一種高增益單極性微帶振子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種高增益單極性微帶振子。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，微單天線成為通信中，尤其是小型化天線的主流。天線是一種把高頻電流轉(zhuǎn)化成無線電波發(fā)射到空間，同時(shí)可以收集空間無線電波并產(chǎn)生高頻電流的裝置。天線可看作由電容和電感組成的調(diào)諧電路；該調(diào)諧電路在某些頻率點(diǎn)，其容性和感性將相互抵消，電路表現(xiàn)出純阻性，該現(xiàn)象稱之為諧振，而諧振現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的工作頻點(diǎn)即為諧振頻率點(diǎn)，處于天線諧振頻率點(diǎn)的能量，其輻射特性最強(qiáng)；并將具有諧振特性的天線結(jié)構(gòu)稱作天線振子，并將高頻電流直接激勵(lì)的天線結(jié)構(gòu)稱作有源振子，反之稱作無源振子；現(xiàn)有振子中，包括物理振子以及微帶振子，在根據(jù)實(shí)際使用的需要對(duì)天線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了使得天線的諧振頻率點(diǎn)滿足設(shè)定要求，需要對(duì)天線的輸入阻抗進(jìn)行調(diào)整，通過調(diào)整后的振子以及普通振子依然不能滿足目前通信標(biāo)準(zhǔn)的要求，目前通信標(biāo)準(zhǔn)越來越高，對(duì)微帶振子的要求也越來越高，目前的振子的增益、方向性、前后比均需要獲得突破，最重要的是滿足小型化的前提下實(shí)現(xiàn)上述突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn)，提供一種一種高增益、方向性好、且能實(shí)現(xiàn)小型化的高增益單極性微帶振子。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具體方案如下:一種高增益單極性微帶振子，包括有主PCB板，所述主PCB板上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)微帶輻射區(qū)；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)包括有微帶上弧邊以及微帶下弧邊，所述微帶上弧邊和微帶下弧邊閉合形成一個(gè)封閉的區(qū)域；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長的微帶單元；所述每個(gè)微帶單元兩端寬中間窄呈啞鈴狀；所述多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長微帶單元分為一個(gè)第一微帶單元、兩個(gè)第二微帶單元、兩個(gè)第三微帶單元、兩個(gè)第四微帶單元以及一個(gè)第五微帶單元；
[0005]所述第一微帶單元設(shè)于靠近微帶下弧邊的一側(cè)，第五微帶單元設(shè)于靠近微帶上弧邊的一側(cè)，所述兩個(gè)第二微帶單元分別設(shè)于第一微帶單元的上方的兩側(cè)且在同一水平線上，所述兩個(gè)第三微帶單元分別設(shè)于兩個(gè)第二微帶單元的上方的兩側(cè)且在同一水平線上，所述兩個(gè)第四微帶單元分別設(shè)于第三微帶單元的上方且在同一水平線上；
[0006]所述第一微帶單元的一端與一個(gè)第二微帶單元的一端電連接，所述第一微帶單元的另一端與另一個(gè)第二微帶單元的一端電連接，所述一個(gè)第二微帶單元的另一端與一個(gè)第三微帶單元的一端電連接，所述另一個(gè)第二微帶單元的另一端與另一個(gè)第三微帶單元的一端電連接，所述一個(gè)第三微帶單元的另一端與一個(gè)第四微帶單元的一端連接，所述另一個(gè)第三微帶單元的另一端與另一個(gè)第四微帶單元的一端連接，所述一個(gè)第四微帶單元的另一端和另一個(gè)第四微帶單元的另一端分別與第五微帶單元的兩端電連接。
[0007]優(yōu)選的，還包括兩條微帶饋電線；所述微帶饋電線的一端與對(duì)應(yīng)的微帶輻射區(qū)的第一微帶單元電連接，另一端與主PCB板上的對(duì)應(yīng)的過孔電連接。
[0008]優(yōu)選的，所述每個(gè)微帶單元的導(dǎo)電層厚度為0.5mm-1.5mm之間。
[0009]優(yōu)選的，所述微帶饋電線包括有一個(gè)N字形的N形隔離部以及從N形隔離部一端延伸出的連接部；所述N形隔離部的另一端與過孔電連接；所述兩個(gè)N形隔離部的拱處均向外。
[0010]優(yōu)選的，所述第三微帶單元與第四微帶單元之間還設(shè)有一 T字形的微帶T形隔離部。
[0011]優(yōu)選的，所述微帶上弧邊的弧度角α I為90° -120°。
[0012]優(yōu)選的，所述每個(gè)微帶單元的中間設(shè)有一兩頭為弧形中間為矩形的通孔。
[0013]優(yōu)選的，所述通孔內(nèi)填充有二氧化硅半導(dǎo)體。
[0014]優(yōu)選的，所述主PCB板的邊緣設(shè)有一圈微帶隔離環(huán)線。
[0015]優(yōu)選的，所述主PCB板的上下兩側(cè)設(shè)有鋸齒狀的微帶隔離齒線。
[0016]優(yōu)選的，所述主PCB的微帶輻射區(qū)的上部和下部均設(shè)有兩段在同一水平線上的微帶隔離直線，所述兩段微帶直線的靠近的兩端設(shè)有隔離微帶電容。
[0017]優(yōu)選的，所述微帶單元的中間部分的邊緣呈鋸齒狀。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:通過設(shè)置包括有主PCB板，所述主PCB板上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)微帶輻射區(qū)；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)包括有微帶上弧邊以及微帶下弧邊，所述微帶上弧邊和微帶下弧邊閉合形成一個(gè)封閉的區(qū)域；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長的微帶單元；所述每個(gè)微帶單元兩端寬中間窄呈啞鈴狀；所述多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長微帶單元分為一個(gè)第一微帶單元、兩個(gè)第二微帶單元、兩個(gè)第三微帶單元、兩個(gè)第四微帶單元以及一個(gè)第五微帶單元；其在800MHz至950MHz頻段均表現(xiàn)出優(yōu)良的通信電氣參數(shù)性能，具體的，單個(gè)輻射單元最低頻點(diǎn)前后比均大于31dB，在950MHz，單個(gè)輻射單元最低頻點(diǎn)前后比均為36dB ;而低頻點(diǎn)增益均大于9.35dBi,頻帶內(nèi)平均增益大于9.8dBi。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的俯視圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型的俯視圖；
[0021]圖3是微帶單元的俯視圖；
[0022]圖4是微帶單元的正視圖；
[0023]圖5是在頻率為800MHZ時(shí)前后比的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖；
[0024]圖6是在頻率為890MHZ時(shí)前后比的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖；
[0025]圖7是在頻率為920MHZ時(shí)前后比的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖；
[0026]圖8是在頻率為950MHZ時(shí)前后比的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖；
[0027]圖9是在頻率為800MHZ時(shí)表示增益的方向圖；
[0028]圖10是在頻率為890MHZ時(shí)表示增益的方向圖；
[0029]圖11是在頻率為950MHZ時(shí)表示增益的方向圖；
[0030]圖1至圖11中的附圖標(biāo)記說明:
[0031]1-主PCB板；11-微帶隔離環(huán)線；12_微帶隔離齒線；13_微帶隔離直線；
[0032]2-微帶輻射區(qū)；21_微帶上弧邊；22_微帶下弧邊；
[0033]31-過孔；32-N形隔離部；33_連接部；
[0034]41-第一微帶單元；42_第二微帶單元；43_第三微帶單元；44_第四微帶單元；45-第五微帶單元；
[0035]5-微帶T形隔離部；
[0036]6-通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，并不是把本實(shí)用新型的實(shí)施范圍局限于此。
[0038]如圖1至圖11所示，本實(shí)施例所述的一種高增益單極性微帶振子，包括有主PCB板1，所述主PCB板I上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)微帶輻射區(qū)2 ;所述每個(gè)微帶輻射區(qū)2包括有微帶上弧邊21以及微帶下弧邊22，所述微帶上弧邊21和微帶下弧邊22閉合形成一個(gè)封閉的區(qū)域；所述每個(gè)微帶輻射區(qū)2內(nèi)設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長的微帶單元；所述每個(gè)微帶單元兩端寬中間窄呈啞鈴狀；所述多個(gè)獨(dú)立的二分之一波長微帶單元分為一個(gè)第一微帶單元41、兩個(gè)第二微帶單元42、兩個(gè)第三微帶單元43、兩個(gè)第四微帶單元44以及一個(gè)第五微帶單元45 ；
[0039]所述第一微帶單元41設(shè)于靠近微帶下弧邊22的一側(cè)，第五微帶單元45設(shè)于靠近微帶上弧邊21的一側(cè)，所述兩個(gè)第二微帶單元42分別設(shè)于第一微帶單元41的上方的兩側(cè)且在同一水平線上，所述兩個(gè)第三微帶單元43分別設(shè)于兩個(gè)第二微帶單元42的上方的兩側(cè)且在同一水平線上，所述兩個(gè)第四微帶單元44分別設(shè)于第三微帶單元43的上方且在同一水平線上；
[0040]所述第一微帶單元41的一端與一個(gè)第二微帶單元42的一端電連接，所述第一微帶單元41的另一端與另一個(gè)第二微帶單元42的一端電連接，所述一個(gè)第二微帶單元42的另一端與一個(gè)第三微帶單元43的一端電連接，所述另一個(gè)第二微帶單元42的另一端與另一個(gè)第三微帶單元43的一端電連接，所述一個(gè)第三微帶單元43的另一端與一個(gè)第四微帶單元44的一端連接，所述另一個(gè)第三微帶單元43的另一端與另一個(gè)第四微帶單元44的一端連接，所述一個(gè)第四微帶單元44的另一端和另一個(gè)第四微帶單元44的另一端分別與第五微帶單元45的兩端電連接。
[0041]通過不斷的微帶電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及通過不斷試驗(yàn)和參數(shù)調(diào)整下，最終確定了此微帶電路結(jié)構(gòu)，在800MHZ至950MHZ頻段均表現(xiàn)出優(yōu)良的通信電氣參數(shù)性能，具體的，單個(gè)輻射單元最低頻點(diǎn)前后比大于30dB，頻帶內(nèi)前后比平均大于32dB ;低頻點(diǎn)增益大于
9.37dBi,頻帶內(nèi)平均增益大于9.8dBi。
[0042]具體實(shí)際測(cè)試結(jié)果如下表HFSS15軟件計(jì)算:
[0043]測(cè)試頻帶段
[0044]頻帶內(nèi)前后比
[0045]對(duì)應(yīng)增益
[0046]800MHz
[0047]31.225dB
[0048]9.3521dBi
[0049]820MHz
[0050]31.927dB
[0051]9.4956dBi
[0052]850MHz
[0053]32.312dB
[0054]9.5352dBi
[0055]870MHz
[0056]32.807dB
[0057]9.6149dBi
[0058]890MHz
[0059]33.635dB
[0060]9.7550dBi
[0061]910MHz
[0062]33.908dB