一种双频高增益薄片天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双频高增益薄片天线，属于无线通信技术领域，薄片天线采用平面结构，天线固定在一个电介质片的中间层，薄片天线的天线体上开有可以形成一个高频电流环路的缝隙，天线有一个馈电管脚，一个接地管脚，2个悬空的焊脚共4个管脚，用于和印刷电路板焊接的2个悬空焊脚暴露在电介质片外，天线用50Ω微带线或50Ω同轴电缆与射频前端集成电路连接。本实用新型专利技术具有结构紧凑、宽频带、优良的回波损耗、高增益、高辐射效率以及不需要阻抗匹配电路的优点，可用于构造用于各种无线通讯设备的双频高增益阵列天线。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种双频高增益薄片天线，属于无线通信

技术介绍
当前的无线通讯设备如无线局域网接入点(WLANAP)笔记本电脑、平板电脑等越来越需求双频、宽频带、高增益的小尺寸天线。然而，在大多数情况下双频高增益的小尺寸天线的设计是困难的，因为对每一频带很难获得具有良好回波损耗的足够宽带，例如，即便使用匹配电路，手机天线在工作频带的边端经常只能获得_5dB的回波损耗。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种双频高增益薄片天线，天线的回波损耗优于-10dB，不需要使用阻抗匹配电路；特别是，由于本天线用PCB制造且仅有四个管脚暴露，易于大量生产和构造高增益阵列天线，此外，天线的性能非常稳定，不易受周围物体的影响而失调。本技术采用的技术方案:薄片天线采用平面结构，天线固定在一个电介质片的中间层，薄片天线的天线体上开有可以形成一个高频电流环路的缝隙，天线有一个馈电管脚，一个接地管脚，2个悬空的焊脚共4个管脚，用于和印刷电路板焊接的2个悬空焊脚暴露在电介质片外，天线用50Ω微带线或50Ω同轴电缆与射频前端集成电路连接。所述的电介质片选用60mil FR4PCB ;天线的接地管脚靠近高频电路的末端,所述的天线馈电管脚和接地管脚上分别设置有一个附加的分支，调整天线馈电管脚与接地管脚之间的距离可改善天线的阻抗匹配；在薄片天线下面安装一个可显著增加天线的峰值增益的反射板，反射板为一个108*50*lmm的反射板,天线与反射板之间的距离是25mm ;通过增加更多的薄片天线单元，构造用于各种用途的高增益阵列天线。本技术的有益效果:本技术的回波损耗优于-10dB，不需要使用阻抗匹配电路；特别是，由于本天线用PCB制造且仅有四个管脚暴露，易于大量生产和构造高增益阵列天线，此外，天线的性能非常稳定，不易受周围物体的影响而失调；同时，性能优良、结构紧凑、降低成本。附图说明图1为本技术的外观示意图结构；图2为本技术的侧视图；图3为本技术的天线仰视图；图4为本技术的固定于评估PCB板上的示意图；图5为本技术的反射器安装示意图；图中:1_接地管脚，2-馈电管脚，3-焊脚，4-评估PCB板，5-反射板，6-电介质片。具体实施方式以下结合附图和实施方式对本技术做进一步说明，以方便技术人员理解。如图1所示:薄片天线采用平面结构，确保天线的紧凑性，天线固定在一个电介质片6的中间层，电介质片6选用60mil FR4PCB，所述的电介质片6选用60mil FR4PCB ;所述的薄片天线的尺寸L*W*H=22*15.8*1.56mm。如图2、3所示:薄片天线的天线体上开有可以形成一个高频电流环路的缝隙，由于高频电流和电磁场被限制在天线体上，天线体周围的电路元件之间的耦合很弱，因此天线具有高增益、高辐射及稳定性，同时，天线体上开的缝隙有助于减小天线尺寸；天线有一个接地管脚1，一个馈电管脚2，2个悬空的焊脚3共4个管脚，用于和印刷电路板焊接的2个悬空焊脚3暴露在电介质片6外，两只悬空的悬空焊脚3对天线性能有一定影响；天线用50 Ω微带线或50 Ω同轴电缆与射频前端集成电路连接。天线的接地管脚I靠近高频电路的末端，所述的天线馈电管脚2和接地管脚I上分别设置有一个附加的分支，调整天线馈电管脚2与接地管脚I之间的距离可改善天线的阻抗匹配，从而改善天线的回波损耗。此外，由于天线与周围电路元件之间弱耦合，天线的性能很稳定而不易失调。如图4所示:我们采用HFSS软件模拟技术的双频薄片天线在88*50*1.56mm的评估PCB板4 (60mil FR4，1/2盎司铜)上的性能，优化天线尺寸直到得到最佳的模拟性倉泛。如图5所示:在薄片天线下面安装一个可显著增加天线的峰值增益的反射板5，可以使峰值增益2至3个dB ;通过增加更多的薄片天线单元，构造用于各种用途的高增益阵列天线，如户外双频无线局域网接入点天线及基站天线等。反射板5为一个108*50*lmm的反射板,天线与反射板5之间的距离是25mm。安装反射器后，HFSS模拟天线增益与辐射效率如下所示: 2.45GHz 时: G=+6.5dBi，效率=90.0%5.4GHz 时: G=+8.2dBi，效率=91.5%在天线下加装反射器，天线峰值增益增加了 2至3dB，但是天线的辐射变为定向性形式，其中最大的辐射方向垂直于薄片天线的主平面。为了保证天线的高增益，实际应用中最大的接地平面尺寸应大于最大工作波长的二分之一。特别需要指出的是，本技术的天线结构和原理可应用于其它频段和其它应用领域；使用多个薄片天线单元可以很容易地建造应用于多种领域的高增益阵列天线，如户外无线局域网接入点天线和基站天线等。本技术通过附图进行说明的，在不脱离本技术范围的情况下，还可以对本技术专利进行各种变换及等同代替，因此，本技术专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本技术专利权利要求范围内的全部实施方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双频高增益薄片天线，其特征在于：薄片天线采用平面结构，天线固定在一个电介质片的中间层，薄片天线的天线体上开有可以形成一个高频电流环路的缝隙，天线有一个馈电管脚，一个接地管脚，2个悬空的焊脚共4个管脚，用于和印刷电路板焊接的2个悬空焊脚暴露在电介质片外，天线用50Ω微带线或50Ω同轴电缆与射频前端集成电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种双频高增益薄片天线，其特征在于:薄片天线采用平面结构，天线固定在一个电介质片的中间层，薄片天线的天线体上开有可以形成一个高频电流环路的缝隙，天线有一个馈电管脚，一个接地管脚，2个悬空的焊脚共4个管脚，用于和印刷电路板焊接的2个悬空焊脚暴露在电介质片外，天线用50Ω微带线或50Ω同轴电缆与射频前端集成电路连接。2.根据权利要求1所述的一种双频高增益薄片天线，其特征在于:电介质片选用60milFR4PCB。3.根据权利要求1所述的一种双频高增益薄片天线，其特征在于:所述的接地管脚靠近闻频电路的末端。4.根据权利要求1所述的一种双频高增益...

【专利技术属性】
技术研发人员：合子明，彭平，
申请(专利权)人：香港天利和投资有限公司，
类型：实用新型
国别省市：