一种多频段微带天线及设备制造技术

本发明专利技术公开了一种多频段微带天线及设备，包括介质层、金属贴片、接地层及同轴馈线。金属贴片用于在同轴馈线的馈电激发下实现双频特性，并通过自身多个中空槽对所在微带天线的工作频段进行调整，以增加微带天线的工作频段。可见，本申请的金属贴片通过同轴馈线，以及在自身上开设多个槽组合的方式，在单个馈点上实现了更多频段的特性，从而增加了微带天线的覆盖频段，扩大了微带天线的应用领域。扩大了微带天线的应用领域。扩大了微带天线的应用领域。

A multi band microstrip antenna and equipment

【技术实现步骤摘要】
一种多频段微带天线及设备


[0001]本专利技术涉及物联网通信领域，特别是涉及一种多频段微带天线及设备。

技术介绍

[0002]随着物联网通信技术的发展，对作为通信部件的天线提出了越来越高的要求。基于微带天线具有如下优点：体积小；重量轻；低剖面轮廓；易实现线极化或圆极化；易于附着于金属物体或者纺织体表面；易与有源器件、微波电路集成为统一的组件，在物联网通信领域得到广泛的研究和应用。目前，传统的微带天线通常是在一个微带天线上实现双频设计，存在覆盖频段较少，应用领域较窄的问题。
[0003]因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种多频段微带天线及设备，金属贴片通过同轴馈线，以及在自身上开设多个槽组合的方式，在单个馈点上实现了更多频段的特性，从而增加了微带天线的覆盖频段，扩大了微带天线的应用领域。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多频段微带天线，包括：
[0006]介质层；
[0007]设于所述介质层上层、且自身开设有多个中空槽的金属贴片；
[0008]设于所述介质层下层的接地层；
[0009]贯穿所述介质层，且线芯与所述金属贴片连接、外壳与所述接地层连接的同轴馈线；
[0010]其中，所述金属贴片用于在所述同轴馈线的馈电激发下实现双频特性，并通过自身多个中空槽对所在微带天线的工作频段进行调整，以增加所述微带天线的工作频段。
[0011]优选地，所述金属贴片为矩形贴片，所述同轴馈线的线芯与所述金属贴片的连接位置位于与所述金属贴片的对角线距离预设长度的范围内。
[0012]优选地，所述金属贴片上多个中空槽包括：
[0013]第一U型槽；
[0014]位于所述第一U型槽内侧的第二U型槽；
[0015]其中，所述第一U型槽和所述第二U型槽的开口方向相同。
[0016]优选地，所述金属贴片上多个中空槽还包括：
[0017]位于所述第二U型槽内侧的圆形槽。
[0018]优选地，所述金属贴片上多个中空槽还包括：
[0019]位于所述第一U型槽内侧和所述第二U型槽外侧的两个矩形槽。
[0020]优选地，所述第一U型槽、所述第二U型槽及所述圆形槽均关于所述金属贴片的中心轴对称；两个矩形槽关于所述金属贴片的中心轴对称。
[0021]优选地，所述介质层的平面尺寸大于所述金属贴片的平面尺寸，所述介质层的平面尺寸等于所述接地层的平面尺寸；且所述金属贴片关于所述介质层中心对称。
[0022]优选地，所述微带天线的各层尺寸参数是在所述微带天线达到目标辐射频段的条件下，对所述微带天线的结构模型进行仿真优化得到的。
[0023]优选地，所述微带天线的目标辐射频段包括1.2GHz和/或1.6GHz和/或2.4GHz和/或3.5GHz和/或5.3GHz和/或5.8GHz。
[0024]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种设备，包括上述任一种多频段微带天线。
[0025]本专利技术提供了一种多频段微带天线，包括介质层、金属贴片、接地层及同轴馈线。金属贴片用于在同轴馈线的馈电激发下实现双频特性，并通过自身多个中空槽对所在微带天线的工作频段进行调整，以增加微带天线的工作频段。可见，本申请的金属贴片通过同轴馈线，以及在自身上开设多个槽组合的方式，在单个馈点上实现了更多频段的特性，从而增加了微带天线的覆盖频段，扩大了微带天线的应用领域。
[0026]本专利技术还提供了一种设备，与上述微带天线具有相同的有益效果。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的一种多频段微带天线的垂直面结构示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的一种多频段微带天线的水平面结构示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的一种多频段微带天线的回波损耗图；
[0031]图4为本专利技术实施例提供的一种多频段微带天线的水平面辐射方向示意图；
[0032]图5为本专利技术实施例提供的一种多频段微带天线的垂直面辐射方向示意图。
具体实施方式
[0033]本专利技术的核心是提供一种多频段微带天线及设备，金属贴片通过同轴馈线，以及在自身上开设多个槽组合的方式，在单个馈点上实现了更多频段的特性，从而增加了微带天线的覆盖频段，扩大了微带天线的应用领域。
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]请参照图1，图1为本专利技术实施例提供的一种多频段微带天线的垂直面结构示意图。
[0036]该多频段微带天线包括：
[0037]介质层1；
[0038]设于介质层1上层、且自身开设有多个中空槽的金属贴片2；
[0039]设于介质层1下层的接地层3；
[0040]贯穿介质层1，且线芯与金属贴片2连接、外壳与接地层3连接的同轴馈线4；
[0041]其中，金属贴片2用于在同轴馈线4的馈电激发下实现双频特性，并通过自身多个中空槽对所在微带天线的工作频段进行调整，以增加微带天线的工作频段。
[0042]具体地，本申请的多频段微带天线包括介质层1、金属贴片2、接地层3及同轴馈线4，其工作原理为：
[0043]多频段微带天线采用上中下三层结构组成，最上边一层结构是金属贴片2，一般选用铜这种导电性较好、成本较低的金属材质；中间一层结构是绝缘的介质层1，一般选用便于加工且成本可控的FR4基板作为介质层1；最下边一层结构是接地层3，用于连接所在设备的设备地，一般选用铜箔作为接地层3。
[0044]多频段微带天线采用同轴馈电法，即通过同轴馈线4传送射频能量。同轴馈线4采用内中外三层结构组成，最里面一层结构是线芯，一般选用铜金属材质；中间一层结构是绝缘介质层；最外边一层结构是外壳，一般选用铜金属材质，此时外壳作为金属屏蔽层，增强同轴馈线4的抗干扰能力，减小同轴馈线4的传输损耗。更具体地，同轴馈线4的内径设置为0.3mm，外径设置为0.8mm，本申请在此不做特别的限定。
[0045]同轴馈线4的具体连接结构为：同轴馈线4贯穿介质层1，同轴馈线4的线芯与金属贴片2连接，同轴馈线4的外壳与接地层3连接。若设备为发送设备，则设备可通过同轴馈线4向金属贴片2传送射频能量，并由金属贴片2作为天线发射出去；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多频段微带天线，其特征在于，包括：介质层；设于所述介质层上层、且自身开设有多个中空槽的金属贴片；设于所述介质层下层的接地层；贯穿所述介质层，且线芯与所述金属贴片连接、外壳与所述接地层连接的同轴馈线；其中，所述金属贴片用于在所述同轴馈线的馈电激发下实现双频特性，并通过自身多个中空槽对所在微带天线的工作频段进行调整，以增加所述微带天线的工作频段。2.如权利要求1所述的多频段微带天线，其特征在于，所述金属贴片为矩形贴片，所述同轴馈线的线芯与所述金属贴片的连接位置位于与所述金属贴片的对角线距离预设长度的范围内。3.如权利要求1所述的多频段微带天线，其特征在于，所述金属贴片上多个中空槽包括：第一U型槽；位于所述第一U型槽内侧的第二U型槽；其中，所述第一U型槽和所述第二U型槽的开口方向相同。4.如权利要求3所述的多频段微带天线，其特征在于，所述金属贴片上多个中空槽还包括：位于所述第二U型槽内侧的圆形槽。5.如权利要求4所述的多频段微带天线，其特征在于，所述金属贴片上多个中空槽还包括：位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耘，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：