一種具有地輻射模的寬帶貼片天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種寬帶貼片天線，尤其是涉及一種具有地輻射模的寬帶貼片天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展，對天線的要求也越來越高。微帶貼片天線具有體積小、重量輕、成本低、易與有源器件和電路集成等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。但微帶天線本身是一種諧振式天線，高Q值決定了它的窄帶特性，限制了它的應(yīng)用。為了提高收發(fā)通信系統(tǒng)的工作效率，寬頻帶小型化微帶天線成為天線領(lǐng)域的一個主要研宄方向。
[0003]常用的增強(qiáng)帶寬的方法有:增加介質(zhì)基板厚度、降低相對介電常數(shù)、采用環(huán)形或H形貼片、加載短路探針、附加阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)等。常用的天線小型化的方法有:使用高介電常數(shù)的介質(zhì)基板、加載技術(shù)、曲流技術(shù)等。
[0004]近年來，擴(kuò)展微帶天線的帶寬有了一些新進(jìn)展。如使用多層結(jié)構(gòu)的介質(zhì)基板，采用孔徑耦合技術(shù)，輻射單元采用寄生貼片，通過在不同介質(zhì)層上的貼片之間相互耦合來增加帶寬，其相對帶寬達(dá)到90% ( 丁解，吳潔，李建新，等.一種多層結(jié)構(gòu)寬帶貼片天線的設(shè)計[J].現(xiàn)代雷達(dá).，2014，36(11):54-57) ο又如使用兩層隔空疊放的介質(zhì)基板，在第一層下方外加反射板，同時在輻射層采用寄生貼片，實(shí)現(xiàn)在5G頻段提高18%的帶寬(Insu Yeom, Jin Myung Kim, Chang Won Jung.Dual-band slot-coupled patch antennawith broad bandwidth and high directivity for WLAN access point.ELECTRONICSLETTERS., 2014, 50(10):726 - 728)。也有同樣采用雙層介質(zhì)基板，改變貼片幾何形狀，利用雙饋和三饋技術(shù)，達(dá)到29 %的相對帶寬(Sharma, M.D.Katariya, A.Meena, R.S.Broad Band Aperture Coupled Microstrip Antenna with Dual Feed and ThreeFeed Technique.1nternat1nal Conference on Communicat1n Systems and NetworkTechnologies.，2012，23:62-65)。這些方法雖然都實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展帶寬，但都采用多層介質(zhì)基板，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，不易天線的小型化和加工生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種具有地輻射模的寬帶貼片天線。
[0006]本發(fā)明設(shè)有介質(zhì)基板，介質(zhì)基板為長方體，介質(zhì)基板的前表面、后表面和下表面為相連的涂覆有金屬層的地面，介質(zhì)基板的上表面后部設(shè)有一塊與后表面相連的矩形貼片，介質(zhì)基板的上表面前部設(shè)有一塊輻射貼片，輻射貼片與介質(zhì)基板上表面后部矩形貼片及前表面留有縫隙，輻射貼片和介質(zhì)基板上表面后部矩形貼片與介質(zhì)基板兩個側(cè)面留有相同寬度的縫隙。
[0007]所述介質(zhì)基板的前表面涂覆有前表面金屬層。
[0008]所述介質(zhì)基板的后表面涂覆有后表面金屬層。
[0009]所述介質(zhì)基板的下表面涂覆有下表面金屬層。
[0010]所述介質(zhì)基板的上表面后部居中置有矩形貼片，矩形貼片與后表面金屬層相連，矩形貼片與兩個側(cè)面留有相同寬度的縫隙。
[0011]所述介質(zhì)基板的上表面前部居中設(shè)有輻射貼片，輻射貼片與上表面后部矩形貼片留有縫隙，矩形輻射貼片與前表面留有縫隙，矩形輻射貼片與兩個側(cè)面留有相同寬度的縫隙。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)和顯著效果:同時具有天線元輻射模和接地面輻射模的天線結(jié)構(gòu)，天線結(jié)構(gòu)簡單且小型化，工頻處相對帶寬達(dá)到17%以上。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線的電路參數(shù)Sll仿真結(jié)果。
[0015]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線EH面方向圖的仿真結(jié)果。
[0016]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線的電路參數(shù)Sll仿真結(jié)果。
[0018]圖6是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線EH面方向圖的仿真結(jié)果。
[0019]圖7是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖8是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線的電路參數(shù)Sll仿真結(jié)果。
[0021]圖9是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線EH面方向圖的仿真結(jié)果。
[0022]圖10是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖11是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線的電路參數(shù)Sll仿真結(jié)果。
[0024]圖12是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線面方向圖的仿真結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]參考圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種具有地輻射模的小型寬帶貼片天線結(jié)構(gòu)圖。長方體介質(zhì)基板的前表面1、下表面2和后表面3為相連的涂覆有金屬層的地面，長方體介質(zhì)基板的上表面后部為一塊與后表面相連的矩形貼片4，長方體介質(zhì)基板的上表面前部為一塊輻射貼片5，輻射貼片與上表面后部矩形貼片及前表面留有縫隙，輻射貼片5和上表面后部矩形貼片4與兩個側(cè)面留有相同寬度的縫隙。
[0027]所述長方體介質(zhì)基板采用雙面覆銅的微波介質(zhì)基板。長方體介質(zhì)基板的寬度為 a = 17.2mm +0.1mm,長度為 b = 47.9mm±0.1mm,厚度為 c = 3mm±0.1