述第一引向器和第二引向器 短于1/2个波长，即1/2 λ，第一辐射单元层和第二辐射单元层上设有缝隙，缝隙长度等于 1/2 λ，第一反射器和第二反射器长于1/2 λ ;所述第一反射器、第一福射单兀层和第一引 向器组成一个阵列，第二反射器、第二辐射单元层和第二引向器组成另一个阵列，这两个阵 列中心间距大于1/2 λ。 优选的，所述第一反射器、第二反射器、第一辐射单元层、第二辐射单元层、第一引 向器和第二引向器均为PCB结构，所述PCB结构为双面覆铜板，双面覆铜板上分布有导通覆 铜板两面覆铜的金属化通孔阵列。 具体的，所述输线变压器为50 Ω的1:1传输线变压器。 优选的，所述第一引向器与第一辐射单元层距离、第二引向器与第二辐射单元层 距离均为1/20 λ ;所述第一辐射单元层与第一反射层距离、第二辐射单元层与第二反射层 距离均为1/15 λ。 进一步的，所述传输线变压器到第一馈线接入点和第二馈线接入点距离均为 1/4 λ 0 进一步的，所述第一辐射单元层和第二辐射单元层上均设有互相垂直且总长度为 1/2 λ的两个辐射缝隙。 进一步的，所述第一辐射单元层和第二辐射单元层上还设有若干固定孔，通过塑 料件与各自两侧的反射层和引向层相固定。 一种4阵列缝隙阵列PCB天线，包括4个上述反射器、辐射单元层和引向器组成的 阵列，4个阵列共用一个短截线选频网络。 一种六面体缝隙阵列PCB天线，包括一个六面体结构，所述六面体结构的每个面 上均设有上述缝隙阵列PCB天线。 本专利技术的有益效果有： 1. 本专利技术所述的缝隙阵列PCB天线，既具有八木天线好的方向性和较高的增益的优 点，又具有一般平板天线的尺寸小、重量轻、低价位、高效能和容易安装等优点； 2. 外形适用于平面和非平面，而且容易和微带线电路相结合； 3. 容易集成在一个立方体上，可在任意方向上进行通信，并保持高增益。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述： 图1为本专利技术实施例所述的缝隙阵列PCB天线的俯视图； 图2、3为本专利技术实施例所述短截线选频网络S参数图； 图4为本专利技术实施例所述的辐射单元层的结构示意图； 图5为本专利技术实施例所述的4阵列缝隙阵列PCB天线的结构示意图； 图6为本专利技术实施例所述的六面体缝隙阵列PCB天线的结构示意图。 【具体实施方式】 实施例： 如图1所示，本专利技术所揭示的缝隙阵列PCB天线，包括一体化设计的第一反射器10和 第二反射器20,所述第一反射器10上方依次设有第一辐射单元层11和第一引向器12,所 述第二反射器20上方依次设有第二辐射单元层21和第二引向器22 ;所述第一反射器10 和第二反射器20衔接处通过一传输线变压器3连接短截线选频网络4,所述第一辐射单元 层11和第二辐射单元层21上分别设有第一馈线接入点111和第二馈线接入点211，所述两 个馈线接入点通过同轴传输线5连接；所述第一反射器10、第二反射器20、第一辐射单元层 11、第二辐射单元层21、第一引向器12和第二引向器22均为PCB结构，所述PCB结构为双 面覆铜板，双面覆铜板上分布有导通覆铜板两侧覆铜的金属化通孔阵列，使覆铜板两侧覆 铜处于同一种电位。 具体的，所述第一引向器12和第二引向器22短于1/2个波长，即1/2 λ，第一反射 器10和第二反射器20长于1/2 λ ;所述第一反射器10、第一福射单兀层11和第一引向器 12组成一个阵列，第二反射器20、第二辐射单元层21和第二引向器22组成另一个阵列，这 两个阵列中心间距大于1/2 λ。所述第一辐射单元层11和第二辐射单元层21上设有互相 垂直且总长度为1/2 λ的两个辐射缝隙，所述第一辐射单元层和第二辐射单元层上还设有 若干固定孔，通过塑料件与各自两侧的反射层和引向层相固定，所述第一引向器与第一辐 射单元层距离、第二引向器与第二辐射单元层距离均为1/20 λ ;所述第一辐射单元层与第 一反射层距离、第二辐射单元层与第二反射层距离均为1/15 λ。 具体的，如图4所示为第一辐射单元层11的结构示意图，第二辐射单元层12的结 构与其相同，其中，Κ1?Κ4为固定孔，通过塑料件固定到第一反射层10。J1?J4也为固 定孔，通过塑料件固定到第一引向层12 ;C为50欧姆馈线接入点（即图1中的111)。LI、 L2为辐射缝隙，L1的长度和L2的长度相加约等于1/2 λ，L1和L2的宽度决定天线的工作 带宽，缝隙越宽，带宽越大。 所述传输线变压器3为50 Ω的1:1传输线变压器，传输线变压器3到第一馈线接入点 和第二馈线接入点距离均为1/4 λ。短截线选频网络5配合输线变压器3,输入端短截线选 频网络S参数如图2、图3所示。 此时，两个引向器对感应信号呈"容性"，电流超前电压90度；引向器感应的电磁 波会向辐射单元层辐射，辐射信号滞后于从空中直接到达辐射单元的信号90度，恰好抵消 了前面引起的"超前"，两者相位相同，于是信号迭加，得到加强。反射器略长于1/2λ，呈感 性，电流滞后90度，再加上辐射到有源振子过程中又滞后90度，与反射器方向直接加到主 振子上的信号正好相差了 180度，起到了抵消作用。一个方向加强，一个方向削弱，便有了 强方向性。发射状态作用过程亦然。 图5为集成了 4个阵子的缝隙阵列PCB天线，增益可增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缝隙阵列PCB天线，其特征在于：包括一体化设计的第一反射器和第二反射器，所述第一反射器上方依次设有第一辐射单元层和第一引向器，所述第二反射器上方依次设有第二辐射单元层和第二引向器；所述第一反射器和第二反射器衔接处通过一传输线变压器连接短截线选频网络，所述第一辐射单元层和第二辐射单元层上分别设有第一馈线接入点和第二馈线接入点，所述两个馈线接入点通过同轴传输线连接；所述第一引向器和第二引向器短于1/2个波长，即1/2λ，第一辐射单元层和第二辐射单元层上设有缝隙，缝隙长度等于1/2λ，第一反射器和第二反射器长于1/2λ；所述第一反射器、第一辐射单元层和第一引向器组成一个阵列，第二反射器、第二辐射单元层和第二引向器组成另一个阵列，这两个阵列中心间距大于1/2λ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高怀，李昕，朱向伟，周智俐，
申请(专利权)人：苏州华士无线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32