一种高增益宽频带平面天线及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种高增益宽频带平面天线及其设计方法，包括基板，基板上表面设有接收天线和发射天线，接收天线和发射天线通过馈线连接芯片，接收天线和发射天线单元设有频段调节块。接收天线和发射天线经馈线与芯片连接，实现信号的接收与发射，并通过控制频段调节块以及接收天线和发射天线的间距，调节回波损耗的中心频点，此种方法适合在高频频段上进行调节，频段调节块的加入，增加了天线的增益，对于高频频段，改变很小的尺寸就可能会改变天线的性能，通过调节频段调节块的形状以及位置，可以较为灵活地改变通带的范围，在一定的带宽内，改变天线的性能，因此可操作性更强。因此可操作性更强。因此可操作性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种高增益宽频带平面天线及其设计方法


[0001]本专利技术涉及平面天线
，具体为一种高增益宽频带平面天线及其设计方法。

技术介绍

[0002]平面天线广泛应用于车载雷达中，尤其时77GHz车载雷达，平面天线是雷达的核心组成部分，其作用相当于雷达的眼睛，雷达能否捕捉到目标信号，取决于天线的电性能指标是否满足要求，平面天线的增益较低，如何研制高增益的平面天线是研究的热点。采用天线阵列的方式可以提高天线的增益，但是其带宽可能会受到影响，如何研制高增益宽频带的车载雷达天线是需要解决的一个问题。对于微带平面天线是较为常用的车载雷达天线，普通的微带贴片天线无法满足需求，需要采用改进型的结构提高天线的性能，针对上述问题，专利技术人提出一种高增益宽频带平面天线及其设计方法用于解决上述问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种高增益宽频带平面天线，包括基板，所述基板上表面设有接收天线和发射天线，所述接收天线和发射天线通过馈线连接芯片，所述接收天线和发射天线单元设有频段调节块。
[0004]优选的一种实施案例，所述接收天线和发射天线均设有多根，每根所述接收天线设有多个接收阵元，所述发射天线设有多个发射阵元，所述接收阵元和发射阵元的两侧均固定设有频段调节块。
[0005]优选的一种实施案例，所述基板远离接收天线和发射天线的一面固定设有接地板，所述接地板的尺寸与基板相同，所述接收天线和发射天线的外围边缘设置有多个金属贴片，所述基板上设有连接金属贴片和接地板的接地孔。
[0006]优选的一种实施案例，所述基板为Roger5880材料材料，所述基板的厚度为0.127mm。
[0007]一种高增益宽频带平面天线的设计方法，包括如下步骤：S1、根据使用要求，设计接收阵元和发射阵元的尺寸，并设计相邻接收天线的间距、相邻发射天线的间距以及发射天线和接收天线的间距；S2、根据S1设计参数，将接收阵元和发射阵元贴片在基板上，并通过馈线将接收天线和发射天线与芯片电连接；S3、通过接收天线和发射天线两侧的频段调节块的形状以及位置，从而调节回波损耗的中心频点，此种方法适合在高频频段上进行调节。
[0008]优选的一种实施案例，所述接收阵元和发射阵元的长度L为0.45~0.5倍介质波长，每根所述接收天线上的接收阵元的数量以及每根发射天线上的发射阵元的数量均大于三个。
[0009]优选的一种实施案例，相邻两个接收天线的间距DR=1.5~2mm，接收天线与发射天
线之间间距为DRT=10~12mm，相邻两个发射天线之间的间距为DT=6~8mm。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：接收天线和发射天线经馈线与芯片连接，实现信号的接收与发射，并通过控制频段调节块以及接收天线和发射天线的间距，调节回波损耗的中心频点，此种方法适合在高频频段上进行调节，频段调节块的加入，增加了天线的增益，对于高频频段，改变很小的尺寸就会改变天线的性能，通过调节频段调节块的形状以及位置，可以较为灵活地改变通带的范围，在一定的带宽内，改变天线的性能，因此可操作性更强。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本专利技术天线结构示意图。
[0013]图2为本专利技术天线平面结构示意图。
[0014]图3为本专利技术图1中A处放大结构示意图。
[0015]图中：1、基板；2、接地板；3、馈线；4、接收天线；41、接收阵元；5、发射天线；51、发射阵元；6、芯片；7、频段调节块；8、金属贴片；81、接地孔。
具体实施方式
[0016]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，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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。
[0017]实施例：如图1
‑
3所示，本专利技术提供了一种高增益宽频带平面天线，包括基板1，基板1上表面设有接收天线4和发射天线5，接收天线4和发射天线5通过馈线连接芯片6，接收天线4和发射天线5单元设有频段调节块7。
[0018]接收天线4和发射天线5经馈线3与芯片连接，实现信号的接收与发射，并通过控制频段调节块7以及接收天线4和发射天线5的间距，调节回波损耗的中心频点，此种方法适合在高频频段上进行调节，频段调节块7的加入，增加了天线的增益，对于高频频段，改变很小的尺寸就可能会改变天线的性能，通过调节频段调节块的形状以及位置，可以较为灵活地改变通带的范围，在一定的带宽内，改变天线的性能，因此可操作性更强。
[0019]进一步的，接收天线4和发射天线5均设有多根，每根接收天线4设有多个接收阵元41，发射天线5设有多个发射阵元51，接收阵元41和发射阵元51的两侧均固定设有频段调节块7。
[0020]进一步的，基板1远离接收天线4和发射天线5的一面固定设有接地板2，接地板2的尺寸与基板1相同，所述接收天线4和发射天线5的外围边缘设置有多个金属贴片8，所述基板1上设有连接金属贴片8和接地板2的接地孔81。
[0021]进一步的，基板1为Roger5880材料材料，基板1的厚度为0.127mm。
[0022]一种高增益宽频带平面天线的设计方法，包括如下步骤：S1、根据使用要求，设计接收阵元41和发射阵元51的尺寸，并设计相邻接收天线4的间距、相邻发射天线5的间距以及发射天线5和接收天线4的间距；S2、根据S1设计参数，将接收阵元41和发射阵元51贴片在基板1上，并通过馈线将接收天线4和发射天线5与芯片6电连接；S3、通过接收天线4和发射天线5两侧的频段调节块7的形状以及位置，从而调节回波损耗的中心频点，此种方法适合在高频频段上进行调节。
[0023]进一步的，接收阵元41和发射阵元51的长度L为0.45~0.5倍介质波长，每根接收天线4上的接收阵元41的数量以及每根发射天线5上的发射阵元51的数量均大于三个。
[0024]进一步的，相邻两个接收天线4的间距DR=1.5~2mm，接收天线4与发射天线5之间间距为DRT=10~12mm，相邻两个发射天线5之间的间距为DT=6~8mm。
[0025]工作原理，接收天线4和发射天线5经馈线3与芯片连接，实现信号的接收与发射，并通过控制频段调节块7以及接收天线4和发射天线5的间距，调节回波损耗的中心频点，此种方法适合在高频频段上进行调节，频段调节块7的加入，增加了天线的增益，对于高频频段，改变很小的尺寸就可能会改变天线的性能，通过调节频段调节块的形状以及位置，可以较为灵活地改变通带的范围，在一定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高增益宽频带平面天线，包括基板（1），其特征在于：所述基板（1）上表面设有接收天线（4）和发射天线（5），所述接收天线（4）和发射天线（5）通过馈线连接芯片（6），所述接收天线（4）和发射天线（5）单元设有频段调节块（7）。2.如权利要求1所述的一种高增益宽频带平面天线，其特征在于，所述接收天线（4）和发射天线（5）均设有多根，每根所述接收天线（4）设有多个接收阵元（41），所述发射天线（5）设有多个发射阵元（51），所述接收阵元（41）和发射阵元（51）的两侧均固定设有频段调节块（7）。3.如权利要求2所述的一种高增益宽频带平面天线，其特征在于，所述基板（1）远离接收天线（4）和发射天线（5）的一面固定设有接地板（2），所述接地板（2）的尺寸与基板（1）相同，所述接收天线（4）和发射天线（5）的外围边缘设置有多个金属贴片（8），所述基板（1）上设有连接金属贴片（8）和接地板（2）的接地孔（81）。4.如权利要求1所述的一种高增益宽频带平面天线，所述基板（1）为Roger5880材料材料，所述基板（1）的厚度为0.127mm。5.一种高增益宽频带平面天线的设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦江玲，李萌萌，沈韬，陈喆，付元旭，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：