[实用新型]一种基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种缝隙天线，尤其是一种基于半模基片的双频段缝隙天线。

背景技术

近年来随着无线通信系统的广泛使用，市场上呈现多种无线通信系统共存的局面，为了降低成本、减少天线之间的电磁耦合干扰，对兼容多频段的天线需求显得愈发迫切。目前，双频段天线的研究很多，据调研，按照天线类型，常见双频段天线可分为以下几种类型：双频段微带天线、双频段圆锥喇叭天线、双频段车载鞭状天线、双频段平面倒置F型（PIFA）天线、双频段印刷单极子天线、双频段圆筒天线、双频段抛物面天线等等，它们工作的双频段可大体分为以下几种类型：VHF/UHF双频段，WLAN的2.4GHz/5.2GHz双频段，2.45GHz和5.80GHz两个射频识别（RFID）频段、L/S双频段、2.4～2.484GHz WLAN和3.4～3.69GHz WiMAX双频段、C/Ku双频段、GSM900MHz/DCS1800MHz移动通信双频段、用于卫星地面测控站的C/L双频段、跟踪载人飞船的Ku/S双频段、用于遥测跟踪的S/X双频段等等，以满足各种各样的通信需要。其中，工作在类似C/X双频段的双频段天线存在不易和平面电路集成、尺寸大的缺点。

发明内容

本实用新型要解决是技术问题是提供一种易与平面电路集成且尺寸较小的双频段缝隙天线。

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线，包括矩形的介质基片和内壁设有导电金属层的金属通孔，介质基片的上表面设有上表面金属层和馈电微带线，介质基片的下表面设有下表面金属层，下表面金属层上设有条形缝隙，金属通孔沿上表面金属层的边缘分布并围成一个半包围结构，半包围结构构成谐振腔，馈电微带线位于谐振腔开口处且与上表面金属层相连，上表面金属层和下表面金属层通过金属通孔内壁的导电金属层相连，条形缝隙位于的谐振腔内且长度方向指向谐振腔的开口。采用半模基片集成波导的双频段天线与基片集成波导的双频段天线相比尺寸缩小一半；采用上表面金属层与下表面金属层的双层电路板设计便于与平面电路集成；采用在下表面金属层上设置条形缝隙来实现对外辐射。

本实用新型的介质基片的上表面还设有半共面波导结构，半共面波导结构为馈电微带线提供匹配阻抗且与上表面金属层相连。采用半共面波结构能够对馈电微带线起到一定的阻抗匹配作用。

本实用新型的条形缝隙的数量为2条以上且相互平行。采用2条以上的条形缝隙能够满足不同情况下对天线在增益或辐射方向方面的需求。

本实用新型的条形缝隙的长度为大于等于1/8小于等于7/8的介质基片总宽度，宽度为大于等于1/25小于等于7/25的介质基片总长度。采用长度为大于等于1/8小于等于7/8的介质基片总宽度以及采用宽度为大于等于1/25小于等于7/25的介质基片总长度的设计，能够满足对于不同谐振频率的要求。

本实用新型的相邻条形缝隙之间的距离为大于等于1/7小于等于1/2的介质基片总长度。采用相邻条形缝隙之间的距离为大于等于1/7小于等于1/2的介质基片总长度的设计，能够满足天线在不同增益或辐射方向方面的需求，同时能够实现调节谐振频率的需求。

本实用新型的半共面波导的宽度为大于等于1/13小于等于3/8的介质基片的总宽度，长度为大于等于1/11小于等于7/11的介质基片总长度。采用半共面波导的宽度为大于等于1/13小于等于3/8的介质基片的总宽度以及采用长度为大于等于1/11小于等于7/11的介质基片总长度的设计，能够有效调节阻抗匹配。

本实用新型的有益效果在于：（1）可以通过改变条形缝隙的形状、数量、尺寸或相对距离来改变工作频率；（2）采用半模基片集成波导，有效地减少了双频段天线的尺寸；（3）采用上表面金属层与下表面金属层的双层电路板设计便于与平面电路集成；（4）采用半共面波导结构提供匹配阻抗，能够降低天线能量损失，提高天线的辐射性能。

附图说明

图1为本实用新型的半模基片集成波导双频段缝隙天线的正面示意图；

图2为本实用新型的半模基片集成波导双频段缝隙天线的背面示意图；

图3为本实用新型的半模基片集成波导双频段缝隙天线的反射系数S11随频率变化图；

图4为本实用新型的半模基片集成波导双频段缝隙天线的辐射方向图。

具体实施方式