格栅单板多频多辐射器天线制造技术

格栅单板多频多辐射器天线涉及一种平面天线，该天线包括介质基板(1)、介质基板(1)上的金属地(2)、辐射槽缝(3)、上辐射贴片(4)、下辐射贴片(5)和微带馈线(6)；介质基板(1)的一面是金属地(2)、格栅(21)和辐射槽缝(3)，另一面是上辐射贴片(4)、下辐射贴片(5)和微带馈线(6)的导带(11)；金属化过孔阵列把金属地(2)与辐射贴片相连；微带馈线(6)一端是天线端口(10)，微带馈线(4)另一端开路并跨过辐射槽缝(3)并伸展一段长度。该天线是多频带多辐射器工作，各个频带独立可调，辐射特性也可调，天线尺寸和交叉极化小。

Grid single plate multifrequency multifrequency radiator antenna

The grille board multi frequency multi antenna radiator relates to a planar antenna, the antenna comprises a medium substrate (1), a substrate (1) metal on the ground (2), radiation slot (3), (4), the radiation patch radiation patch (5) and (6); medium microstrip feeder the substrate (1) is a metal grille (2), (21) and radiation slots (3), the other side is on the radiation patch (4), under the radiation patch (5) and (6) the conduction band microstrip feeder (11); metallized hole array to metal (2) connected with the radiation patch; microstrip feeder (6) end of antenna port (10), (4) the other end of the microstrip feeder circuit and crossed the radiation slot (3) and stretch length. The antenna is multi band and multi radiator, each band is independent adjustable, radiation characteristic is adjustable, antenna size and cross polarization are small.

【技术实现步骤摘要】
格栅单板多频多辐射器天线
本专利技术涉及一种平面天线，尤其是一种格栅单板多频多辐射器天线。
技术介绍
平面天线是常用的天线，具有结构简单、加工方便等特性。平面天线一般有槽缝天线和贴片天线两大类。槽缝天线是振子天线的对偶天线，是全向辐射。但是，普通的槽缝天线不仅辐射槽缝的长度要有二分之一波长，而且辐射槽缝周围还需要较大的金属地面积。金属地沿槽缝方向的电流会产生交叉极化辐射，导致天线的交叉极化变差，这些都将导致频谱效率和信道容量的下降。同时槽缝的阻抗很大，还使得槽缝天线馈电传输线的阻抗匹配比较困难。贴片天线由于接地面的存在，其辐射主向偏向贴片的一侧。把槽缝天线与贴片天线组合在一起，不仅可以多频多辐射器工作，还充分利用其不同的辐射特性为应用服务，单通常的缝隙耦合贴片天线或者缝隙加载贴片天线中，缝隙是不辐射的。如何把槽缝天线与贴片天线组合在一起仍然是一个挑战性的难题，特别是用单层基板实现更是困难，而且现代通信的发展不仅要求天线可以多频带工作，多个频带可以分别调节，还要求可以调节天线的辐射特性。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的是提出一种格栅单板多频多辐射器天线，该天线是单介质基板结构，有多个辐射器和多个工作频率；辐射器在介质基板两侧辐射的相对大小可以调节；多个辐射器共用一个馈电端口，不同辐射器的工作频率可以分别调节，而且可以调节到同一频率；该天线可以减小辐射槽缝的长度和金属地的面积，而且具有抑制交叉极化的作用。技术方案：本专利技术的格栅单板多频多辐射器天线包括介质基板、设置在介质基板上的金属地、辐射槽缝、上辐射贴片、下辐射贴片和微带馈线；介质基板的一面是金属地，介质基板的另一面是上辐射贴片、下辐射贴片和微带馈线的导带；金属地上有辐射槽缝和格栅，辐射槽缝位于金属地的中心，格栅位于辐射槽缝的两边；辐射槽缝的形状是矩形，辐射槽缝的两端短路；在辐射槽缝中间部分，其槽缝的两个边缘，分别有上排金属化过孔阵列和下排金属化过孔阵列，上排金属化过孔阵列穿越介质基板，一头与金属地相连，另一头在介质基板的另一面与上辐射贴片相连，下排金属化过孔阵列穿越介质基板，一头与金属地相连，另一头在介质基板的另一面与下辐射贴片相连；上辐射贴片和下辐射贴片的形状是矩形，两者之间有一个缝隙；金属地也是所述的微带馈线的接地面，微带馈线导带的一端是天线的端口，微带馈线导带的另一端跨过辐射槽缝并伸展一段长度至微带馈线终端，微带馈线终端开路。上排金属化过孔阵列和下排金属化过孔阵列使得辐射槽缝中间部分的特性阻抗变低，形成低阻槽缝，辐射槽缝的其余部分是高阻槽缝；辐射槽缝因此具有阶跃阻抗的特性，产生一个频率较低的低频槽缝工作频带和一个频率较高的高频槽缝工作频带；改变介质基板的厚度磁导率和介电常数，可以改变高阻槽缝和低阻槽缝的特性阻抗，改变辐射槽缝的高低阻抗比，进而改变天线的低频槽缝工作频带和高频槽缝工作频带。上辐射贴片和下辐射贴片分别构成两个单独的辐射器，上辐射贴片和下辐射贴片也可以构成一个组合辐射器，改变上辐射贴片和下辐射贴片的长度，可以改变上辐射贴片和下辐射贴片的工作波长，也改变了组合辐射器的工作波长。改变缝隙的宽度，可以调节上辐射贴片在介质基板两侧的辐射比，可以调节下辐射贴片在介质基板两侧的辐射比，可以调节上辐射贴片和下辐射贴片的组合辐射器在介质基板两侧的辐射比。上排金属化过孔阵列或者下排金属化过孔阵列中，改变相邻金属化过孔的间距，可以调节低阻槽缝的特性阻抗，改变辐射槽缝的高低阻抗比，进而改变天线的低频槽缝工作频带和高频槽缝工作频带。改变辐射槽缝的宽度，可以调节低阻槽缝和高阻槽缝的特性阻抗，改变辐射槽缝的高低阻抗比，进而改变天线的低频槽缝工作频带和高频槽缝工作频带。改变微带馈线终端到辐射槽缝的距离，可以调节天线的工作频率、工作频带的带宽。格栅的方向垂直于辐射槽缝的方向，格栅靠近辐射槽缝的一端短路，格栅的另一端延伸到金属地的边缘且开路，格栅的长度大于工作波长的一半。金属化过孔阵列中，相邻金属化过孔的间距要小于十分之一波长。格栅单板多频多辐射器天线有辐射槽缝、上辐射贴片和下辐射贴片三个单独的辐射器，上辐射贴片和下辐射贴片还可以组合出一个辐射器，这些辐射器共用一个馈电端口。辐射槽缝和其它辐射贴片的工作频率相互影响很小，因此可以独立调节辐射槽缝的工作频率，也可以独立调节上辐射贴片和下辐射贴片的工作频率。辐射槽缝是全向辐射，在介质基板的两侧都有主辐射，其低频槽缝工作频带和高频槽缝工作频带主要由辐射槽缝的谐振频率确定，但是金属地的尺寸、微带馈线导带在辐射槽缝的位置、微带馈线的阻抗、微带馈线终端离辐射槽缝的距离也可以对天线的工作频率和匹配程度进行微调。由于辐射槽缝既有低阻槽缝又有高阻槽缝，具有阶跃阻抗的特性，不仅使得天线小型化，也减小了金属地的尺寸，而且也减小了交叉极化，而且还可以使得天线有多个工作频带。上辐射贴片、下辐射贴片和组合辐射器的辐射特性可以由缝隙调节，当缝隙很小的时，这些辐射主向都朝向介质基板偏向辐射贴片的一侧，即介质基板背离金属地的方向；当缝隙逐渐变宽，朝着介质基板金属地一侧的辐射逐渐增强。上辐射贴片的工作波长主要由上辐射贴片的长度决定，工作波长大约为上辐射贴片长度的两倍；下辐射贴片的工作波长主要由下辐射贴片的长度决定，工作波长大约为下辐射贴片长度的两倍；组合辐射器的工作波长大约是上辐射贴片和下辐射贴片长度之和的两倍。金属地上的格栅由于其方向与辐射槽缝垂直，因此阻碍了与辐射槽缝方向平行的电流，这个方向的电流会产生交叉极化辐射；格栅对垂直于辐射槽缝方向的电流没有影响，这个方向的电流产生主极化辐射。另一方面，格栅对辐射槽缝是一种周期性的加载，周期性结构具有慢波特性，因此这种加载会使得辐射槽缝的波长变短，也就是可以减小辐射槽缝的物理长度，进而再减小金属地的尺寸。有益效果：本专利技术的格栅单板多频多辐射器天线的有益效果是，该天线是单介质基板，成本低；可以减小整个天线的电尺寸、实现小型化，还具有抑制天线的交叉极化作用；天线有多个共用一个馈电端口的辐射器，这些辐射器具有可调节的不同的辐射方向特性；同时该天线不仅有多个频带，而且多个频带可以分别调节。附图说明图1为格栅单板多频多辐射器天线结构示意图图中有：介质基板1、金属地2、辐射槽缝3、上辐射贴片4、下辐射贴片5、微带馈线6、上排金属化过孔7、下排金属化过孔8、缝隙9、端口10、导带11、微带馈线终端12和格栅21。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术所采用的实施方案是：格栅单板多频多辐射器天线包括介质基板1、设置在介质基板1上的金属地2、辐射槽缝3、上辐射贴片4、下辐射贴片5和微带馈线6；介质基板1的一面是金属地2，介质基板2的另一面是上辐射贴片4、下辐射贴片5和微带馈线6的导带11；金属地2上有辐射槽缝3和格栅21，辐射槽缝3位于金属地2的中心，格栅21位于辐射槽缝3的两边；辐射槽缝3的形状是矩形，辐射槽缝3的两端短路；在辐射槽缝3中间部分，其槽缝的两个边缘，分别有上排金属化过孔阵列7和下排金属化过孔阵列8，上排金属化过孔阵列7穿越介质基板1，一头与金属地2相连，另一头在介质基板1的另一面与上辐射贴片4相连，下排金属化过孔阵列8穿越介质基板1，一头与金属地2相连，另一头在介质基板1的另一面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种格栅单板多频多辐射器天线，其特征在于该天线包括介质基板(1)、设置在介质基板(1)上的金属地(2)、辐射槽缝(3)、上辐射贴片(4)、下辐射贴片(5)和微带馈线(6)；介质基板(1)的一面是金属地(2)，介质基板(2)的另一面是上辐射贴片(4)、下辐射贴片(5)和微带馈线(6)的导带(11)；金属地(2)上有辐射槽缝(3)和格栅(21)，辐射槽缝(3)位于金属地(2)的中心，格栅(21)位于辐射槽缝(3)的两边；辐射槽缝(3)的形状是矩形，辐射槽缝(3)的两端短路；在辐射槽缝(3)中间部分，其槽缝的两个边缘，分别有上排金属化过孔阵列(7)和下排金属化过孔阵列(8)，上排金属化过孔阵列(7)穿越介质基板(1)，一头与金属地(2)相连，另一头在介质基板(1)的另一面与上辐射贴片(4)相连，下排金属化过孔阵列(8)穿越介质基板(1)，一头与金属地(2)相连，另一头在介质基板(1)的另一面与下辐射贴片相连(5)；上辐射贴片(4)和下辐射贴片(5)的形状是矩形，两者之间有一个缝隙(9)；金属地(2)也是所述的微带馈线(6)的接地面，微带馈线(6)导带(11)的一端是天线的端口(10)，微带馈线(6)导带(11)的另一端跨过辐射槽缝(3)并伸展一段长度至微带馈线终端(12)，微带馈线终端(12)开路。...

【技术特征摘要】
1.一种格栅单板多频多辐射器天线，其特征在于该天线包括介质基板(1)、设置在介质基板(1)上的金属地(2)、辐射槽缝(3)、上辐射贴片(4)、下辐射贴片(5)和微带馈线(6)；介质基板(1)的一面是金属地(2)，介质基板(2)的另一面是上辐射贴片(4)、下辐射贴片(5)和微带馈线(6)的导带(11)；金属地(2)上有辐射槽缝(3)和格栅(21)，辐射槽缝(3)位于金属地(2)的中心，格栅(21)位于辐射槽缝(3)的两边；辐射槽缝(3)的形状是矩形，辐射槽缝(3)的两端短路；在辐射槽缝(3)中间部分，其槽缝的两个边缘，分别有上排金属化过孔阵列(7)和下排金属化过孔阵列(8)，上排金属化过孔阵列(7)穿越介质基板(1)，一头与金属地(2)相连，另一头在介质基板(1)的另一面与上辐射贴片(4)相连，下排金属化过孔阵列(8)穿越介质基板(1)，一头与金属地(2)相连，另一头在介质基板(1)的另一面与下辐射贴片相连(5)；上辐射贴片(4)和下辐射贴片(5)的形状是矩形，两者之间有一个缝隙(9)；金属地(2)也是所述的微带馈线(6)的接地面，微带馈线(6)导带(11)的一端是天线的端口(10)，微带馈线(6)导带(11)的另一端跨过辐射槽缝(3)并伸展一段长度至微带馈线终端(12)，微带馈线终端(12)开路。2.根据权利要求1所述的一种格栅单板多频多辐射器天线，其特征在于所述的上排金属化过孔阵列(7)和下排金属化过孔阵列(8)，使得辐射槽缝(3)中间部分的特性阻抗变低，形成低阻槽缝，辐射槽缝(3)的其余部分是高阻槽缝；辐射槽缝(3)因此具有阶跃阻抗的特性，产生一个频率较低的低频槽缝工作频带和一个频率较高的高频槽缝工作频带；改变介质基板(1)的厚度磁导率和介电常数，可以改变高阻槽缝和低阻槽缝的特性阻抗，改变辐射槽缝(3)的高低阻抗比，进而改...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢成，鲁询询，赵洪新，殷晓星，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32