[实用新型]一种带有寄生单元的微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及微带天线领域，具体是一种带有寄生单元的微带天线。

背景技术

微带天线是在有金属接地板的介质基片上沉淀或贴附所需形状金属条、片构成的微波天线。微带天线可分为两种：微带振子天线和微带缝隙天线。微带天线通常由三部分组成，底层为金属地，中间层为绝缘介质，顶层为馈电网络和辐射单元。其基本原理为：电磁波由馈电网络输入，在辐射单元产生谐振，谐振频率即为所需的工作频率，最后把电磁波能量辐射出去，这就是天线的发射过程中，反之则为天线的接收过程。

一般的微带天线有很多优点，如小型化、平面结构易和电路集成、平面结构易共形、易加工。但是，微带天线有一个明显的缺点，其工作频率很窄，通常只有3%左右，这极大地限制了微带天线的应用范围，因为现代通信技术的发展趋势是宽带化、小型化，若采用这种天线，在一个系统中就会采用几个天线，从而增加了系统的体积和成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种带有寄生单元的微带天线，解决了以往微带天线的工作频率范围较窄，为了满足所需的工作频率，导致系统的体积和成本增加的问题。

本实用新型为解决技术问题主要通过以下技术方案实现：一种带有寄生单元的微带天线，从下往上依次包括金属地、绝缘介质、辐射单元，所述辐射单元的横截面形状为方形，辐射单元上连接有馈电网络，辐射单元的上方还设有寄生单元，所述寄生单元的长度与辐射单元的长度相等。

寄生单元与辐射单元通过电磁耦合形成新的辐射单元，从而展宽天线的工作带宽。

进一步地，所述寄生单元的横截面形状为方形，且寄生单元的宽度大于辐射单元的宽度。因为寄生单元与辐射单元之间是空气介质，空气的介电常数比印制板的介电常数低些，为了获得较好的谐振效果，将寄生单元的尺寸设计得比辐射单元大些。

进一步地，所述辐射单元与寄生单元之间的距离为绝缘介质的厚度的5~15倍。实践表明，在一定范围内，高度越大，工作频率范围越大。

更进一步地，所述辐射单元的中心线与寄生单元的中心线位于同一竖直平面上。

所述寄生单元通过绝缘螺钉固定在绝缘介质上。寄生单元是悬空的，采用绝缘螺钉能够避免对谐振效果产生影响。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

（1）本实用新型通过设置寄生单元，寄生单元与原来的辐射单元电磁耦合形成新的辐射单元，新的辐射单元的工作频率范围比原来天线的工作频率宽，这样就展宽了天线的工作带宽，与传统的微带天线相比，减小了系统的体积，也减小了成本。

（2）本实用新型结构简单，易于操作和实现，能够很好地应对复杂的电磁环境，提高天线的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

附图标记对应的名称为：1、金属地，2、绝缘介质，3、辐射单元，4、馈电网络，5、寄生单元，6、绝缘螺钉。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

如图1所示，本实施例包括金属地1、绝缘介质2、辐射单元3，金属地1位于最底层，绝缘介质2位于中间层，而辐射单元3位于上层，辐射单元3的横截面形状为方形，辐射单元3上连接有馈电网络4。

本实施例的辐射单元3的上方还设有寄生单元5，寄生单元5的长度与辐射单元3的长度相等。

作为优选，本实施例的寄生单元5的横截面形状为方形，且寄生单元5的宽度大于辐射单元3的宽度。

本实施例的辐射单元3与寄生单元5之间的距离为绝缘介质2的厚度的5~15倍。实践表明，在一定范围内，高度越大，工作频率范围越大，当辐射单元3与寄生单元5之间的距离为绝缘介质2的厚度的5~15倍时，所得的工作频率完全满足要求，而作为优选，当辐射单元3与寄生单元5之间的距离为绝缘介质2的厚度的10倍时，可得到最佳的工作频率。

本实施例的辐射单元3的中心线与寄生单元5的中心线位于同一竖直平面上。

本实施例的寄生单元5通过绝缘螺钉6固定在绝缘介质2上。

本实施例通过在原来辐射单元的基础上增加一个寄生单元，而增加的寄生单元与原来的辐射单元电磁耦合成新的辐射单元，展宽了天线的工作带宽，进而可以减小天线的使用数量，比如以前需要几个天线才能实现的系统，现在可能只需要1个天线就能实现，这样大大减小了系统的体积，也减小了投入成本。

本实施例的工作原理：拿天线的发射来说，首先，电磁波由馈电网络4输入，在辐射单元3和寄生单元5形成的新的辐射单元产生谐振，最后把电磁波能量辐射出去，完成天线的发射；而天线的接收过程与发射过程是相反的。