一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线，包括介质基板、缝隙天线、平面发射器和微带线，所述缝隙天线位于所述介质基板的一侧，所述平面发射器的数量为两个，所述微带线和两个所述平面发射器均位于所述介质基板远离所述缝隙天线的一侧，且均与所述缝隙天线垂直，两个所述平面发射器对称设置于所述微带线的两侧，且一端沿所述微带线方向平行延伸跨越所述缝隙天线。相对于现有技术，该天线在不额外增加缝隙天线尺寸的前提下，在介质厚度仅为0.015(自由空间波长)实现减少天线朝向馈电微带线端的辐射，提高了缝隙天线的增益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线
本技术涉及缝隙天线
，尤其涉及一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线。
技术介绍
可穿戴应用的发展为可穿戴天线的设计提供了一个新的应用需求，目前可穿戴天线研究的焦点大都集中在具有较大地面的天线类型上面，目的是减少朝向人体的辐射。相对而言，缝隙天线由于具有双向辐射特性而很少被研究，主要是因为无论采用薄到馈电或是微带馈电加载四分之一反射器技术实现其单向辐射特征都无法应用需求。为此研究采用微带馈电方式在不增加天线额外厚度的基础上实现缝隙天线在可穿戴设备中的应用，是迫切需要解决的一个新的研究方向。本专利就是在此基础上采用新型平面短反射器技术减少薄层缝隙天线朝向馈电端的辐射。缝隙天线是在波导、金属板、同轴线或谐振腔上开的缝隙，电磁波通过缝隙向外部空间辐射的天线。缝隙天线的其中一个优势是其馈电十分方便，通常来说，有三种方式可以实现对缝隙天线的馈电：双线结构、同轴线以及微带线馈电。其中双线结构馈电和同轴线馈电可实现非定向辐射，但是这两种方法必须通过增加缝隙的厚度来实现。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线，旨在解决
技术介绍
中提及的现有技术中的微带线馈电，在不增加缝隙天线厚度的前提下实现非定向辐射，由于出现过多的天线朝向馈电带线端的辐射，导致损耗较大的问题。为实现上述目的，本技术提供了一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线，包括介质基板、缝隙天线、平面发射器和微带线，所述缝隙天线位于所述介质基板的一侧，所述平面发射器的数量为两个，所述微带线和两个所述平面发射器均位于所述介质基板远离所述缝隙天线的一侧，且均与所述缝隙天线垂直，两个所述平面发射器对称设置于所述微带线的两侧，且一端沿所述微带线方向平行延伸跨越所述缝隙天线。其中，所述介质基板的介电参数为4.5，损耗角正切为0.002。其中，所述介质基板的厚度为0.762mm，长度为40mm，宽度为40mm。其中，所述平面发射器的长度为14.5mm，宽度为1.2mm。其中，所述微带线的宽度为1mm。其中，所述介质基板具有长条形缝隙，所述长条形缝隙的宽度为1.2mm，长度为23.6mm，所述缝隙天线位于所述长条形缝隙内。本技术的一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线，通过所述缝隙天线位于所述介质基板的一侧，所述平面发射器的数量为两个，所述微带线和两个所述平面发射器均位于所述介质基板远离所述缝隙天线的一侧，且均与所述缝隙天线垂直，两个所述平面发射器对称设置于所述微带线的两侧，且一端沿所述微带线方向平行延伸跨越所述缝隙天线。相对于现有技术，该天线在不额外增加缝隙天线尺寸的前提下，在介质厚度仅为0.015(自由空间波长)实现减少天线朝向馈电微带线端的辐射，提高了缝隙天线的增益。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的正视图；图4是本技术提供的缝隙天线、平面发射器和微带线的结构示意图；图5是基于平面反射器的缝隙天线与微带缝隙天线回波损耗随频率变化的对比图；图6是基于平面反射器的缝隙天线与微带缝隙天线E、H平面方向图的对比图；图7是未加平面反射器的薄层缝隙天线的3D辐射方向；图8是基于平面反射器的缝隙天线E、H面辐射极坐标方向图；图中：100-基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线、1-介质基板、2-缝隙天线、3-平面发射器、4-微带线。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1至图4，本技术提供一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线100，包括介质基板1、缝隙天线2、平面发射器3和微带线4，所述缝隙天线2位于所述介质基板1的一侧，所述平面发射器3的数量为两个，所述微带线4和两个所述平面发射器3均位于所述介质基板1远离所述缝隙天线2的一侧，且均与所述缝隙天线2垂直，两个所述平面发射器3对称设置于所述微带线4的两侧，且一端沿所述微带线4方向平行延伸跨越所述缝隙天线2。所述介质基板1采用RogersTMM4，介质性能好，介电参数为4.5，损耗角正切为0.002。所述介质基板1的厚度为0.762mm，长度为40mm，宽度为40mm，此厚度比一般天线更薄，40*40突出了天线的小型化。所述平面发射器3位于所述微带线4两边对称设置，长度RL为14.5mm，宽度RW为1.2mm。所述平面发射器3的中心轴与所述微带线4的中心轴之间的距离RD为9.1mm，以便获得良好的阻抗匹配。所述平面发射器3与所述介质基板1的边缘位置距离为7.5mm。即所述平面发射器3从接近馈电点方向d＝7.5mm位置开始沿所述微带线4方向平行延伸至跨越缝隙的一定位置，保证所述平面反射器可以耦合来自缝隙辐射的能量。所述微带线4的宽度MW为1mm，减少天线尺寸，所述微带线4从所述缝隙天线2中心至所述微带线4馈电末端的距离ML为12.9mm，即所述微带线4从馈电点开始至穿过缝隙，其末端矩缝隙中心位置为ML＝12.9mm，实现良好的阻抗匹配。所述介质基板1具有长条形缝隙，为了得到更好的匹配，所述长条形缝隙的宽度为1.2mm，根据设计好的谐振频率5.8GHZ，为了得到更好的匹配，所述长条形缝隙的长度为23.6mm，所述缝隙天线2位于所述长条形缝隙内。所述微带线4与缝隙成直角，所述微带线4的电场经过微带传播到达缝隙处，通过耦合激励该缝隙，向外辐射能量。为了能有效激励缝隙，该带状导体即所述微带线4末端终止于一个距离缝隙中心位置处ML＝12.9mm的开路短线，在缝隙外边缘实现了一个有效短路。请参阅图5，其是基于平面反射器的缝隙天线2与微带缝隙天线2回波损耗随频率变化的对比图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线，其特征在于，/n包括介质基板、缝隙天线、平面发射器和微带线，所述缝隙天线位于所述介质基板的一侧，所述平面发射器的数量为两个，所述微带线和两个所述平面发射器均位于所述介质基板远离所述缝隙天线的一侧，且均与所述缝隙天线垂直，两个所述平面发射器对称设置于所述微带线的两侧，且一端沿所述微带线方向平行延伸跨越所述缝隙天线。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线，其特征在于，
包括介质基板、缝隙天线、平面发射器和微带线，所述缝隙天线位于所述介质基板的一侧，所述平面发射器的数量为两个，所述微带线和两个所述平面发射器均位于所述介质基板远离所述缝隙天线的一侧，且均与所述缝隙天线垂直，两个所述平面发射器对称设置于所述微带线的两侧，且一端沿所述微带线方向平行延伸跨越所述缝隙天线。


2.如权利要求1所述的基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙天线，其特征在于，
所述介质基板的介电参数为4.5，损耗角正切为0.002。


3.如权利要求2所述的基于短平面反射器实现减少后向辐射的薄层缝隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宜颖，徐远铮，张胜妃，于新华，曹卫平，莫锦军，姜彦南，伍铁生，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西;45