格栅单板多频双辐射器天线制造技术

格栅单板多频双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)、辐射贴片(4)和微带馈线(5)；介质基板(1)的一面是金属地(2)、格栅(21)和辐射槽缝(3)，另一面是辐射贴片(4)和微带馈线(5)的导带(6)；金属化过孔阵列(7)把金属地(2)与辐射贴片(4)相连；微带馈线(5)一端是天线端口(9)，微带馈线(5)另一端开路并跨过辐射槽缝(3)并伸展一段长度。该天线是多频带双辐射器工作，各个频带独立可调，天线尺寸和交叉极化小。

Grid single plate multifrequency double radiator antenna

Single plate grid multi frequency double 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), radiation patch (4) and microstrip feeder (5); a substrate (1) side metal to (2), (21) and radiation grille slots (3), the other side is the radiation patch (4) and (5) the conduction band microstrip feeder (6); metal hole array (7) to the metal (2) and radiation patch (4) connected to the microstrip feeder (5); one end is the antenna port (9), microstrip line fed (5) and the other end is open across the radiation slot (3) and stretch length. The antenna is multi band dual radiator, each band is adjustable independently, antenna size and cross polarization are small.

【技术实现步骤摘要】
格栅单板多频双辐射器天线
本专利技术涉及一种平面天线，尤其是一种格栅单板多频双辐射器天线。
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，还要求多个频带可以分别调节。
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双辐射器天线，该天线是单介质基板结构，有两个辐射器和多个工作频率；两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：本专利技术的一种格栅单板多频双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、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侧；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，另一头在辐射贴片的边缘与辐射贴片相连，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；辐射贴片的形状是矩形；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。改变辐射贴片的长度，可以改变辐射贴片的工作波长。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。格栅单板多频双辐射器天线有辐射槽缝和辐射贴片两个单独的辐射器，这些辐射器共用一个馈电端口。辐射槽缝和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。辐射贴片的工作波长主要由辐射贴片的长度决定，工作波长大约为辐射贴片长度的两倍。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双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；天线有两个共用一个馈电端口的辐射器，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为格栅单板多频双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、辐射贴片4、微带馈线5、导带6、上排金属化过孔阵列7、下排金属化过孔阵列8、端口9、微带馈线终端10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：一种格栅单板多频双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、辐射贴片4和微带馈线5；介质基板1的一面是金属地2，介质基板2的另一面是辐射贴片4和微带馈线5的导带6；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的两侧；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，另一头在辐射贴片4的边缘与辐射贴片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；辐射贴片4的形状是矩形；金属地2也是所述的微带馈线5的接地面，微带馈线5导带6的一端是天线的端口9，微带馈线5导带6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10，微带馈线终端10开路。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。改变辐射贴片4的长度，可以改变辐射贴片4的工作波长。上排金属化过孔阵列7或者下排金属化过孔阵列8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3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3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3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10到辐射槽缝3的距离，可以调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种格栅单板多频双辐射器天线，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)、辐射贴片(4)和微带馈线(5)；介质基板(1)的一面是金属地(2)，介质基板(2)的另一面是辐射贴片(4)和微带馈线(5)的导带(6)；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)的两侧；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，另一头在辐射贴片(4)的边缘与辐射贴片(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；辐射贴片(4)的形状是矩形；金属地(2)也是所述的微带馈线(5)的接地面，微带馈线(5)导带(6)的一端是天线的端口(9)，微带馈线(5)导带(6)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(10)，微带馈线终端(10)开路。

【技术特征摘要】
1.一种格栅单板多频双辐射器天线，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)、辐射贴片(4)和微带馈线(5)；介质基板(1)的一面是金属地(2)，介质基板(2)的另一面是辐射贴片(4)和微带馈线(5)的导带(6)；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)的两侧；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，另一头在辐射贴片(4)的边缘与辐射贴片(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；辐射贴片(4)的形状是矩形；金属地(2)也是所述的微带馈线(5)的接地面，微带馈线(5)导带(6)的一端是天线的端口(9)，微带馈线(5)导带(6)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(10)，微带馈线终端(10)开路。2.根据权利要求1所述的一种格栅单板多频双辐射器天线，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...

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