【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信领域，特别涉及一种具有高旁瓣抑制的高增益微带天线及通信设备。
技术介绍
1、微带天线(msa)作为一种新型天线，具有体积小、重量轻、频段多、剖面低、成本低和能够与天线结构同时制造馈线和匹配网络等优点，在过去的几十年里得到了广泛的应用，在物联网、智能家居、无线传感网络、车载雷达、航空航天等领域中都具有广泛的应用前景。然而，传统工作在基模的微带天线具有辐射增益低、定向性存在极限且不高的固有缺点。
2、根据天线的friis公式，远距离无线传输需要天线具有高增益。提高微带天线的辐射增益，除了传统的天线单元组阵方法之外，目前还有堆叠法、反射面法、加载空气介质法、短路探针法、挖槽法和高次模法。其中，天线单元组阵法增加了天线的整体大小和设计复杂度、堆叠法具有高剖面或低孔径效率、反射面法和空气层法以增加天线高度为代价来增加增益、短路探针法和挖槽法可实现的最大方向性仍然是有限的。所以，高次模微带天线维持了极低的天线剖面，单元辐射有效面积大，不需要复杂结构就能实现高增益性能，能代替小规模阵列，有利于提高天线的辐射效率，具有重要的实用价值。
3、与基模微带天线相比，高次模微带天线天然具有更大的电尺寸，故有利于实现高增益辐射。但是，传统高次模微带天线通常存在异相电流，这导致其辐射方向图出现裂瓣或具有很高的旁瓣电平。天线辐射方向图的主瓣，一般代表了信号传输目标覆盖区域，而旁瓣代表了无效的能量辐射，越高的旁瓣水平，也就意味着越多的信号传输到非目标区域，一方面浪费能量，另一方面对于涉密通信还增大了信息泄露的风险。p>
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种具有高旁瓣抑制的高增益微带天线及通信设备。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
3、一种具有高旁瓣抑制的高增益微带天线，包括介质基板，所述介质基板的一个面设有天线辐射贴片，所述天线辐射贴片采用同轴馈电，所述天线辐射贴片设有两个槽和一个缝隙，每个所述槽内设置寄生贴片；
4、通过两个槽和缝隙的协同作用，使得工作在高次模的微带天线的异相电流围绕天线辐射贴片流动，消除大部分异相电流，降低天线旁瓣电平；
5、寄生贴片加载在槽中，寄生贴片被耦合激发出的表面电流与天线辐射贴片两侧电流完全同相，使得微带天线在保留高次模式的同时，更进一步加强旁瓣的抑制水平。
6、进一步，所述两个槽关于介质基板的中心点上下对称设置，且槽的一条边与天线辐射贴片的非辐射边重合。
7、进一步，所述缝隙竖直设于两个槽的中间，且关于介质基板中心对称设置。
8、进一步，所述槽、天线辐射贴片、寄生贴片及介质基板的形状相同。
9、进一步，所述两个槽尺寸相等。
10、进一步，所述缝隙为长条形。
11、进一步，所述缝隙的长为0.3λ0，宽为0.009λ0，所述λ0为天线的频点对应的自由空间的波长。
12、进一步，
13、当高增益微带天线为矩形微带贴片天线时，槽为矩形，寄生贴片为矩形，槽的长为0.28λ0，宽为0.3λ0，寄生贴片的边长与天线辐射贴片之间距离0.009λ0；
14、当高增益微带天线为圆形微带贴片天线时，槽为圆形，寄生贴片为圆形，槽的半径为0.14λ0，寄生贴片的边长与天线辐射贴片之间距离0.009λ0。
15、进一步，根据表征反射系数和e面方向图确定寄生贴片的尺寸参数。
16、一种通信设备，包括所述的高增益微带天线。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
18、本专利技术以工作在高次谐振模式的微带天线为基础，通过在天线辐射贴片适当的位置上加载槽、缝隙和寄生贴片结构，对天线高次谐振模式下的电流分布进行调控，从而调控天线的远场辐射，在保持剖面低、结构简单的前提下，得到良好的旁瓣抑制水平以及较高方向增益。
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1.一种具有高旁瓣抑制的高增益微带天线，其特征在于，包括介质基板，所述介质基板的一个面设有天线辐射贴片，所述天线辐射贴片采用同轴馈电，所述天线辐射贴片设有两个槽和一个缝隙，每个所述槽内设置寄生贴片；
2.根据权利要求1所述的高增益微带天线，其特征在于，所述两个槽关于介质基板的中心点上下对称设置，且槽的一条边与天线辐射贴片的非辐射边重合。
3.根据权利要求2所述的高增益微带天线，其特征在于，所述缝隙竖直设于两个槽的中间，且关于介质基板中心对称设置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高增益微带天线，其特征在于，所述槽、天线辐射贴片、寄生贴片及介质基板的形状相同。
5.根据权利要求1所述的高增益微带天线，其特征在于，所述两个槽尺寸相等。
6.根据权利要求1所述的高增益微带天线，其特征在于，所述缝隙为长条形。
7.根据权利要求6所述的高增益微带天线，其特征在于，所述缝隙的长为0.3λ0，宽为0.009λ0，其中λ0为天线频点对应的自由空间的波长。
8.根据权利要求1所述的高增益微带天线，其特征在于，p>
9.根据权利要求1所述的高增益微带天线，其特征在于，根据表征反射系数和E面方向图确定寄生贴片的尺寸参数。
10.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的高增益微带天线。
...【技术特征摘要】
1.一种具有高旁瓣抑制的高增益微带天线，其特征在于，包括介质基板，所述介质基板的一个面设有天线辐射贴片，所述天线辐射贴片采用同轴馈电，所述天线辐射贴片设有两个槽和一个缝隙，每个所述槽内设置寄生贴片；
2.根据权利要求1所述的高增益微带天线，其特征在于，所述两个槽关于介质基板的中心点上下对称设置，且槽的一条边与天线辐射贴片的非辐射边重合。
3.根据权利要求2所述的高增益微带天线，其特征在于，所述缝隙竖直设于两个槽的中间，且关于介质基板中心对称设置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高增益微带天线，其特征在于，所述槽、天线辐射贴片、寄生贴片及介质基板的形状相同...
【专利技术属性】
技术研发人员：区俊辉，钟佳颖，郑鑫，黄沫，章秀银，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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