微带天线制造技术

一种微带天线（１００），具有地板（４０），其上至少放置一条馈线（３０）；电介质（５０）被层叠在地板（４０）上。左辐射贴片（６１）被短路到地板（４０）的一端并被层叠在电介质（５０）的左上面；右辐射贴片（６２）被短路到地板（４０）的另一端并以阵列的形式被层叠在具有排列在左右辐射贴片（６１）和（６２）之间之辐射隙缝（７０）的电介质（５０）的右上表面，使左右辐射贴片（６１）和（６２）之间形成电容。通过减少漏电流，微带天线可以改善增益。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微带天线本专利技术涉及微带天线。具体地说，本专利技术涉及这样一种微带天线，通过把左辐射补片和右辐射补片排列在电介质的上表面，可以使微带天线的漏电流最小，从而使它们有相同相位的电场，并可缩小它的尺寸，另外，通过改善它的驻波系数和增益，可以制作比如便携式移动终端等各种无线通信设备，使这些设备有很宽的带宽。一般说来，移动无线通信主要使用的频率是在150-900MHz范围内。近年来，根据快速增加的要求，也使用1-3GHz范围内的赝微波频带的频率。在把赝微波频带应用到移动无线通信时，个人通信服务(PSC)已使用1.7-1.8GHz的频率范围，下一代移动无线通信系统如GMPCS(1,6GHz)、IMT2000(2GHz)等将也使用赝微波频带，使得通信遍布世界所有地方。随着因其快速发展，使便携式电话机的尺寸变得很小但质量很高，它们的天线的重要性自然就显示出来，例如，微带天线已经表现为这个领域中特殊研究的主题。通常由于介电常数较低，基片较厚，微带天线具有较高的效率。同样，因为微带天线在低频顷刻下效率较低，而在高频顷刻下效率较高，所以，可以认为微带天线能够满足便携式电话机追求的小型化的限制条件。同时，通常的微带天线的结构是，按照这种结构，具有λ/2谐振长度的辐射贴片被附在宽的地板上，而且呈阵列形式。在馈电点左右侧的贴片和地板之间形成电力线。如果地板在馈电点的左右侧较短，就会限制电力线的形成，因此，天线的增益较低，并使得天线小型化很困难。微带天线有一种简单的结构，按照这种结构，电解质形成在地板上，-->并将矩形或圆形辐射贴片附在电解质的上表面，由此，这种结构有一定的缺点，即带宽窄而且效率低。不过，它的优点在于可以低成本制作小尺寸和轻重量的天线，因此，适合于大规模生产。再有，由于微带天线的自由波段特性，它可按预定形式缠绕在各种装置和部件上，并能够容易地附在高速运动的物体上，所以，它被广泛用为飞行物体，如火箭、导弹、飞机的发射/接收天线。此外，可以将微带天线与固体模块一起设计在电路板上，所述固体模块比如为振荡器、放大电路、各种衰减器、开关电路、调制器、混频器、移相器等。上述微带天线可以在要求圆极化波的卫星通信系统中设计成具有一个或两个馈电点和圆形或矩形辐射贴片。另外，它也可以用于多普勒雷达、无线高度计、导弹遥测装置、武器、环境机器和它的遥感器、复合天线的发射单元、遥控接收机、生物医学的辐射器等。原始，随着移动通信终端，如车载电话、便携式电话、无绳电话等的快速普及，由于信息处理的快速发展，这种移动通信所用的设备变得尺寸很小，这就要求天线的尺寸也要小。图1是一般微带天线的侧视图。参看图1，一般的微带天线有两端开路的辐射贴片1，因此，贴片1的电流分布是0，而电压分布是最大值。馈电点的位置根据馈线2的阻抗值由电流分布值与电压分布值的比率确定。另外，可以认为电力线3和5分别被分成垂直分量和水平分量。垂直分量相互抵消，这是由于相位彼此相反；而水平分量以阵列的形式存在，这是由于相位相同。如果确定微带天线的地板6的长度较短，施加的电力线3和5的范围是有限的，这导致增益的衰减。原始，缩短地板6并不能实现天线的小型化。一般说来，微带天线是VHF/UHF波段的部件，并要求有紧凑和轻的结构。作为目前已开发的微带天线，存在几种微带天线，例如，四分之一波长微带天线(QMSA)、柱加载微带天线(PMSA)、开窗微带天线(WMSA)、频率变化微带天线(FVMSA)等。PMSA、WMSA和FVMSA-->是部分改型的QMSA，因此，它们基本上都有类似的辐射图。图2是表示常规QMSA结构的透视图。参看图2，按照常规的QMSA，构建了辐射贴片23和地板21，它们有相同的宽度W，并且，地板21沿着与辐射开路22相反的方向延伸，以提供能够安装在小尺寸无线电装置内的小尺寸天线。特别地，按照图2的QMSA，将电解质22和辐射贴片23依次附在λg(波导波长)/2的地板21上，地板21的一端被短路到辐射贴片23，辐射贴片23的长度确定为λg/4，并有固定的频率范围。同样，馈线24的外部导体被地到地板21上，馈线24的内部导体(芯导体)通过地板21和电解质22连接到辐射贴片23(日本电子信息学会，卷．J71-B,1988.11.)。通常可以使用聚乙烯(εr=2.4)、聚四氟乙烯(εr=2.5)、或环氧树脂玻璃纤维(εr=3.7)作为电解质22。图3表示增益比随图2中Gz的变化而变化。图3中的0(分贝)代表半波长偶极子天线的增益。对于确定辐射的增加率而言，Gz扮演着很重要的角色。图4显示按照图2的天线全波长L的增益的变化率，以及，图5显示图2辐射贴片23的宽度的增益比。图6显示图2 QMSA的测量辐射特性。在图6中，(A)、(B)、(C)分别代表XY平面、YZ平面和XZ平面。如图6所示，可以看到，图2的QMSA是具有全向辐射图的电场天线。通过将天线的参数确定为：天线全长L=7.67cm、Gz=2.79cm、辐射贴片23的宽度=3cm、电解质22的宽度=0.12cm、介电常数εr=2.5(聚四氟乙烯)，得到QMSA的辐射特性。同时，当在复杂的城市环境中，驻波分布位于它的最小点时，由于信号的绕射、反射等，电场天线的发射/接收灵敏度变差，这造成通信受到干扰。因此，电流比率设备或系统使用空间分集、方向分集、极化分集等。此时，可以安装两个或多个天线，以解决由多通道引起的低接收灵敏度。同时，根据一种修改的微带天线PMSA(未示出)，在辐射贴片的两侧形成两个辐射开路面，将一个短路柱连接到地板，辐射贴片穿过QMSA的电介质，而不穿过短路端，馈线被放置在距离短路柱的预定位-->置处。尽管这种PMSA有两个开路面，但辐射图基本上与QMSA的辐射图相似。同样，根据一种改型的微带天线WMSA(未示出)，在距QMSA的辐射贴片的预定位置处形成一个隙缝，以便有一个阻抗分量，因此，缩短了辐射贴片的长度。按照FVMSA(未示出)，QMSA的谐振频率可以根据阻抗负载值的变化以电子方式变化。然而，常规的改型微带天线，即QMSA、PMSA、WMSA和FVMSA有一些缺点，这就是如果确定地板是比较小的，辐射开路面就变得比较窄，而且其增益衰减较大，以致它们的尺寸不可能很小。同样，如果在便携式无线通信设备中使用它们，由于建筑物的墙体和建筑物中的各种金属，使它们的场强变差，并且，由于多通路干扰，接收灵敏度将也将变差。本专利技术的目的在于解决现有技术存在的问题，并提供一种可以大大减小其尺寸而它的增益不会衰减的微带天线，并且不限制地板和辐射贴片之间的电力线的范围，以及通过在容性负载面而不是在地板上获得高增益，该微带天线具有很宽的带宽。为实现上述目的，提供一种包括地板的微带天线，在地板上至少放置一条馈线，并有电介质层压在地板上，所述微带天线包括：左辐射贴片，它被短路到地板的一端并被层压在电介质的左上表面；还包括右辐射贴片，它被短路到地板的另一端并以阵列的形式被层压在电介质的右上表面，在电介质的右上面，左右辐射贴片之间排列有辐射隙缝，使左右辐射贴片之间形成电容，其中，所述地板包括：右地板，它具有由馈线的馈电点和电介质右下面的两个角形成的三角区，右辐射贴片被短路到右地板；具有窄宽度的连接板，该连接板从馈电点到左辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微带天线（１００）包括：地板（４０），其上至少放置一条馈线（３０）；电介质（５０）层叠于地板（４０）上，还包括：左辐射贴片（６１），它被短路到地板（４０）的一端，并被并层压在电介质（５０）的左上表面；右辐射贴片（６２），它被短路到地 板（４０）的另一端，并以阵列的形式层叠于具有排列于左右辐射贴片（６１）和（６２）之间的辐射隙缝（７０）的电介质（５０）的右上表面，使左右辐射贴片（６１）和（６２）之间形成电容；其中，所述地板（４０）包括：右地板（４１），它具有由馈线（３ ０）的馈电点和电介质（５０）右下面的两个角形成的三角区，右辐射贴片（６２）被短路到右地板；连接板（４２），它具有窄宽度（Ｗ２），并从馈电点到左辐射贴片（６１）沿着右地板（４１）的高度（１５）延伸，形成电感；以及左地板（４３），它与连接板（４２）连接并覆盖电介质（５０）的左下表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2000-4-17 2000-199721．一种微带天线(100)包括：地板(40)，其上至少放置一条馈线(30)；电介质(50)层叠于地板(40)上，还包括：左辐射贴片(61)，它被短路到地板(40)的一端，并被并层压在电介质(50)的左上表面；右辐射贴片(62)，它被短路到地板(40)的另一端，并以阵列的形式层叠于具有排列于左右辐射贴片(61)和(62)之间的辐射隙缝(70)的电介质(50)的右上表面，使左右辐射贴片(61)和(62)之间形成电容；其中，所述地板(40)包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴宰均，
申请(专利权)人：株式会社可桑情报技术，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]