一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵制造技术

本发明专利技术公开了一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，包括第一介质板、第二介质板、8个钩型印刷振子单元、金属边框线、金属地板、金属化过孔及馈线。第二介质板位于第一介质板的下方，且紧贴第一介质板。钩型印刷振子单元、金属边框线位于第一介质板的上表面，金属地板位于第二介质板的上表面，馈线位于第二介质板的下表面。金属化过孔对称位于钩型印刷振子单元中心两侧，左侧金属化过孔将钩型印刷振子单元的左臂与金属地板上的连接线相连；右侧金属化过孔将钩型印刷振子单元的右臂与馈线一端相连接。本发明专利技术天线阵具有宽波束扫描特性，并可以抗金属影响，易于集成。

【技术实现步骤摘要】
一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵
本专利技术涉及一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，特别是涉及一种带有金属边框线结构的、抗金属影响的、毫米波8元钩型印刷振子天线阵。
技术介绍
随着移动消费设备的数量、种类和功能的蓬勃发展，对移动通信速率的要求正在迅速增加。为了满足这些需求，对于第五代(5G)天线的研发工作已经展开。紧凑、智能天线阵列的概念提供了必要的数据性能，但对天线设计提出了独特的挑战。近几年，人们对手机相控阵的研究越来越感兴趣。根据目前检索发现，2014年，三星公司美国达拉斯电信实验室的Zhou提出了一种适用于全金属外壳手机的28GHz相控阵天线，通过手机每个面的4个子阵实现全空域覆盖，由于天线采用波导结构，易于与全金属外壳手机集成。2015年，华为公司加拿大研究中心的WenyaoZhai提出了一种28GHz新型宽带天线阵，采用金属过孔的U型辐射贴片，通过基于偏置带状线的馈电网络进行馈电，考虑了低成本、大批量生产等要求。2016年，丹麦Aalborg大学电子系统系的Pedersen提出了一种宽扫描相控阵24GHz手机天线，通过同轴-微带线转换结构对8个偶极子天线单元进行馈电，天线具有端射方向图及宽角扫描能力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，以实现小型化和宽波束，从而使天线能够在毫米波频段，实现±60°的波束扫描；增加抗地板结构使天线有良好的抗金属性能。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案：一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，至少包括：第一介质板、第二介质板、8个钩型印刷振子单元、金属边框线、金属地板、金属化过孔及馈线；所述的第二介质板位于第一介质板下方，且紧贴第一介质板；所述的钩型印刷振子单元、金属边框线位于第一介质板的上表面，金属地板位于第二介质板的上表面，馈线位于第二介质板的下表面；进一步的，所述的一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，所述的钩型印刷振子单元的左臂通过先向下、再向右两次90°弯折形成钩型振子臂，左右两臂镜像对称，用于缩减天线尺寸和展宽天线波束宽度；进一步的，所述的一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，所述的金属化过孔对称位于钩型印刷振子单元中心的两侧，其中左侧金属化过孔贯穿第一介质板，将钩型印刷振子单元的左臂与金属地板上的连接线相连；右侧金属化过孔贯穿第一介质板和第二介质板，将钩型印刷振子单元的右臂与馈线相连；进一步的，所述的一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，所述的金属地板位于第二介质板的上表面，金属地板的上边沿低于钩型印刷振子单元，金属地板的下边沿与第二介质板的下边沿齐平，并与同轴接头的外导体相连；进一步的，所述的一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，所述的馈线位于第二介质板的下表面，一端与右侧金属化过孔相连，另一端与同轴接头的内导体相连；进一步的，所述的一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，所述的8个钩型印刷振子单元沿着振子臂方向排列，间距为半个工作波长；进一步的，所述的一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，所述的金属边框线的左端与左侧第一个钩型印刷振子单元的左臂相连，金属边框线的右端与右侧第一个钩型印刷振子单元的右臂相连，用于提高天线阵的抗金属影响能力。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术提出一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，钩型印刷振子可实现天线单元的小型化和宽波束。(2)本专利技术提出一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，金属边框线可提高天线阵的抗金属影响的能力，避免由于天线靠近金属物体而造成的天线效率下降，并可实现天线波束的宽角扫描。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的侧视示意图；图2为本专利技术较佳实施例的第一介质板上表面俯视示意图；图3为本专利技术较佳实施例的第一介质板下表面俯视示意图；图4为本专利技术较佳实施例的第二介质板上表面俯视示意图；图5为本专利技术较佳实施例的第二介质板下表面俯视示意图；图6为本专利技术较佳实施例的关于抗金属影响的钩型印刷振子天线阵的第四端口反射系数仿真数据图；图7为本专利技术较佳实施例的关于抗金属影响的钩型印刷振子天线阵的28GHz扫描方向图仿真数据图；图8为本专利技术较佳实施例的关于抗金属影响的钩型印刷振子天线阵金属物体时的反射系数仿真数据图；其中，附图标记：100：第一介质板101：第一介质板上表面102：钩型印刷振子单元1021：钩型印刷振子天线阵的第一个钩型印刷振子单元1028：钩型印刷振子天线阵的第八个钩型印刷振子单元103：金属边框线201：第一介质板下表面200：第二介质板301：第二介质板上表面302：金属地板连接线303：金属地板401：第二介质板下表面501：第一介质板天线单元左侧金属化过孔502：第一介质板天线单元右侧金属化过孔503：第二介质板天线单元右侧金属化过孔600：钩型印刷振子天线阵的第四端口H1：第一介质板厚度H2：第二介质板厚度L1：第一介质板的长度L2：第一介质板的宽度L3：第二介质板的宽度L13：第二介质板的长度L4：钩型印刷振子单元的总臂长L5：钩型印刷振子单元左臂未弯折的长度L6：钩型印刷振子单元左臂向下弯折的长度L7：钩型印刷振子单元左臂向右弯折的长度L8：金属边框线的长度L9：金属地板连接线的宽度L10：金属地板的宽度L11：与同轴接头的内导体相连端的馈线宽度L12：与右侧金属化过孔相连端的馈线宽度W1：钩型印刷振子单元的臂宽W2：金属边框线的宽度dd：阵元间距dd1：天线单元左右两个金属化过孔的间距g：天线单元左右两臂的间距d1：左臂右端半圆的直径d2：金属化过孔的直径具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。如图1所示，其为本专利技术较佳实施例的侧视示意图。第一介质板100厚度H1为0.508mm；第二介质板200厚度H2为0.508mm。第二介质板200位于第一介质板100下方，且紧贴第一介质板100，天线单元左侧金属化过孔501、天线单元右侧金属化过孔502位于第一介质板100且间距dd1为0.7mm，天线单元右侧金属化过孔503位于第二介质板200。如图2所示，其为本专利技术较佳实施例的第一介质板100上表面101俯视示意图。第一介质板100的长度L1为42.4mm，宽度L2为5.3mm；钩型印刷振子单元102左臂未弯折的长度L5为1.4mm，臂宽W1为0.65mm，左臂右端的半圆直径d1为0.65mm，半圆中心有金属化过孔501，金属化过孔直径d2为0.15mm；钩型印刷振子单元102的左臂通过先向下、再向右两次90°弯折形成钩型振子臂，左右两臂镜像对称，其中向下弯折的长度L6为1.45mm，向右弯折的长度L7为1.35mm。左臂和右臂间距g为0.15mm。钩型印刷振子单元102单元间距dd为5.3mm。金属边框线103的长度L8为41.9mm，宽度W2为0.4mm，其左端与钩型印刷振子天线阵的第一个钩型印刷振子单元1021的左臂相连，其右端与钩型印刷振子天线阵的第八个钩型印刷振子单元1028的右臂相连。如图3所示，其为本专利技术较佳实施例的第一介质板100下表面102俯视示意图。如图4所示，其为本专利技术较佳实施例的第二介质板200上表面301俯视示意图。第二介质板200的长度L13为42.4mm，宽度L3为10.3mm；金属地板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，其特征在于，至少包括：第一介质板、第二介质板、8个钩型印刷振子单元、金属边框线、金属地板、金属化过孔及馈线；所述的第二介质板位于第一介质板下方，且紧贴第一介质板；所述的8个钩型印刷振子单元、金属边框线位于第一介质板的上表面，金属边框线的左端与左侧第一个钩型印刷振子单元的左臂相连，金属边框线的右端与右侧第一个钩型印刷振子单元的右臂相连，用于提高天线阵的抗金属影响能力；金属地板位于第二介质板的上表面，馈线位于第二介质板的下表面。

【技术特征摘要】
1.一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，其特征在于，至少包括：第一介质板、第二介质板、8个钩型印刷振子单元、金属边框线、金属地板、金属化过孔及馈线；所述的第二介质板位于第一介质板下方，且紧贴第一介质板；所述的8个钩型印刷振子单元、金属边框线位于第一介质板的上表面，金属边框线的左端与左侧第一个钩型印刷振子单元的左臂相连，金属边框线的右端与右侧第一个钩型印刷振子单元的右臂相连，用于提高天线阵的抗金属影响能力；金属地板位于第二介质板的上表面，馈线位于第二介质板的下表面。2.根据权利要求1所述的一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，其特征在于：所述的钩型印刷振子单元的左臂通过先向下、再向右两次90°弯折形成钩型振子臂，左右两臂镜像对称，用于缩减天线尺寸和展宽天线波束宽度。3.根据权利要求1所述的一种抗金属影响的钩型印刷振子天线阵，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩，鱼婷，安旭东，陈晓晨，王瑞鑫，张霄，贾诗童，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，中国信息通信研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11