一种自双工天线制造技术

本发明专利技术提供了一种自双工天线，包括由上层介质基板和下层介质基板形成的堆叠结构、设置在上层介质基板和下层介质基板之间的金属层以及设置在上层介质基板上表面的方形覆铜区域，方形覆铜区域刻蚀有条状缝隙和金属通孔阵列，条状缝隙与方形覆铜区域的对角线平行，且条状缝隙一端开口、一端闭合，金属通孔阵列分布于方形覆铜区域远离条状缝隙的两边；通过条状缝隙和金属通孔阵列构成1/4模基片集成波导，相比较其他基于SIW和HMSIW结构设计的自双工天线，本发明专利技术能够有效减小天线的尺寸。本发明专利技术能够有效减小天线的尺寸。本发明专利技术能够有效减小天线的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种自双工天线


[0001]本申请属于通信
，尤其涉及一种自双工天线。

技术介绍

[0002]随着现代无线通信技术的快速发展，在无线收发设备中，收发频段具有高隔离度，同时具备小型化特点的双频天线越来越被重视。然而，为了实现收发频段隔离，需要天线与双工器进行级联，这会导致更大的能量损耗和结构尺寸。自双工天线同时具有天线收发电磁波的功能和双工器的隔离特性，因此可以替代天线与双工器级联的方式，同时保持结构尺寸紧凑。自双工天线一般基于微带结构和SIW(Substrate Integrated Waveguide，衬底集成波导)结构。
[0003]为了减小尺寸，现有技术中常采用基于HMSIW(Half Mode Substrate Integrated Waveguide，半模基片集成波导)结构的自双工天线。相比较基于完整SIW结构的自双工天线，基于HMSIW结构的自双工天线能够减小将近一半的尺寸，但HMSIW结构的自双工天线仍难以满足小型化需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种自双工天线，旨在解决对现有技术的自双工天线难以满足小型化需求的问题。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种自双工天线，包括：
[0006]由上层介质基板和下层介质基板形成的堆叠结构；
[0007]所述上层介质基板和所述下层介质基板通过金属层堆叠设置，所述金属层用以实现所述上层介质基板和所述下层介质基板的共地；
[0008]将所述上层介质基板远离所述下层介质基板的一面记为所述上层介质基板的上表面，将所述下层介质基板远离所述上层介质基板的一面记为所述下层介质基板的下表面；
[0009]所述上层介质基板的上表面设置有方形覆铜区域，所述方形覆铜区域刻蚀有条状缝隙，所述条状缝隙与所述方形覆铜区域的对角线平行，且所述条状缝隙一端开口、一端闭合；将所述方形覆铜区域中邻近所述条状缝隙闭合位置的顶点记为第一顶点，所述方形覆铜区域中穿过所述第一顶点的两条边上分别设置有贯穿所述方形覆铜区域的金属通孔阵列；
[0010]将所述方形覆铜区域中与所述第一顶点邻近的两个顶点分别记为第二顶点、第三顶点，所述堆叠结构设置有两个贯穿所述堆叠结构的过孔；两个过孔的位置均在所述方形覆铜区域内，且分别与所述第二顶点的位置、所述第三顶点的位置对应；
[0011]所述金属层中与所述过孔对应的位置刻蚀有可覆盖所述过孔的圆形区域，用以实现与所述过孔之间的隔离；
[0012]将穿过所述第一顶点与第二顶点的边记为第一边，将穿过所述第一顶点和所述第
三顶点的边记为第二边；所述下层介质基板的下表面设置有两条垂直排布的带线，其中一条带线起始于所述下层介质基板中与所述第一边对应的一边、终止于所述下层介质基板中与所述第二顶点对应的过孔；另一条带线起始于所述下层介质基板中与所述第二边对应的一边、终止于所述下层介质基板中与所述第三顶点对应的过孔；每个过孔内设置有金属探针，所述金属探针的一端与一条带线连接，另一端通过所述过孔与所述方形覆铜区域连接。
[0013]在一些可能的实现方式中，所述第二顶点对应的过孔与所述第二边的对边之间的距离等于所述第三顶点对应的过孔与所述第一边的对边之间的距离；
[0014]所述第二顶点对应的过孔与所述第一边之间的距离大于所述第三顶点对应的过孔与所述第二边之间的距离。
[0015]在一些可能的实现方式中，所述第一边上的金属通孔阵列与所述第一边的对边之间的距离为17.72mm；所述第二边上的金属通孔阵列与所述第二边的对边之间的距离为17.735mm。
[0016]在一些可能的实现方式中，两排金属通孔阵列中金属通孔的直径均为0.8mm；每排金属通孔阵列中相邻金属通孔之间的间距为1.2mm。
[0017]在一些可能的实现方式中，所述第二顶点对应的过孔与所述第二边的对边之间的距离和所述第三顶点对应的过孔与所述第一边的对边之间的距离均为0.9mm；
[0018]所述第二顶点对应的过孔与所述第一边之间的距离为1.4mm；
[0019]所述第三顶点对应的过孔与所述第二边之间的距离为1.3mm。
[0020]在一些可能的实现方式中，所述缝隙最长边的长度为23.84mm，缝隙宽度为1.203mm，所述缝隙开口端与所述第二边的距离为16.003mm。
[0021]在一些可能的实现方式中，所述圆形区域的半径为所述过孔的2.33倍。
[0022]在一些可能的实现方式中，所述上层介质基板和所述下层介质基板的介电常数相同，厚度比为3：1。
[0023]在一些可能的实现方式中，所述上层介质基板的厚度为1.524mm，所述下层介质基板的厚度为0.508mm。
[0024]在一些可能的实现方式中，所述上层介质基板和所述下层介质基板的介电常数均为3.55。
[0025]本专利技术实施例提供的自双工天线，包括由上层介质基板和下层介质基板形成的堆叠结构、设置在上层介质基板和下层介质基板之间的金属层以及设置在上层介质基板上表面的方形覆铜区域，方形覆铜区域刻蚀有条状缝隙和金属通孔阵列，条状缝隙与方形覆铜区域的对角线平行，且条状缝隙一端开口、一端闭合，金属通孔阵列分布于方形覆铜区域远离条状缝隙的两边；通过条状缝隙和金属通孔阵列构成1/4模基片集成波导，相比较其他基于SIW和HMSIW结构设计的自双工天线，本专利技术能够有效减小天线的尺寸。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术实施例提供的自双工天线的结构示意图；
[0028]图2是本专利技术实施示例提供的散射参数的仿真和测试结果示意图；
[0029]图3是端口1在phi＝90deg时的辐射方向图对比示意图；
[0030]图4是端口1在phi＝0deg时的辐射方向图对比示意图；
[0031]图5是端口2在phi＝0deg时的辐射方向图对比示意图；
[0032]图6是端口2在phi＝90deg时的辐射方向图对比示意图。
具体实施方式
[0033]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0034]图1是本专利技术实施例提供的自双工天线的结构示意图。如图1所示，在该实施例中，自双工天线，包括：
[0035]由上层介质基板11和下层介质基板12形成的堆叠结构；
[0036]上层介质基板11和下层介质基板12通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自双工天线，其特征在于，包括：由上层介质基板和下层介质基板形成的堆叠结构；所述上层介质基板和所述下层介质基板通过金属层堆叠设置，所述金属层用以实现所述上层介质基板和所述下层介质基板的共地；将所述上层介质基板远离所述下层介质基板的一面记为所述上层介质基板的上表面，将所述下层介质基板远离所述上层介质基板的一面记为所述下层介质基板的下表面；所述上层介质基板的上表面设置有方形覆铜区域，所述方形覆铜区域刻蚀有条状缝隙，所述条状缝隙与所述方形覆铜区域的对角线平行，且所述条状缝隙一端开口、一端闭合；将所述方形覆铜区域中邻近所述条状缝隙闭合位置的顶点记为第一顶点，所述方形覆铜区域中穿过所述第一顶点的两条边上分别设置有贯穿所述方形覆铜区域的金属通孔阵列；将所述方形覆铜区域中与所述第一顶点邻近的两个顶点分别记为第二顶点、第三顶点，所述堆叠结构设置有两个贯穿所述堆叠结构的过孔；两个过孔的位置均在所述方形覆铜区域内，且分别与所述第二顶点的位置、所述第三顶点的位置对应；所述金属层中与所述过孔对应的位置刻蚀有可覆盖所述过孔的圆形区域，用以实现与所述过孔之间的隔离；将穿过所述第一顶点与第二顶点的边记为第一边，将穿过所述第一顶点和所述第三顶点的边记为第二边；所述下层介质基板的下表面设置有两条垂直排布的带线，其中一条带线起始于所述下层介质基板中与所述第一边对应的一边、终止于所述下层介质基板中与所述第二顶点对应的过孔；另一条带线起始于所述下层介质基板中与所述第二边对应的一边、终止于所述下层介质基板中与所述第三顶点对应的过孔；每个过孔内设置有金属探针，所述金属探针的一端与一条带线连接，另一端通过所述过孔与所述方形覆铜区域连接。2.根据权利要求1所述的自双工天线，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢思贝，李枫，郝志娟，张越成，姜兆国，韦雪真，叶旭宇，崔明远，王占利，张红梅，陈茂林，孔宪辉，王星，孙荣久，郝利涛，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：