[发明专利]一种高增益端射毫米波天线

说明书

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种高增益端射毫米波天线。

背景技术

无线个人局域网(WPAN)是一种采用无线连接的个人局域网。它被用在手机、计算机、附属设备以及小范围内的数字设备之间进行通讯，目前已经非常成熟的技术包括蓝牙、WiFi、ZigBee、WiMax等。WPAN所覆盖的范围一般在半径10米以内、必须于许可的频段，它具有价格便宜、机体小、易操作和功耗低等特点。

但是近年来，人们对短距离无线宽带多媒体高速传输的需求日益增高，传统的WPAN技术面临严峻考验，亟待需要超高速的无线通信技术。为解决此问题，各个国家，如美国、日本、欧洲、澳大利亚、加拿大、韩国等纷纷制定并发布了自己的毫米波通信技术标准IEEE802.11ad，其主要集中于60GHz频段。中国同时也发布了自己的毫米波通信技术标准IEEE802.11aj，包括40.5-47GHz和59-64GHz两个频段。毫米波通信技术由其宽频谱，通信速率可达1Gb/s以上，相对于传统wifi、蓝牙技术处于绝对优势，是未来无线移动通信技术发展的关键技术。

天线作为无线通信系统的关键部件之一，历来是人们研究的热点。目前对于毫米波频带单天线(区别于阵列天线)研究报道比较多，但是普遍存在增益不高等缺点，对于高增益天线的研究也集中于采用阵列天线的方式实现，天线采用阵列方式增加了馈电系统的复杂度，增加了许多不确定性。因此采用毫米波频段高增益单天线，可以大大减小电路设计的复杂度，减小无线设备的尺寸，增加信号的传输距离。因此，如何提高毫米波频带单天线的增益是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高增益的端射毫米波天线。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该高增益端射毫米波天线，包括介质基板、两条馈线、辐射单元，两条馈线分别设置在介质基板的上表面和下表面且上下对应，馈线包括渐变双线与非渐变微带线，渐变双线的宽度逐渐变小，非渐变微带线的宽度相同，所述辐射单元包括第一辐射贴片与第二辐射贴片，第一辐射贴片设置在介质基板的下表面，第二辐射贴片设置在介质基板的上表面，第一辐射贴片与第二辐射贴片的结构相同且关于馈线的轴线对称设置，第一辐射贴片设置在位于介质基板下表面的渐变双线末端，第二辐射贴片设置在位于介质基板上表面的渐变双线末端，所述第一辐射贴片包括一个等腰梯形贴片和一个半圆形贴片，等腰梯形贴片的的小径端与位于介质基板下表面的渐变双线末端相连，等腰梯形贴片的大径端与半圆形贴片的直边连接成一个整体，所述介质基板的上表面设置有反射枝节、多个“II”形谐振单元与多个反射单元，反射枝节设置在馈线靠近辐射单元的位置，所述反射枝节包括第一矩形枝节与第二矩形枝节，所述第一矩形枝节与第二矩形枝节的结构相同且以馈线为轴线对称的设置在馈线两侧，多个“II”形谐振单元依次设置在馈线的延长线上，多个反射单元排列形成一条抛物线，所述反射枝节、辐射单元、多个“II”形谐振单元均位于抛物线内凹的一侧。

进一步的是，所述“II”形谐振单元包括第一矩形贴片、第二矩形贴片、第三矩形贴片、第四矩形贴片、第五矩形贴片、第六矩形贴片，第一矩形贴片、第二矩形贴片、第三矩形贴片、第四矩形贴片依次首尾相连组成一个矩形，所述第一矩形贴片的长度方向与馈线互相垂直，所述第五矩形贴片、第六矩形贴片设置在第一矩形贴片与第三矩形贴片之间，第五矩形贴片的两端分别与第一矩形贴片、第三矩形贴片相连接，第六矩形贴片的两端分别与第一矩形贴片、第三矩形贴片相连接，第五矩形贴片、第六矩形贴片均与第二矩形贴片互相平行，所述第二矩形贴片与第四矩形贴片上均设置有开口。

进一步的是，所述反射单元包括四个结构相同的反射贴片，所述反射贴片包括一个直角梯形贴片和一个条形贴片，所述条形贴片与直角梯形贴片的大径端相连，四个直角梯形贴片的小径端互相连接在一起形成反射单元的中心点，所述四个反射贴片围绕反射单元的中心点均布设置。

进一步的是，所述微带线为50Ω微带线。

进一步的是，所述第一矩形枝节和与其相邻的等腰梯形贴片的侧边互相平行。