本发明专利技术提出一种低剖面宽带高增益层叠微带天线，由底而上依次包括接地平板(1)、底层介质基板(2)、寄生贴片(3)、上层介质基板(4)、顶层的激励贴片(5)，还包括同轴馈线(6)，所述同轴馈线(6)贯通所述接地平板(1)、底层介质基板(2)、寄生贴片(3)、上层介质基板(4)、激励贴片(5)，穿过寄生贴片(3)直接和激励贴片(5)相连。本发明专利技术天线结构为全向水平辐射的层叠微带天线结构，具有小尺寸、高增益低剖面的特点，工作频带在5.7GHz到6.3GHz之间，反射系数达到
【技术实现步骤摘要】
一种低剖面宽带高增益层叠微带天线
[0001]本专利技术涉及的是一种低剖面宽带高增益层叠微带天线。该天线可应用于车辆互联网通信系统(V2X)。
技术介绍
[0002]在低扬程通信场景中，如车辆、人用车辆、道路站用车辆和基本道路设备用车辆，尤其是在道路弯道或转弯等障碍物下存在雷达检测盲区时为直角，为了保证自动驾驶车辆的安全和风险防范需要，为了保证自动驾驶车辆的安全和风险防范需要，有必要依靠V2X天线的高全向水平辐射来确保足够的通信和距离范围。然而，在实际应用中水平面的低增益限制了其在各种环境中的应用。
[0003]层叠微带天线具有易于实现多种极化辐射的优点，同时可通过增加空气隙来获得较高增益。但是层叠微带天线的双层或多层结构，不易减少天线尺寸，尤其是天线的厚度，不利于实现低剖面的特性。其次多层结构的天线辐射机能更复杂，不利于调节天线的实现宽带，高增益的性能。
技术实现思路
[0004]本专利技术目的在于针对现有V2X天线的不足，提供一种变形的层叠微带天线结构，在满足高全向水平辐射性能的同时，还具有高增益低剖面的特点。
[0005]为了实现以上目标，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，由底而上依次包括接地平板(1)、底层介质基板(2)、寄生贴片(3)、上层介质基板(4)、顶层的激励贴片(5)；还包括同轴馈线(6)，所述同轴馈线(6)贯通所述接地平板(1)、底层介质基板(2)、寄生贴片(3)、上层介质基板(4)、激励贴片(5)，其穿过寄生贴片(3)直接与激励贴片(5)相连。
[0007]所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，所述寄生贴片(3)是以所述底层介质基板(2)的顶面的圆心的圆形；在距所述寄生贴片(3)的圆心一定距离位置处开有一圈等距排列的十二个通孔，分别为寄生贴片第一通孔(12)、寄生贴片第二通孔(13)、寄生贴片第三通孔(14)、寄生贴片第四通孔(15)、寄生贴片第五通孔(16)、寄生贴片第六通孔(17)、寄生贴片第七通孔(18)、寄生贴片第八通孔(19)、寄生贴片第九通孔(20)、寄生贴片第十通孔(21)、寄生贴片第十一通孔(22)、寄生贴片第十二通孔(23)，上述十二个通孔贯穿所述底层介质基板(2)，连接所述寄生贴片(3)和所述接地平板(1)。
[0008]所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，在所述激励贴片(5)的每条三角形中分线上，距所述上层介质基板(4)的顶面的圆心一定距离处，各开有一个圆柱形通孔，分别为激励贴片第一通孔(7)、激励贴片第二通孔(8)、激励贴片第三通孔(9)，上述激励贴片第一通孔(7)、激励贴片第二通孔(8)、激励贴片第三通孔(9)贯穿激励贴片(5)、上层介质基板(4)、底层介质基板(2)、接地平板(1)。
[0009]所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，所述上层介质基板(4)是半
径为26mm的圆形，所述激励贴片(5)为所述上层介质基板(4)的顶面的内接正三角形，所述激励贴片(5)的边长是45mm。
[0010]所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，在所述上层介质基板(4)的顶面的圆心处，开有圆柱形通孔(10)，半径为0.8mm，高度是4mm，所述圆柱形通孔(10)贯穿激励贴片(5)、上层介质基板(4)、寄生贴片(3)、底层介质基板(2)、接地平板(1)，供同轴馈线(6)穿过。
[0011]所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，在所述激励贴片
[0012](5)上，以所述上层介质基板(4)的顶面的圆心为基准点开有一个圆环槽(11)，所述圆环槽(11)的内圆半径是2mm，外圆半径是2.5mm，其中外圆半径＝内圆半径+0.5mm。
[0013]所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，具体设计参数限定为：所述寄生贴片(3)的半径为7mm的圆形；在距所述寄生贴片(3)的圆心5.2mm的位置处开有一圈等距排列的十二个通孔，十二个通孔的半径均为0.7mm，高度为1mm；在所述激励贴片(5)的每条三角形中分线上，距所述上层介质基板(4)的顶面的圆心为22.8mm处，各开有一个圆柱形通孔，它们的半径是0.8mm，高度是4mm；所述底层介质基板(2)和上层介质基板(4)是同一圆心、半径同为26mm的圆柱体；所述底层介质基板(2)的厚度为1mm，所述接地平板(1)距所述寄生贴片(3)之间间距即为1mm；所述上层介质基板(4)的厚度为3mm，所述寄生贴片(3)和激励贴片(5)之间的距离是3mm；所述同轴馈线(6)的高度是4mm，所述同轴馈线(6)的半径是0.6mm；所述底层介质基板(2)、上层介质基板(4)的材料选择是Rogers4350B，其介电常数是3.66。
[0014]所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，在所述接地平板
[0015](1)上，除了贯穿激励贴片(5)、上层介质基板(4)、底层介质基板
[0016](2)、接地平板(1)的激励贴片通孔(7)、激励贴片通孔(8)、激励贴片通孔(9)，以及贯穿激励贴片(5)、上层介质基板(4)、寄生贴片(3)、底层介质基板(2)、接地平板(1)的通孔(10)，还在所述接地平板(1)圆心处开有半径为1.3mm的槽(24)，供同轴馈线(6)使用。
[0017]所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，特性为：其结构为全向水平辐射的层叠微带天线结构，小尺寸、高增益低剖面，工作频带在5.7GHz到6.3GHz之间，反射系数达到
‑
46dB，完全覆盖了V2X的通信频段，用于V2X系统的车载天线。
[0018]所述低剖面宽带高增益层叠微带天线的设计方法即原理：通过将基本层叠微带天线的两层基板直接接触来增加基板厚度，调整了寄生贴片和激励贴片之间的位置降低损耗。所述层叠微带天线的寄生贴片不再在顶部而是放在激励贴片和接地板之间，同轴馈线穿过寄生贴片直接和激励贴片相连。所述层叠微带天线顶部的激励贴片采用三角形金属贴片，寄生贴片采用小尺寸的圆形金属，底层接地板采用圆形贴片，馈电采用同轴探针馈线。为了保持贴片高度小，在低剖面的条件下，提高增益和带宽，还对寄生贴片和辐射贴片做处理。具体的处理方法是对三角形辐射贴片的三个角开通孔，对寄生贴片开十二个通孔。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]本专利技术所述的天线实现了在V2X频段内的水平全向辐射，同时具有小尺寸、低剖面等特点，适用于V2X系统的车载天线。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例的三维立体视图。
[0022]图2为本专利技术实施例的侧视图。
[0023]图3为激励贴片结构图。
[0024]图4为寄生贴片结构图。
[0025]图5为接地板结构图。
[0026]图6为本专利技术实施例的天线S参数仿真图。
[0027]图7为本专利技术实施例的天线3D辐射方向图。
[0028]图8为本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，由底而上依次包括接地平板(1)、底层介质基板(2)、寄生贴片(3)、上层介质基板(4)、顶层的激励贴片(5)；还包括同轴馈线(6)，所述同轴馈线(6)贯通所述接地平板(1)、底层介质基板(2)、寄生贴片(3)、上层介质基板(4)、激励贴片(5)，其穿过寄生贴片(3)直接与激励贴片(5)相连。2.如权利要求1所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，所述寄生贴片(3)是以所述底层介质基板(2)的顶面的圆心的圆形；在距所述寄生贴片(3)的圆心一定距离位置处开有一圈等距排列的十二个通孔，分别为寄生贴片第一通孔(12)、寄生贴片第二通孔(13)、寄生贴片第三通孔(14)、寄生贴片第四通孔(15)、寄生贴片第五通孔(16)、寄生贴片第六通孔(17)、寄生贴片第七通孔(18)、寄生贴片第八通孔(19)、寄生贴片第九通孔(20)、寄生贴片第十通孔(21)、寄生贴片第十一通孔(22)、寄生贴片第十二通孔(23)，上述十二个通孔贯穿所述底层介质基板(2)，连接所述寄生贴片(3)和所述接地平板(1)。3.如权利要求1所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，在所述激励贴片(5)的每条三角形中分线上，距所述上层介质基板(4)的顶面的圆心一定距离处，各开有一个圆柱形通孔，分别为激励贴片第一通孔(7)、激励贴片第二通孔(8)、激励贴片第三通孔(9)，上述激励贴片第一通孔(7)、激励贴片第二通孔(8)、激励贴片第三通孔(9)贯穿激励贴片(5)、上层介质基板(4)、底层介质基板(2)、接地平板(1)。4.如权利要求1所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，所述上层介质基板(4)是半径为26mm的圆形，所述激励贴片(5)为所述上层介质基板(4)的顶面的内接正三角形，所述激励贴片(5)的边长是45mm。5.如权利要求1所述的低剖面宽带高增益层叠微带天线，其特征在于，在所述上层介质基板(4)的顶面的圆心处，开有圆柱形通孔(10)，半径为0.8mm，...
【专利技术属性】
技术研发人员：童美松，陆霄洁，刘文杰，张黎，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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