一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线制造技术

本发明专利技术公开了一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，该缝隙天线由介质板(1)、覆铜层(2)、A电容(3)和B电容(4)构成。所述覆铜层(2)上开有A缝隙(21)和B缝隙(22)，所述B缝隙(22)内的两端安装有A电容(3)和B电容(4)。本发明专利技术是在有限底板上的特定位置进行电容加载，以此增加天线之间的隔离度，有利于实现对缝隙天线的整改。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种缝隙天线，更特别地说，是指一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线。
技术介绍
随着雷达系统及无线通信设备的不断进步与发展，缝隙技术在其天线的设计中有着越来越广泛的应用。加工在波导壁上的波导缝隙阵列天线，由于其具有口径效率高、损耗小、功率容量大、结构紧凑、加工与安装便捷等显著优点，成为当前雷达天线的优选形式。另一方面，具有多频带、双极化特性的平面印刷缝隙天线，以其小型化、低成本的优势，在移动终端设备及无线通信基站中得到广泛应用。另外，在各行各业的天线设计中可以发现，当天线的工作频率并不重叠时，天线间很强的带外耦合是不能忽略的。
技术实现思路
为了抑制有限介质板上的窄带天线间的带外耦合，本专利技术设计了一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线。本专利技术是在有限介质板上的覆铜层的特定位置进行电容的加载，以此增加天线之间的隔离度。本专利技术设计了一种加载电容的具有耦合抑制的缝隙天线，所要解决的是如何抑制有限介质板上的窄带天线间的带外耦合的技术问题，采用
的是在介质板上采用覆铜工艺加工有存在间隙的覆铜层，存在间隙的覆铜层之间焊接有两个电容；馈电点为两个缝隙的中点处。本专利技术设计的一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其由介质板(1)、覆铜层(2)、A电容(3)和B电容(4)构成。所述覆铜层(2)上设有A缝隙(21)和B缝隙(22)，所述B缝隙(22)内的两端安装有A电容(3)和B电容(4)。所述覆铜层(2)的覆铜厚度为0.018～0.035mm。对于本专利技术的缝隙天线的结构尺寸是以波长为50mm～5000mm作为约束的。本专利技术缝隙天线的优点在于：①本专利技术利用介质板模拟有限地平面，在介质板尺寸固定情况下，可以利用加载电容进一步提升天线之间的隔离度。②本专利技术缝隙天线制作简单，可通过调整天线尺寸来改变天线的工作频率，应用更广泛。③本专利技术缝隙天线具有轮廓低、重量轻、加工简单、易于与物体共形、批量生产、电性能多样化、宽带和与有源器件和电路集成为统一的组件等诸多特点，适合大规模生产，能简化整机的制作与调试，从而大大降低成本。④采用在传统天线上设置缝隙，且在缝隙中加载电容，能够方便实现对传统天线的整改，提升天线之间的隔离度。附图说明图1是本专利技术缝隙天线的结构图。图2是未加载电容的缝隙天线的结构图。图3A是实施例1缝隙天线的S11参数图。图3B是实施例1缝隙天线的S12参数图。图3C是实施例1缝隙天线的S22参数图。图4A是实施例1缝隙天线的E面方向图。图4B是实施例1缝隙天线的H面方向图。图5是实施例1缝隙天线的加载不同电容值的S12参数图。1.介质板2.覆铜层21.A缝隙22.B缝隙3.A电容4.B电容具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明。参见图1所示，本专利技术设计了一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，该缝隙天线由介质板1、覆铜层2和A电容3和B电容4构成。所述覆铜层2上开有A缝隙21和B缝隙22，所述B缝隙22内的两端安装有A电容3和B电容4。在本专利技术中，覆铜层2的覆铜厚度为0.018～0.035mm。介质板1的长记为a1、介质板1的宽记为b1、介质板1的厚度一般为0.5～1.5mm。A缝隙21的长记为a21、A缝隙21的宽记为b21。B缝隙22的长记为a22、B缝隙22的宽记为b22。A缝隙21与B缝隙22的间隔记为D。A电容3与B电容4的安装间隔记为d。本专利技术设计的缝隙天线的馈电方式为中心馈电，即在缝隙的中点。在本专利技术中，A电容3和B电容4选用日本村田公司生产的高频型高Q型GJM系列型号电容，电容值为0.2pF～20pF。在本专利技术中，考虑到天线实际应用场景，以波长λ为50mm～5000mm作为缝隙天线约束尺寸设计：a1＝(0.8～1.5)λ、b1＝(0.6～1.0)λ；d＝0.76b22；D＝(0.3～0.5)λ；a21＝(0.005～0.01)λ、b21＝(0.2～0.3)λ；a22＝(0.005～0.01)λ、b22＝(0.4～0.6)λ。实施例1介质板1的长a1＝175cm、介质板1的宽b1＝110cm、介质板1的厚度一般为0.8mm。覆铜层2的厚度为0.035mm。A缝隙21的长a21＝1cm，A缝隙21的宽b21＝43.9cm。B缝隙22的长a22＝1cm，B缝隙22的宽b22＝89cm。A缝隙21与B缝隙22的D＝75cm。A电容3和B电容4与的间距d＝68cm。A电容3的电容值为4.6pF，B电容4的电容值为4.6pF。对实施例1采用S参数进行性能评价：图中虚线表示传统天线(即未加载电容)，实线表示本专利技术设计的实施例1天线。参见图3A所示，S11参数表示B缝隙的工作性能，在电容加载前后其在工作频率140MHz处的性能基本不变。参见图3B所示，本专利技术使用S12评价电容加载前后A缝隙与B缝隙之间的隔离度，如图3B所示，在工作频率140MHz处的耦合度传统天线为－22dB。而实施例1天线降低到－34dB，下降了12dB。参见图3C所示，S22参数表示B缝隙的工作性能，在电容加载前后其在工作频率280MHz处的性能基本不变。对实施例1采用方向图进行电容加载前后性能评价：图中虚线表示传统天线，实线表示设计的实施例1天线。从图4A的E面方向图和图4B的H面方向图中可以看出，工作频率为140MHz时，天线辐射性能不受影响。本专利技术实施例1天线在工作频率为140MHz时的S12值随电容加载值的变化曲线如图5所示，在电容值为4.6pF处明显地被抑制了，且S12为最优。实施例2介质板1的长a1＝175cm、介质板1的宽b1＝110cm、介质板1的厚度一般为0.8mm。覆铜层2的厚度为0.035mm。A缝隙21的长a21＝1cm，A缝隙21的宽b21＝30.7cm。B缝隙22的长a22＝0.5cm，B缝隙22的宽b22＝89cm。A缝隙21与B缝隙22的D＝76cm。A电容3和B电容4与的间距d＝68cm。A电容3的电容值为3.2pF，B电容4的电容值为3.2pF。对实施例2采用S参数进行性能评价：图中虚线表示传统天线，实线表示设计的实施例2天线。本专利技术使用S11参数表示A缝隙的工作性能，在电容加载前后其在工作频率140MHz处的性能基本不变。本专利技术使用S12评价电容加载前后A缝隙与B缝隙之间的隔离度，在工作频率400MHz处的耦合度传统天线为－18dB。而实施例2天线降低到－30dB，下降了12dB。本专利技术使用S22参数表示B缝隙的工作性能，在电容加载前后其在工作频率400MHz处的性能基本不变。对实施例2采用方向图进行电容加载前后性能评价：从E面方向图中可以看出，工作频率为140MHz时，电容加载后方向性更好，更加接近偶极子天线。从H面方向图中可以看出，工作频率为140MHz时，H面天线辐射性能不受影响。本专利技术实施例2天线在工作频率为400MHz时的互耦值随电容加载值的变化曲线可知，在电容值为3.2pF处明显地被抑制了，且S12为最优。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于：该缝隙天线由介质板(1)、覆铜层(2)、A电容(3)和B电容(4)构成。所述覆铜层(2)上开有A缝隙(21)和B缝隙(22)，所述B缝隙(22)内的两端安装有A电容(3)和B电容(4)。

【技术特征摘要】
1.一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于：该缝隙天线由介质板(1)、覆铜层(2)、A电容(3)和B电容(4)构成。所述覆铜层(2)上开有A缝隙(21)和B缝隙(22)，所述B缝隙(22)内的两端安装有A电容(3)和B电容(4)。2.根据权利要求1所述的一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于：覆铜层(2)的覆铜厚度为0.018～0.035mm。3.根据权利要求1所述的一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于：缝隙天线的结构尺寸以波长为50mm～5000mm作为约束的。4.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琦，苏东林，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11