[发明专利]一种提高角度分集效果的微带天线及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统中的微带天线技术，尤其涉及一种提高角度分集效果的微带天线及方法。

背景技术

与有线通信相比，无线通信的不可靠性主要是由无线衰落信道的时变和多径特性引起的。在不增加发送功率或系统带宽的情况下，克服多径衰落影响、提高信道可靠性的有效方法是采用各种分集技术。其中，角度分集是多天线系统中应用较多的一种，角度分集即是利用不同的天线方向图指向来分离来自不同方向的信号。现有的微带天线如图1所示，由导体振子、介质基片和接地板组成，其中，介质基片介于导体振子与接地板之间。现有的微带天线只有主模辐射，天线波速宽度较窄。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种提高角度分集效果的微带天线及方法，实现天线方向图最大辐射方向的变化，展宽天线的波束宽度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种提高角度分集效果的微带天线，该微带天线包括：导体振子、介质基片、接地板、导体器件；其中，

导体振子，通过导体器件连接接地板，用于接收方位向的来波；

介质基片，介于导体振子与接地板之间；

接地板，用于提供电路中的地；

导体器件，用于激励起至少一种高次模式的辐射，所述辐射的最大辐射方向偏离天顶方向。

上述方案中，所述介质基片的介电常数为4.5，厚度在0.5～2mm之间。

上述方案中，所述导体器件为金属通孔。

上述方案中，所述金属通孔至少有一个。

上述方案中，所述金属通孔有四个，分别在导体振子的四个边角，金属通孔深度与介质基片厚度相同。

上述方案中，四个金属通孔对于导体振子中心对称，四个金属通孔的形状完全相同，孔径在0.1～1mm之间。

上述方案中，每个导体振子边角的金属通孔的中心位置距离边角的两边均为0.5mm。

上述方案中，所述导体振子长边长度为12mm，宽边长度为10mm，微带侧馈传输线的长度为5mm。

本发明提供的一种提高角度分集效果的方法，该方法包括：

将导体振子与接地板通过导体器件连接；通过导体器件激励起至少一种高次模式的辐射，所述辐射的最大辐射方向偏离天顶方向。

本发明提供了一种提高角度分集效果的微带天线及方法，将导体振子与接地板通过导体器件连接；通过导体器件激励起至少一种高次模式的辐射，所述辐射的最大辐射方向偏离天顶方向；如此，在不同模式的辐射叠加下，能够获得不同的的波束指向和波束宽度，实现天线方向图最大辐射方向的变化，并且，将偏离天顶方向的最大辐射方向与导体振子的主模最大辐射方向叠加，能够展宽天线的波束宽度。

附图说明

图1为现有的微带天线的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种提高角度分集效果的微带天线的结构示意图；

图3为本发明实施例的采用金属通孔作为导体器件的微带天线的结构示意图；

图4为本发明实施例的微带天线不同模式的辐射方向示意图；

图5为振子天线的辐射方向示意图；

图6为本发明实施例的微带天线与现有微带天线的波束宽度比较示意图；

图7为本发明实施例的微带天线的驻波比示意图；

图8为本发明实施例的一种提高角度分集效果的方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：将导体振子与接地板通过导体器件连接；通过导体器件激励起至少一种高次模式的辐射，所述辐射的最大辐射方向偏离天顶方向。

下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明实现一种提高角度分集效果的微带天线，如图2所示，包括：导体振子、介质基片、接地板、导体器件；其中，

导体振子，通过导体器件连接接地板，用于接收方位向的来波；

介质基片，介于导体振子与接地板之间；

接地板，用于提供电路中的地；

导体器件，用于激励起至少一种高次模式的辐射，所述辐射的最大辐射方向偏离天顶方向；

所述介质基片的介电常数可以为4.5，厚度一般在0.5～2mm之间，本实施例选1mm；

进一步的，调整所述介质基片的厚度改善微带天线的波束宽度；

具体的，通过模拟试验确定微带天线工作频率处最大波束宽度时的介质基片的厚度；

所述导体器件一般为金属通孔；