双频带的微带栅格阵列天线制造技术

本发明专利技术提供了一种双频带的微带栅格阵列天线，包括：天线辐射体、介质基板、地平面；所述辐射体平行设置于介质基板上表面；所述地平面平行设置于介质基板下表面。本发明专利技术通过在原有的栅格阵列天线基础上，改变馈电点位置，可激励两个工作模式，实现双频带，本发明专利技术的天线辐射体还具有物理尺寸小，集成等优点。

Dual-band microstrip grid array antenna

The invention provides a dual-band microstrip grid array antenna, which comprises an antenna radiator, a dielectric substrate and a ground plane; the radiator is parallel to the surface of the dielectric substrate; and the ground plane is parallel to the surface of the dielectric substrate. Based on the original grid array antenna, the present invention can excite two working modes and realize dual-band by changing the feed point position. The antenna radiator of the present invention also has the advantages of small physical size and integration.

【技术实现步骤摘要】
双频带的微带栅格阵列天线
本专利技术涉及天线
，具体地，涉及双频带的微带栅格阵列天线。
技术介绍
现在的无线通信技术正在快速发展来满足人们对信息需求。作为无线通信系统中必不可少的器件--天线也在面向小型化、集成化、多功能(多频段、多极化和多用途)的方向发展。天线的多频段工作可以减少大量天线的使用，从而减小了无线通信系统的体积。国内外在多频段天线方向也有大量的工作。本专利技术是对栅格阵列天线进行改进应用于双频段。栅格阵列天线目前已有大量工作报道，然而还没有对报道双频段应用工作。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种双频带的微带栅格阵列天线。根据本专利技术提供的一种双频带的微带栅格阵列天线，其特征在于，包括：天线辐射体、介质基板、地平面；所述辐射体平行设置于介质基板上表面；所述地平面平行设置于介质基板下表面。优选地，所述天线辐射体包括：多个微带矩形单元组成的栅格阵列；所述天线辐射体采用同轴馈电。优选地，设空间直角坐标系o-xyz包括：原点o、x轴、y轴、z轴；所述介质基板平行于空间直角坐标系o-xyz的xoy面；所述多个微带矩形单元沿空间直角坐标系y轴方向交错排列组成栅格阵列。优选地，所述微带矩形单元包括：两个短边和两个长边；短边宽度wl＝1mm，长边宽度ws＝0.8mm，短边长度s＝5.3mm，长边长度l＝11mm；所述微带矩形单元的短边与y轴平行，长边与x轴平行。优选地，所述微带矩形单元的数量为13个；所述13个微带矩形单元沿空间直角坐标系y轴方向交错排列为5列微带矩形单元列；第1、3、5列微带矩形单元列中的每一列均包含3个微带矩形单元，第1、3、5列微带矩形单元列中每一列的第1个微带矩形单元的一短边与第2个微带矩形单元的一短边重合，第2个微带矩形单元的另一短边与第3个微带矩形单元的一短边重合；第2、4列微带矩形单元列中的每一列均包含2个微带矩形单元，第2、4列微带矩形单元列中每一列第1个微带矩形单元的一短边与第2个微带矩形单元的一短边重合；所述5列微带矩形单元列，均关于第2和第4列微带矩形单元列中的重合的短边所在的直线对称；第2列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的另一短边的一端垂直相交，相交于第1列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的一长边的中间位置，第2列微带矩形单元列的一长边与第1列微带矩形单元列的一长边部分重合；第2列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的另一短边的另一端垂直相交，相交于第3列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的一长边的中间位置，第2列微带矩形单元列的另一长边与第3列微带矩形单元列的一长边部分重合；第4列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的一短边的一端垂直相交，相交于第3列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的另一长边的中间位置，第4列微带矩形单元列的一长边与第3列微带矩形单元列的另一长边部分重合；第4列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的一短边的另一端垂直相交，相交于第5列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的一长边的中间位置，第4列微带矩形单元列的另一长边与第5列微带矩形单元列的一长边部分重合。优选地，还包括：探针；所述探针与栅格阵列相连，穿过介质基板，用于辐射激励。优选地，所述栅格阵列的面积尺寸长度D1＝31mm；宽度D2＝23.3mm；所述介质基板的厚度t＝1mm，所述介质基板为矩形，介质基板的长度L1＝60mm，宽度L2＝60mm，介质基板的介电常数εr＝4.4，介质基板的损耗角tanδ＝0.02；所述探针距介质基板的长度为L1的一边的距离T1＝27.75mm，距介质基板的长度为L2的一边的距离T2＝25mm。优选地，所述地平面是介质基板下表面的覆铜，地平面与栅格阵列组成微带结构，所述微带结构传输电流。优选地，在高频段工作时，短边的电长度为高频谐振波长的一半，长边为谐振波长，长边传输电流，短边用于辐射；在高频段工作时，微带矩形单元的每个长边的电流分布以长边中间位置对称，相位相反，产生辐射相消，不辐射能量；在低频段工作时，微带矩形单元的在同一直线上的所有长边的电长度，外加一个短边的电长度，产生低频段辐射。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的天线辐射体具有物理尺寸小，集成等优点。2、本专利技术通过在原有的栅格阵列天线基础上，改变馈电点位置，可激励两个工作模式，实现双频带。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术提供的双频带的微带栅格阵列天线的结构示意图。图2为本专利技术提供的实施例2的传统栅格天线结构示意图。图3为本专利技术提供的实施例2的微带贴片天线的结构示意图。图4为本专利技术提供的双频带的微带栅格阵列天线的两个频段的工作模式电流分布对比示意图。图5为本专利技术提供的实施例2的双频带的微带栅格阵列天线和贴片天线的低频段S11参数的对比示意图。图6为本专利技术提供的实施例2的双频带的微带栅格阵列天线和贴片天线在2.27GHz时仿真的电流分布对比示意图。图7为本专利技术提供的实施例2的双频带的微带栅格阵列天线和传统栅格阵列天线的高频段S11参数的对比示意图。图8为本专利技术提供的实施例2的双频段微带栅格阵列天线和贴片天线在2.27GHz，Phi＝0度时的实增益方向的对比示意图。图9为本专利技术提供的实施例2的双频段微带栅格阵列天线和贴片天线在2.27GHz，Phi＝90度时的实增益方向的对比示意图。图10为本专利技术提供的实施例2的双频段微带栅格阵列天线和传统栅格阵列天线在17.7GHz，Phi＝0度时的实增益方向的对比示意图。图11为本专利技术提供的实施例2的双频段微带栅格阵列天线和传统栅格阵列天线在17.7GHz，Phi＝90度时的实增益方向的对比示意图。图12为本专利技术提供的实施例2的双频段微带栅格阵列天线与贴片天线，传统栅格阵列天线的实增益和频率关系的对比示意图。图中示出：具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，根据本专利技术提供的一种双频带的微带栅格阵列天线，其特征在于，包括：天线辐射体、介质基板、地平面；所述辐射体平行设置于介质基板上表面；所述地平面平行设置于介质基板下表面。具体地，所述天线辐射体包括：多个微带矩形单元组成的栅格阵列；所述天线辐射体采用同轴馈电。具体地，设空间直角坐标系o-xyz包括：原点o、x轴、y轴、z轴；所述介质基板平行于空间直角坐标系o-xyz的xoy面；所述多个微带矩形单元沿空间直角坐标系y轴方向交错排列组成栅格阵列。具体地，所述微带矩形单元包括：两个短边和两个长边；短边宽度wl＝1mm，长边宽度ws＝0.8mm，短边长度s＝5.3mm，长边长度l＝11mm；所述微带矩形单元的短边与y轴平行，长边与x轴平行。具体地，所述微带矩形单元的数量为13个；所述13个微带矩形单元沿空间直角坐标系y轴方向交错排列为5列微带矩形单元列；第1、3、5列微带矩形单元列中的每一列均包含3个微带矩形单元，第1、3、5列微带矩形单元列中每一列的第1个微带矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双频带的微带栅格阵列天线，其特征在于，包括：天线辐射体、介质基板、地平面；所述天线辐射体平行设置于介质基板上表面；所述地平面平行设置于介质基板下表面。

【技术特征摘要】
1.一种双频带的微带栅格阵列天线，其特征在于，包括：天线辐射体、介质基板、地平面；所述天线辐射体平行设置于介质基板上表面；所述地平面平行设置于介质基板下表面。2.根据权利要求1所述的双频带的微带栅格阵列天线，其特征在于，所述天线辐射体包括：主要由多个微带矩形单元组成的栅格阵列；所述天线辐射体采用同轴馈电。3.根据权利要求2所述的双频带的微带栅格阵列天线，其特征在于，设空间直角坐标系o-xyz包括：原点o、x轴、y轴、z轴；所述介质基板平行于空间直角坐标系o-xyz的xoy面；所述多个微带矩形单元沿空间直角坐标系y轴方向交错排列组成栅格阵列。4.根据权利要3所述的双频带的微带栅格阵列天线，其特征在于，所述微带矩形单元包括：两个短边和两个长边；短边宽度wl＝1mm，长边宽度ws＝0.8mm，短边长度s＝5.3mm，长边长度l＝11mm；所述微带矩形单元的短边与y轴平行，长边与x轴平行。5.根据权利要求4所述的双频带的微带栅格阵列天线，其特征在于，所述微带矩形单元的数量为13个；所述13个微带矩形单元沿空间直角坐标系y轴方向交错排列为5列微带矩形单元列；第1、3、5列微带矩形单元列中的每一列均包含3个微带矩形单元，第1、3、5列微带矩形单元列中每一列的第1个微带矩形单元的一短边与第2个微带矩形单元的一短边重合，第2个微带矩形单元的另一短边与第3个微带矩形单元的一短边重合；第2、4列微带矩形单元列中的每一列均包含2个微带矩形单元，第2、4列微带矩形单元列中每一列第1个微带矩形单元的一短边与第2个微带矩形单元的一短边重合；所述5列微带矩形单元列，均关于第2和第4列微带矩形单元列中的重合的短边所在的直线对称；第2列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的另一短边的一端垂直相交，相交于第1列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的一长边的中间位置，第2列微带矩形单元列的一长边与第1列微带矩形单元列的一长边部分重合；第2列微带矩形单元列中的第1个微带矩形单元的另一短边的另一端垂直相交，相...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光辉，彭宏利，张跃平，尹文言，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31