一种紧密排列的低互耦贴片天线制造技术

本发明专利技术公开了一种紧密排列的低互耦贴片天线，包括：第一介质基板，主辐射单元组，主辐射单元组设置在第一介质基板的第一表面，第二介质基板，次辐射单元组，次辐射单元组设置在第一介质基板的第二表面与第二介质基板的第一表面之间，接地单元，接地单元设置在第二介质基板的第二表面，导电结构组，导电结构组用于连接主辐射单元和次辐射单元和馈电结构，馈电结构设置在主辐射单元第二表面且依次穿过第一介质基板、第二介质基板和接地单元并延伸出接地单元。本发明专利技术的紧密排列的低互耦贴片天线具有结构简单、整体尺寸小、工作频率不受限、无额外损耗等特点。无额外损耗等特点。无额外损耗等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种紧密排列的低互耦贴片天线


[0001]本专利技术涉及贴片天线
，特别涉及一种紧密排列的低互耦贴片天线。

技术介绍

[0002]贴片天线由于结构简单、平面尺寸小、制造工艺成熟等优点，在微波及毫米波频段中被广泛应用。当多个贴片天线组成多单元贴片天线阵列时，可以提升信道容量和信号传输可靠性，有利于高效地利用频谱资源。同时，贴片天线单元之间的间距决定了多单元贴片天线阵列的总体尺寸，紧密排列的多单元贴片天线阵列有利于无线设备的小型化。然而天线单元之间的互耦通常会随着阵元间距的减小而恶化，导致天线阵列的辐射性能及系统信道容量的恶化。因此，有必要探求一种紧密排列的低互耦贴片天线。
[0003]现有的贴片天线去互耦技术，大多对应于单元边距0.1
‑
0.3λ
0 (λ0为中心频率对应的自由空间波长)，当单元间距进一步减小至紧密排列时（＜0.05λ0），由于去耦功能失效、尺寸过大无法放置等原因而无法实现。可以应用在紧密排列贴片天线去互耦方法有如下三种。第一种是在贴片天线单元周围共面添加电磁带隙周期性结构或是上层增加超表面周期性结构。第二种是在贴片天线单元间跨接加载集中参数电感元件。第三种是在馈电网络中组合叠加额外的去耦网络。以上三种方法都需要额外的天线寄生结构、元件或网络，将使天线的结构复杂化、尺寸增加、工作频率受限、或者损耗增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种紧密排列的低互耦贴片天线，以解决现有技术中紧密排列的低互耦贴片天线都需要增加额外结构的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种紧密排列的低互耦贴片天线，包括：第一介质基板；主辐射单元组，所述主辐射单元组设置在所述第一介质基板的第一表面，所述主辐射单元组包括至少两个主辐射单元；第二介质基板；次辐射单元组，所述次辐射单元组设置在所述第一介质基板的第二表面与所述第二介质基板的第一表面之间，所述次辐射单元组包括至少两个次辐射单元；接地单元，所述接地单元设置在所述第二介质基板的第二表面；导电结构组，所述导电结构组用于连接所述主辐射单元和所述次辐射单元；馈电结构，所述馈电结构设置在所述主辐射单元第二表面且依次穿过所述第一介质基板、第二介质基板和所述接地单元并延伸出所述接地单元。
[0006]进一步的：所述主辐射单元组包括两个结构相同的主辐射单元：第一主辐射单元和第二主辐射单元，所述第一主辐射单元和所述第二主辐射单元在所述第一介质基板的第一表面左右对称设置，两个主辐射单元之间的距离l小于0.05λ0，其中λ0为中心频率对应的
自由空间波长。
[0007]所述次辐射单元组包括两个结构相同的次辐射单元：第一次辐射单元和第二次辐射单元，所述第一次辐射单元和所述第二次辐射单元在所述第二介质基板的第一表面左右对称设置，两个次辐射单元之间的距离也为l，且所述主辐射单元与所述次辐射单元的长度相同。
[0008]进一步的：所述主辐射单元的长度为0.1λ
g
‑
0.15λ
g
，所述次辐射单元的长度为0.2λ
g
‑
0.25λ
g
，其中λ
g
为中心频率对应的导波波长。
[0009]进一步的：所述导电结构组包括三个导电结构：第一导电结构、第二导电结构和第三导电结构，三个导电结构沿着主辐射单元和次辐射单元的交叉边缘设置。
[0010]进一步的：三个导电结构的第一端靠近所述主辐射单元的第一边水平设置，且所述第一导电结构的第一端位于所述主辐射单元纵向中心线上，所述第二导电结构的第一端和所述第三导电结构的第一端分别位于所述主辐射单元相邻的两个角上。
[0011]进一步的：三个导电结构的第二端靠近所述次辐射单元的第二边水平设置，且所述第一导电结构的第二端位于所述次辐射单元纵向中心线上，所述第二导电结构的第二端和所述第三导电结构的第二端分别位于所述次辐射单元相邻的两个角上。
[0012]进一步的：所述主辐射单元和所述次辐射单元均为金属结构。
[0013]进一步的：所述接地单元包括金属大地。
[0014]进一步的：所述导电结构包括金属通孔。
[0015]进一步的：所述馈电结构包括金属探针。
[0016]采用上述技术方案，由于设置有主辐射单元组和次辐射单元组，通过导电结构连接主辐射单元组和次辐射单元组，构成工作在准TM
01
模式的贴片天线，利用天线两侧不同初始相位的极化电场分量及紧密排列条件下主辐射单元组和次辐射单元组不同耦合相位，得到两个相互抵消的耦合路径，形成工作频带内的互耦零点，最终实现具有结构简单、整体尺寸小、工作频率不受限、无额外损耗等特点的紧密排列低互耦贴片天线。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例的贴片天线的俯视图；图2为本专利技术实施例中图1中单点划线a
‑
a'的剖视图；图3为本专利技术实施例的贴片天线中次辐射单元组的结构示意图；图4为本专利技术实施例的贴片天线的仿真S参数图；图5为本专利技术现有技术中1*2贴片天线的仿真S参数图；图6为本专利技术实施例的贴片天线的仿真方向图；图7为本专利技术现有技术中1*2贴片天线的仿真方向图；图中，1
‑
第一介质基板，2
‑
主辐射单元，21
‑
第一主辐射单元，22
‑
第二主辐射单元，3
‑
次辐射单元，31
‑
第一次辐射单元，32
‑
第二次辐射单元，4
‑
第二介质基板，5
‑
金属大地，6
‑
导电结构，61
‑
第一导电结构，62
‑
第二导电结构，63
‑
第三导电结构，7
‑
金属探针，71
‑
金属探针通孔。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0019]应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本专利技术。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。
[0020]说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。
[0021]在说明书中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧密排列的低互耦贴片天线，其特征在于：包括：第一介质基板；主辐射单元组，所述主辐射单元组设置在所述第一介质基板的第一表面，所述主辐射单元组包括至少两个主辐射单元；第二介质基板；次辐射单元组，所述次辐射单元组设置在所述第一介质基板的第二表面与所述第二介质基板的第一表面之间，所述次辐射单元组包括至少两个次辐射单元；接地单元，所述接地单元设置在所述第二介质基板的第二表面；导电结构组，所述导电结构组用于连接所述主辐射单元和所述次辐射单元；馈电结构，所述馈电结构设置在所述主辐射单元第二表面且依次穿过所述第一介质基板、第二介质基板和所述接地单元并延伸出所述接地单元；所述主辐射单元组包括两个结构相同的主辐射单元：第一主辐射单元和第二主辐射单元，所述第一主辐射单元和所述第二主辐射单元在所述第一介质基板的第一表面左右对称设置，两个主辐射单元之间的距离l小于0.05λ0，其中λ0为中心频率对应的自由空间波长；所述次辐射单元组包括两个结构相同的次辐射单元：第一次辐射单元和第二次辐射单元，所述第一次辐射单元和所述第二次辐射单元在所述第二介质基板的第一表面左右对称设置，两个次辐射单元之间的距离也为l，且所述主辐射单元与所述次辐射单元的长度相同；所述主辐射单元的长度为0.1λ
g
‑
0.15λ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉，施金，耿昕，杨实，方家兴，
申请(专利权)人：南通至晟微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：