一种网格式介质谐振天线制造技术

本发明专利技术公开了一种网格式介质谐振天线，包括：基板，所述基板上设有两个金属片；耦合部，设置于所述基板的底部，所述耦合部具有一个输入端和两个输出端，所述两个输出端分别与所述两个金属片连接，以使所述耦合部向所述两个金属片提供等幅且相位差为180

【技术实现步骤摘要】
一种网格式介质谐振天线


[0001]本专利技术涉及无线移动通信
，尤其涉及一种网格式介质谐振天线。

技术介绍

[0002]介质谐振器在30年代末由Richtmyer提出，其在理论上证明了在一定介电常数的介质内，会发生类似于金属腔体内的谐振特性，电磁波能量会被存储起来。之后S.A.Long和K.W.Leung教授发现了介质谐振器可以作为天线来辐射电磁波。
[0003]增益高的介质谐振天线一直以来都广受研究人员关注。这是因为介质的宽带宽易于实现，而高增益比较难以实现。目前也有不少学者提出了一些方法来提高增益。例如：Nasimuddin and K.P.Esselle在介质天线上放喇叭状的介质，利用喇叭的特殊形状控制电场的大小和相位实现9dBi的增益。又例如：抑制地板的表面波的传播也是提高增益的一种方法，T.A.Denidni等使用蘑菇状结构的电磁带隙结构提高了圆形介质天线3dB的增益。还例如：堆叠介质天线已经被证明是一种提高介质的方法，其设计思路是在低介电常数介质上叠加高介电常数介质，通过这样来增加介质天线两侧的电场强度进而实现高增益，Y.M.Pan等人都使用这一结构来提高介质天线的增益。还例如：Saeed Fakhte等使用在介质两侧挖缝隙来提高介质天线两侧的电场强度，实现了9dB的增益。
[0004]然而，目前的这些方法对介质谐振天线的增益效果一般，已经逐渐无法满足未来的使用需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种网格式介质谐振天线，以提高网格式介质谐振天线的增益效果。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0007]本专利技术技术方案的提供一种网格式介质谐振天线，包括：
[0008]基板，所述基板上设有两个金属片；
[0009]耦合部，设置于所述基板的底部，所述耦合部具有一个输入端和两个输出端，所述两个输出端分别与所述两个金属片连接，以使所述耦合部向所述两个金属片提供等幅且相位差为180
°
的能量波；
[0010]辐射介质，所述辐射介质呈网格状，并设置于所述基板的顶部，所述辐射介质分别与所述两个金属片连接，且所述辐射介质关于所述两个金属片的连线对称。
[0011]进一步地，所述辐射介质包括中心辐射介质、多个第一辐射介质和多个传输介质；
[0012]所述中心辐射介质设置于所述基板顶部的中心，且所述中心辐射介质的两端分别与所述两个金属片连接；
[0013]所述多个第一辐射介质的长度方向均与所述中心辐射介质的长度方向平行，所述多个第一辐射介质关于所述中心辐射介质对称设置；
[0014]所述多个传输介质的长度方向均与所述中心辐射介质的长度方向垂直，所述多个传输介质关于所述中心辐射介质对称设置；
[0015]所述中心辐射介质、多个第一辐射介质和多个传输介质共同围设成多个矩形网格，且所述多个矩形网格关于所述中心辐射介质对称设置。
[0016]进一步地，所述中心辐射介质、多个第一辐射介质和多个传输介质共同围设成四个矩形网格；
[0017]所述四个矩形网格中的其中两个矩形网格对称设置于所述中心辐射介质的前后两端；所述四个矩形网格中的另外两个矩形网格对称设置于所述中心辐射介质的左右两侧。
[0018]进一步地，还包括两个第二辐射介质，所述第二辐射介质与所述中心辐射介质位于同一条直线上，且所述两个第二辐射介质关于所述中心辐射介质对称设置。
[0019]进一步地，所述第一辐射介质的宽度与所述第一辐射介质和所述中心辐射介质之间的距离呈正比，其中，所述第一辐射介质的宽度方向垂直于所述中心辐射介质的长度方向。
[0020]进一步地，多个所述第一辐射介质的长度均相同。
[0021]进一步地，所述传输介质的宽度与所述传输介质和所述中心辐射介质之间的距离呈正比，其中，所述传输介质的宽度方向平行于所述中心辐射介质的长度方向。
[0022]进一步地，所述传输介质的长度与所述传输介质和所述中心辐射介质之间的距离呈反比。
[0023]进一步地，所述耦合部为环形耦合部。
[0024]进一步地，所述基板为介电常数2.65且厚度为0.5mm的F4BM基片。
[0025]本专利技术与现有技术相比，有益效果如下：
[0026]本专利技术技术方案的网格式介质谐振天线，具体使用时，通过耦合部向两个金属片提供等幅且相位差为180
°
的能量波。由于该辐射介质关于两个金属片的连线对称，因此，在该能量波传播的过程中，会经过辐射介质上与两个金属片的连线相平行的第一区域，以及辐射介质上与两个金属片的连线相垂直的第二区域。其中，第一区域的工作模式为TE101模式，为辐射的主要部分，能够对辐射起到增益的效果；第二区域为TE201模式(即无辐射模式)，主要起传输作用。由此，该介质谐振天线结合了网格天线和介质天线的优点，不仅馈电简单和无功分网络，而且整个介质谐振天线的尺寸小，在高频率工作频段下的损耗较小。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例提供的网格式介质谐振天线的结构示意图；
[0028]图2是图1另一个角度的结构示意图；
[0029]图3是网格式介质谐振天线在频率为4.3G时的电场分布图；
[0030]图4是本专利技术实施例提供的另一种网格式介质谐振天线的结构示意图。
[0031]在附图中，各附图标记表示：
[0032]1、基板；11、金属片；
[0033]2、耦合部；21、输入端；22、输出端；
[0034]3、辐射部；31、中心辐射介质；32、第一辐射介质；33、传输介质；34、第二辐射介质。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域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。
[0036]如图1和图2所示，为本专利技术实施例提供的一种网格式介质谐振天线，包括：基板1、耦合部2和辐射部3。
[0037]其中，基板1用于提供安装基础，该基板1上设有两个金属片11，以用于连接耦合部2和辐射部3。耦合部2设置于基板1的底部，耦合部2具有一个输入端21和两个输出端22，两个输出端22分别与两个金属片11连接，以使耦合部2向两个金属片11提供等幅且相位差为180
°
的能量波。辐射部3呈网格状，并设置于基板1的顶部，辐射部3分别与两个金属片11连接，且辐射部3关于两个金属片11的连线对称。
[0038]如图3所示，在本实施例中，具体使用时，通过耦合部2向两个金属片11提供等幅且相位差为180
°
的能量波。由于该辐射部3关于两个金属片11的连线对称，因此，在该能量波传播的过程中，会经过辐射部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网格式介质谐振天线，其特征在于，包括：基板，所述基板上设有两个金属片；耦合部，设置于所述基板的底部，所述耦合部具有一个输入端和两个输出端，所述两个输出端分别与所述两个金属片连接，以使所述耦合部向所述两个金属片提供等幅且相位差为180
°
的能量波；辐射部，所述辐射部呈网格状，并设置于所述基板的顶部，所述辐射部分别与所述两个金属片连接，且所述辐射部关于所述两个金属片的连线对称。2.如权利要求1所述的网格式介质谐振天线，其特征在于，所述辐射部包括中心辐射介质、多个第一辐射介质和多个传输介质；所述中心辐射介质设置于所述基板顶部的中心，且所述中心辐射介质的两端分别与所述两个金属片连接；所述多个第一辐射介质的长度方向均与所述中心辐射介质的长度方向平行，所述多个第一辐射介质关于所述中心辐射介质对称设置；所述多个传输介质的长度方向均与所述中心辐射介质的长度方向垂直，所述多个传输介质关于所述中心辐射介质对称设置；所述中心辐射介质、多个第一辐射介质和多个传输介质共同围设成多个矩形网格，且所述多个矩形网格关于所述中心辐射介质对称设置。3.如权利要求2所述的网格式介质谐振天线，其特征在于，所述中心辐射介质、多个第一辐射介质和多个传输介质共同围设成四个矩形网格；所述四个矩形网格中的其中两个矩形网格对称设置于所述中心辐射介...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世伟，王林，谭锦荣，祝雷，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：