低成本全频段耦合板天线制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种低成本全频段耦合板天线，包括上、中、下三层，上层为金属接地板，中层为介质板，下层为金属微带线，金属接地板上开设有由槽线所围的缝隙，所述槽线由圆形槽线、矩形槽线和渐变槽线三部分构成。本实用新型专利技术采用行波天线设计，对介电系数、介质损耗及介质厚度不敏感，所以可以使用介电系数一致性差、介质损耗大、低厚度的普通FR4板材制作，降低成本。本实用新型专利技术支持600

【技术实现步骤摘要】
低成本全频段耦合板天线


[0001]本技术涉及天线
，尤其涉及一种低成本全频段耦合板天线。

技术介绍

[0002]随着通讯系统和导航系统的发展，在产品中越来越多的频段在使用，在调试和生产中需要一款耦合测试用的板状天线，要求此天线支持所有的通讯和导航的频段，并且需要满足成本低、重量轻、尺寸小、低剖面的要求。
[0003]目前的通讯系统包括：2G/3G/4G通讯，频段范围：690
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2690MHz；5G通讯，频段范围：3400
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3500MHz，4800
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4900MHz；蓝牙，频段范围：2400
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2500MHz；WiFi，频段范围：2400
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2500MHz；5100
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5900MHz；ZigBee，频段2.4GHz；NB
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IOT：频段800M/900MHz；eMTC：频段800/900/1800/1900/2100MHz; 车联网，频段范围：5905
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5925MHz，ETC，频段5.8GHz；
[0004]北斗短报文包括S频段（2492MHz）和L频段（1616MHz）；目前的导航频段包括：1176/1207/1268/1561/1575/1602MHz频段；考虑到新天线要支持上述所有频段，需要支持600
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600MHz频段。
[0005]新天线还要求能满足成本低、重量轻、尺寸小的要求。
[0006]目前市场上支持600
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6000MHz频段的全频段天线通常采用对数周期天线，尺寸超过1米，尺寸过大，成本过高。
[0007]另外一种宽带天线采用厚射频板材制作，成本高，重量重，带宽也无法达到600
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6000MHz频段。

技术实现思路

[0008]本技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种低成本全频段耦合板天线，以减小尺寸、重量，降低成本。
[0009]为了解决上述技术问题，本技术实施例提出了一种低成本全频段耦合板天线，包括上、中、下三层，上层为金属接地板，中层为介质板，下层为金属微带线，金属接地板上开设有由槽线所围的缝隙，所述槽线由圆形槽线、矩形槽线和渐变槽线三部分构成。
[0010]进一步地，金属微带线的终端为扇形。
[0011]进一步地，上层的金属接地板和下层的金属微带线之间通过一SMA插座馈电。
[0012]进一步地，介质板采用FR4板材制成。
[0013]进一步地，上层的金属接地板和下层的金属微带线分别印制在中间层的介质板的上下两边。
[0014]进一步地，介质板的介电系数为4.4，厚度为1mm。
[0015]进一步地，圆形槽线的直径Dc=10mm；矩形槽线宽度Ws=0.6mm，矩形槽线长度Ls=0.5mm，渐变槽线的开口宽度Hf=82mm, 渐变槽线的长度Lf=157mm。
[0016]本技术的有益效果为：
[0017]1、本技术采用行波天线设计，对介电系数、介质损耗及介质厚度不敏感，所以
可以使用介电系数一致性差、介质损耗大、低厚度的普通FR4板材制作，降低成本。
[0018]2、本技术采用超宽带天线设计，支持600
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6000MHz，在各频点方向图形状差别不大，增益平坦，适用于耦合使用。
[0019]3、本技术在设计时采用了最小尺寸设计，长度＜180mm,宽度＜110mm，厚度≤1mm,可以更好的满足耦合用天线的要求。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例的低成本全频段耦合板天线一个角度的立体结构图。
[0021]图2是本技术实施例的低成本全频段耦合板天线另一个角度的立体结构图。
[0022]图3是本技术实施例的低成本全频段耦合板天线的上层的结构示意图。
[0023]图4是本技术实施例的低成本全频段耦合板天线的下层的结构示意图。
[0024]图5是本技术实施例的金属微带线的示意图。
[0025]图6是本技术实施例的低成本全频段耦合板天线的VSWR图。
[0026]图7是本技术实施例工作在960MHZ时的实际3D增益方向图。
[0027]图8是本技术实施例工作在2170MHZ时的实际3D增益方向图。
[0028]图9是本技术实施例工作在2400MHZ时的实际3D增益方向图。
[0029]图10是本技术实施例工作在3500MHZ时的实际3D增益方向图。
[0030]图11是本技术实施例工作在4800MHZ时的实际3D增益方向图。
[0031]图12是本技术实施例工作在5800MHZ时的实际3D增益方向图。
[0032]附图标号说明
[0033]金属接地板1，介质板2，金属微带线3，槽线4，SMA插座5。
具体实施方式
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。
[0035]本技术实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0036]另外，在本技术中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0037]请参照图1～图12，本技术实施例的低成本全频段耦合板天线包括上、中、下三层结构。
[0038]如图1和图3所示：最上层是金属接地板，在该接地板上掏出由槽线(实线所示) 所围的缝隙结构。槽线由三部分构成，第一部分是圆形槽线，对微带传输线起到阻抗匹配作用，本技术的天线经仿真优化设计直径Dc=10mm; 第二部分是矩形槽线，和微带传输线起到相互耦合传输电磁波的作用，本天线经仿真优化设计，矩形槽线宽度Ws=0.6mm，矩形槽线长度Ls=0.5mm(减小Ls的长度是为了减小本天线的尺寸)；第三部分是渐变槽线，对天线所辐射的电磁波起到引向作用，通过指数函数e0.044x 得到了渐变槽的曲线，本技术
的天线经仿真优化设计，渐变槽线的开口宽度Hf=82mm, 渐变槽线的长度Lf=157mm。
[0039]中间层是介质板，使用普通FR4板材制作（不需要采用高频板材，成本低），介电系数为4.4，厚度为1mm（由于本技术为行波天线，对介电系数、介质损耗及介质厚度不敏感，所以可以使用介电系数一致性差、介质损耗大、低厚度的普通FR4板材制作，降低成本，适用于耦合测试使用）。具体实施时，1mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本全频段耦合板天线，其特征在于，包括上、中、下三层，上层为金属接地板，中层为介质板，下层为金属微带线，金属接地板上开设有由槽线所围的缝隙，所述槽线由圆形槽线、矩形槽线和渐变槽线三部分构成；金属微带线的终端为扇形。2.如权利要求1所述的低成本全频段耦合板天线，其特征在于，上层的金属接地板和下层的金属微带线之间通过一SMA插座馈电。3.如权利要求1所述的低成本全频段耦合板天线，其特征在于，介质板采用FR4板材制成。4.如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，张顶林，占兆昕，林天文，汪漪，
申请(专利权)人：深圳华大北斗科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：