一种多频段缝隙耦合天线制造技术

本发明专利技术公开了一种多频段缝隙耦合天线，包括两层叠设的上层馈电基片与下层介质板。其上层馈电基片上表层蚀刻有微带馈线与矩形辐射贴片，下层介质板的下表层设置有圆形辐射贴片；上层馈电基片与下层介质板之间还有一个设置在圆形辐射贴片正上方的接地面，其上铺设有铜皮；所述的接地面上开设十字型的耦合槽；给馈电端口馈电后，通过微带馈线馈电给矩形辐射贴片，通过一个缝隙口将能量耦合到圆形辐射贴片。本发明专利技术利用缝隙耦合的馈电方式，来优化微带天线的馈电性能和辐射性能，使天线小型化、多频段工作，且增益性能大大提高。且增益性能大大提高。且增益性能大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种多频段缝隙耦合天线


[0001]本专利技术属于无线天线
，涉及一种多频段缝隙耦合天线。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，现代便携式移动终端产品成为了生活中的必需品，而天线作为收发信号的桥梁也经历了多次升级。其中，为了满足生活中的需要，各种多频段天线也随之被设计，生产出来。
[0003]现有的技术方案中为了达到宽频带，多频段以及天线小型化的要求，一般的普通的单贴片微带天线难以做到多频段。而采用微带天线阵技术，可以做到多频段，以及较大幅度地提高带宽，但天线阵的结构相对复杂，不利于大批量加工生产。为了使普通的微带天线具有多频段，结构简单，利于大批量加工的优点，微带天线的设计结构变得更加重要。
[0004]一般的，传统的微带天线通常采用传输线或同轴线这两种直接接触式馈电方式。其优点是简单，其缺点是必须在带宽和馈电辐射之间进行折衷，增加基片厚度虽然可以增加带宽。但由此产生的馈电辐射和表面波能量以及馈线电感都是不适用的。而新型的馈电方式就是采用无触点的耦合式馈电。这种馈电方式通常要求微带天线的结构为双层(或多层)结构。通常口径耦合馈电是用一块接地板隔开二块平行的基片，底层基片上的微带线通过接地板上的小口径耦合到上层基片的贴片上。由于耦合馈电方式允许在一块介电常数高的薄基片上进行馈电，而在另外一块介电常数低的厚基片上安装天线。因此,采用双层结构耦合馈电，可以分别对微带天线的馈电性能和辐射性能进行优化。这种结构能够减小馈源的寄生辐射对天线方向图和极化纯度的影响。但是，单纯地采用口径耦合馈电并不能让天线在多频段上进行工作。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种多频段缝隙耦合天线，利用缝隙耦合的馈电方式，来优化微带天线的馈电性能和辐射性能，使天线小型化、多频段工作，且增益性能大大提高。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。
[0007]本专利技术的一种多频段缝隙耦合天线，包括两层介质基板，即叠设的上层馈电基片与下层介质板。
[0008]所述的上层馈电基片的上表层蚀刻有微带馈线与矩形辐射贴片，下层的介质板的下表层设置有圆形辐射贴片；上层馈电基片与下层介质板之间还有一个设置在圆形辐射贴片正上方的接地面，其上铺设有铜皮；所述的接地面上开设十字型的耦合槽；给馈电端口馈电后，通过微带馈线馈电给矩形辐射贴片，通过一个缝隙口将能量耦合到圆形辐射贴片。
[0009]优选的，所述的上层馈电基片1，采用介电常数为4.9，厚度为1mm的FR4馈电基片。
[0010]进一步的，所述的矩形辐射贴片3沿着上层馈电基片1上表层宽的对称轴放置，距离上层馈电基片1上表层的边宽23mm，与微带馈线4相接。
[0011]进一步的，所述微带馈线4沿上层馈电基片1的表层宽的对称轴放置，设置长度为23mm；所述的微带馈线4与下方的十字型耦合槽5的两臂的偏置角度为45度。
[0012]优选的，所述的缝隙口7的宽度为W2＝1mm。
[0013]优选的，所述的下层介质板2的介质采用用泡沫材料。
[0014]优选的，所述的十字型耦合槽5的双臂不等长，其长度之比为1：1.17。
[0015]所述的天线具有四个谐振点，分别为3.2GHz、4.7GHz、5.9GHz、6.9GHz。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0017]1.本专利技术只用一个馈电端口实现了微带线侧馈和缝隙耦合馈电两种馈电技术。相比于同轴线或微带线馈电，口径耦合馈电具有一些显著的优点：馈电处无需焊点，用于阻抗匹配的可调参数多；馈电结构和辐射贴片采用的基片彼此分离，可以独立地选择不同的介质材料和介质厚度，来满足馈电结构对辐射贴片的需要；通过调整耦合缝隙的长度或者微带馈线开路端的长度，可以比其他馈电方式更容易地与辐射贴片达到阻抗匹配。
[0018]2.本专利技术的天线可以在四个频段工作，普通的单贴片微带天线难以做到多频段工作。
[0019]3.本专利技术的天线可用于低频无线通信，具有高增益和低剖面特性，更加适用于多终端通信环境。
[0020]4.天线技术是无线电波有效发射的关键，具有广阔的市场需求和经济效益。本专利技术所设计的多频段天线，体积小，结构简单，重量轻，成本低，具有低剖面特性，便于加工，易于安装的优点，顺应了无线通信技术的发展需求，因此也具有较好地经济效益。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的一种多频段缝隙耦合天线的结构示意图。
[0022]图2为本专利技术的一种实施例的尺寸标注示意图。其中，L1、L2分别是矩形辐射贴片的长和宽，L3、L4分别是介质板的长和宽，R1是圆形辐射贴片的半径，W1是微带馈线的宽度，W2是缝隙口的宽度，W3、W4是十字型耦合槽的双臂长，h1是下层介质板的厚度，h2是上层馈电基片的厚度。
[0023]图3为本专利技术的一种实施例的优选尺寸示意图。
[0024]图4为本专利技术的一种实施例的回波损耗图。
[0025]图5为本专利技术的一种多频段缝隙耦合天线在对应频点3.2GHz处的增益结果图；
[0026]图6为本专利技术的一种多频段缝隙耦合天线在对应频点4.7GHz处的增益结果图；
[0027]图7为本专利技术的一种多频段缝隙耦合天线在对应频点5.9GHz处的增益结果图；
[0028]图8为本专利技术的一种多频段缝隙耦合天线在对应频点6.9GHz处的增益结果图；
[0029]其中，1是上层馈电基片，2是下层介质板，3是矩形辐射贴片，4是微带馈线，5是馈电基片，6是十字型耦合槽，7是一个开出十字型耦合槽6的接地平面，8是缝隙口，9是空气介质层，10是圆形辐射贴片，11是馈电端口。
具体实施方式
[0030]下面结合附图，对本专利技术做进一步详细说明。
[0031]如图1所示，本专利技术的一种多频段缝隙耦合天线，包括两层介质基板，即叠设的上
层馈电基片1与下层介质板2。
[0032]从上往下的结构依次为：上层馈电基片1的上表层蚀刻有微带馈线4与矩形辐射贴片3，下层的介质板2的下表层放置圆形辐射贴片9；两层介质板之间的接地面6铺设有铜皮；在圆形辐射贴片9正上方设置有接地面6，其上开设十字型的耦合槽5；给馈电端口10馈电后，通过微带馈线4馈电给矩形辐射贴片3，通过一个缝隙口7将能量耦合到圆形辐射贴片9。
[0033]所述的上层馈电基片1为介电常数为4.9，厚度为1mm的FR4馈电基片。
[0034]矩形辐射贴片3，所述矩形辐射贴片3置在上层馈电基片1的上表层，所述方形辐射贴片沿着上表层宽的对称轴放置，距离上表层的边宽23mm，与微带馈线4相接。
[0035]微带馈线4，所述微带馈线4蚀刻在上层馈电基片1的上表层，采用微带线馈电，所述微带馈线与下方十字型耦合槽5的两臂的偏置角度为45度，所述微带馈线沿上层馈电基片1的表层宽的对称轴放置，设置长度为23mm。
[0036]一个开出十字型耦合槽5的接地平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多频段缝隙耦合天线，其特征在于，包括两层介质基板，即叠设的上层馈电基片(1)与下层介质板(2)；所述的上层馈电基片(1)的上表层蚀刻有微带馈线(4)与矩形辐射贴片(3)，下层的介质板(2)的下表层设置有圆形辐射贴片(9)；上层馈电基片(1)与下层介质板(2)之间还有一个设置在圆形辐射贴片(9)正上方的接地面(6)，其上铺设有铜皮；所述的接地面(6)上开设十字型的耦合槽(5)；给馈电端口(10)馈电后，通过微带馈线(4)馈电给矩形辐射贴片(3)，通过一个缝隙口(7)将能量耦合到圆形辐射贴片(9)。2.根据权利要求1所述的一种多频段缝隙耦合天线，其特征在于，所述的上层馈电基片(1)，采用介电常数为4.9，厚度为1mm的FR4馈电基片。3.根据权利要求1所述的一种多频段缝隙耦合天线，其特征在于，所述的矩形辐射贴片(3)沿着上层馈电基片(1)上表层宽的对称轴放...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思，葛睿，李云飞，毛云龙，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：