基于栅栏结构的天线电路制造技术

本发明专利技术提出一种基于栅栏结构的天线电路，包括：介质板、螺旋天线子电路，其中，螺旋天线子电路是金属线依次穿过两排通孔连接形成的，螺旋天线子电路的第一节螺旋天线到第N节螺旋天线互相平行，第一节螺旋天线到第N节螺旋天线逐渐远离馈线端的地端，每节螺旋天线上包括垂直于螺旋天线的多个平行排列的金属线，多个平行排列的金属线和所在节的螺旋天线构成栅栏结构。由此，栅栏型结构是通过传输路径上增加电容C微扰单元实现了天线进一步地小型化。该微扰结构利用了螺旋天线的螺距空间，是对螺旋天线空间利用的创新，不仅不影响原有螺旋天线的性能，还能进一步，这种微扰结构对天线性能会有所改良，接触面积增大，提高天线原来的增益，且可以量产。

【技术实现步骤摘要】
基于栅栏结构的天线电路
本专利技术涉及通信结构
，尤其涉及一种基于栅栏结构的天线电路。
技术介绍
信息时代带来了大量的无线通信需求，天线作为无线通信发射或接受信号的前端设备，在越来越多的设备中收到重视。天线的小型化更有利于设备对不同尺寸的实际需求。随着集成电路的发展，由于芯片的小体积带来的对天线尺寸与性能的要求一直很严格，如何在更小的尺寸实现更好的性能，并且易量产，是当下主要的研究热点。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种基于栅栏结构的天线电路，以实现通过栅栏型结构是通过传输路径上增加电容C微扰单元实现了天线进一步地小型化。该微扰结构利用了螺旋天线的螺距空间，是对螺旋天线空间利用的创新，不仅不影响原有螺旋天线的性能，还能进一步，这种微扰结构对天线性能会有所改良，接触面积增大，提高天线原来的增益，且可以量产。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种基于栅栏结构的天线电路，包括：介质板、螺旋天线子电路，其中，所述介质板中包括平行于所述介质板两侧边缘的两排通孔；所述螺旋天线子电路是金属线依次穿过所述两排通孔连接形成的，所述螺旋天线子电路，所述螺旋天线子电路的第一节螺旋天线到第N节螺旋天线互相平行，所述第一节螺旋天线到第N节螺旋天线逐渐远离所述馈线端的地端，其中，N为大于1的自然数，其中，每节所述螺旋天线上包括垂直于螺旋天线的多个平行排列的金属线，所述多个平行排列的金属线和所在节的螺旋天线构成栅栏结构。可选的，所述多个平行排列的金属线之间的间距大于等于0.5倍所述金属线的线宽，小于等于3倍的所述金属线的线宽。可选的，还包括：π型分布式匹配子电路，所述π型分布式匹配子电路包括一个长臂枝节和两个短臂枝节，其中，所述长臂枝节的一端与所述两个短臂枝节中的一个短臂枝节的一端连接，所述长臂枝节的另一端与所述两个短臂枝节中的另一个短臂枝节的一端连接，所述两个短臂枝节的另一端均与所述天线电路的馈线端的地端连接；所述长臂枝节与所述螺旋天线子电路连接。可选的，所述螺旋天线子电路的第一节螺旋天线到第N节螺旋天线互相平行，所述第一节螺旋天线到第N节螺旋天线逐渐远离所述馈线端的地端，N为大于1的自然数。可选的，所述长臂枝节与所述螺旋天线子电路连接，包括：所述长臂枝节为所述螺旋天线子电路的第M节螺旋天线，其中，M为大于1小于N的自然数。可选的，所述M为2或3。可选的，所述π型分布式匹配子电路的等效电路包括：第一电感、第二电感、电容子电路，其中，所述第一电感的一端与所述电容子电路的一端连接，所述第二电感的一端与所述电容子电路的另一端连接，所述第一电感和所述第二电感的另一端均与所述馈线端的地端连接。可选的，所述电容子电路包括：第三电感和电容，其中，所述第三电感和所述电容并联。可选的，所述两个短臂枝节向包含向垂直于所述介质板的两侧边缘方向弯曲的部分。可选的，所述馈线端用于为所述天线电路馈电激励，所述馈线端为接地共面面波导线馈线。本专利技术的实施例，至少具有如下的技术效果：栅栏型结构是通过传输路径上增加电容C微扰单元实现了天线进一步地小型化。该微扰结构利用了螺旋天线的螺距空间，是对螺旋天线空间利用的创新，不仅不影响原有螺旋天线的性能，还能进一步，这种微扰结构对天线性能会有所改良，接触面积增大，提高天线原来的增益，且可以量产。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术实施例所提供的一种基于栅栏结构的天线电路的背面结构示意图；图2为本专利技术实施例所提供的一种栅栏结构示意图；以及图3为本专利技术实施例所提供的一种π型分布式匹配子电路的等效电路示意图；图4为本专利技术实施例所提供的一种基于栅栏结构的天线电路的三维结构示意图；图5为本专利技术实施例所提供的一种端口驻波波形图；图6为本专利技术实施例所提供的一种天线效率波形图；图7为本专利技术实施例所提供的一种天线的增益波形图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述本专利技术实施例的基于栅栏结构的天线电路。图1为本专利技术实施例所提供的一种基于栅栏结构的天线电路的结构示意图。如图1所示，包括：介质板100、螺旋天线子电路200，其中，介质板100中包括平行于介质板两侧边缘的两排通孔；其中，介质板可以是陶瓷或者其他电路材料均可。螺旋天线子电路200是金属线依次穿过两排通孔连接形成的，螺旋天线子电路，螺旋天线子电路的第一节螺旋天线到第N节螺旋天线互相平行，第一节螺旋天线到第N节螺旋天线逐渐远离馈线端的地端，其中，N为大于1的自然数，其中，螺旋的结构是由顶层的一定宽度的L型金属线与底层类似的金属线通过金属的通孔实现连接。其中，在本专利技术的一个实施例中，通孔为金属通孔，位于介质板正面和背面的金属线通过金属通孔连接，该正面和背面的金属线可以理解为螺旋天线子电路200的螺旋天线。其中，每节螺旋天线上包括垂直于螺旋天线的多个平行排列的金属线，多个平行排列的金属线和所在节的螺旋天线构成栅栏结构。其中，螺旋天线子电路200的螺旋结构可简单理解为底层和顶层金属排线长度的总和与所有金属通孔的高度总和，这里，顶层与底层天线部分的金属排线总长度应为0.16～0.2倍的导波波长。该螺旋结构的单圈长度，即一圈的长度为四分之一波长除以圈数，螺距即同一面螺旋体的两排线的间距，与单圈长度有一定的关系，大致为0.4～0.6倍的单圈长度。在此关系之下可以找到合适的尺寸来实现天线的小型化。如图2所示的栅栏结构，若是螺旋天线子电路200为轴向排序，则栅栏结构可以是任意细长形状结构的栅栏式排列形成，相邻栅栏结构之间无对齐需求，栅栏个数不限，能排列下为准，个数也需要根据端口阻抗后期优化。但是需要保证单层金属排线的加载结构不能有交叉的情况，即两个相邻的栅栏结构需要相聚0.5～3倍线宽的间距，只要是位于螺旋线的横向方向即可。即多个平行排列的金属线之间的间距大于等于0.5倍所述金属线的线宽，小于等于3倍的所述金属线的线宽。栅栏型结构是通过传输路径上增加电容C微扰单元实现了天线进一步地小型化。该微扰结构利用了螺旋天线子电路200的螺距空间，是对螺旋天线空间利用的一种创新，不仅不会影响原有螺旋天线的性能(结构保证)，还能进一步，这种微扰结构对天线性能会有所改良，接触面积增大，提高天线原来的增益。在本专利技术的一个实施例中，参照图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于栅栏结构的天线电路，其特征在于，包括：介质板、螺旋天线子电路，其中，/n所述介质板中包括平行于所述介质板两侧边缘的两排通孔；/n所述螺旋天线子电路是金属线依次穿过所述两排通孔连接形成的，所述螺旋天线子电路，所述螺旋天线子电路的第一节螺旋天线到第N节螺旋天线互相平行，所述第一节螺旋天线到第N节螺旋天线逐渐远离所述馈线端的地端，其中，N为大于1的自然数，/n其中，每节所述螺旋天线上包括垂直于螺旋天线的多个平行排列的金属线，所述多个平行排列的金属线和所在节的螺旋天线构成栅栏结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于栅栏结构的天线电路，其特征在于，包括：介质板、螺旋天线子电路，其中，
所述介质板中包括平行于所述介质板两侧边缘的两排通孔；
所述螺旋天线子电路是金属线依次穿过所述两排通孔连接形成的，所述螺旋天线子电路，所述螺旋天线子电路的第一节螺旋天线到第N节螺旋天线互相平行，所述第一节螺旋天线到第N节螺旋天线逐渐远离所述馈线端的地端，其中，N为大于1的自然数，
其中，每节所述螺旋天线上包括垂直于螺旋天线的多个平行排列的金属线，所述多个平行排列的金属线和所在节的螺旋天线构成栅栏结构。


2.如权利要求1所述的天线电路，其特征在于，所述多个平行排列的金属线之间的间距大于等于0.5倍所述金属线的线宽，小于等于3倍的所述金属线的线宽。


3.如权利要求1所述的天线电路，其特征在于，还包括：
π型分布式匹配子电路，所述π型分布式匹配子电路包括一个长臂枝节和两个短臂枝节，其中，所述长臂枝节的一端与所述两个短臂枝节中的一个短臂枝节的一端连接，所述长臂枝节的另一端与所述两个短臂枝节中的另一个短臂枝节的一端连接，所述两个短臂枝节的另一端均与所述天线电路的馈线端的地端连接；
所述长臂枝节上还连接栅栏型结构作为电容加载，所述长臂枝节与所述螺旋天线子电路连接。


4.如权利要求1所述的天线电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：白帅，
申请(专利权)人：北京微芯区块链与边缘计算研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11