[发明专利]一种双层贴片的双频圆盘微带天线

说明书

技术领域

本发明属于天线设计领域，更具体地，涉及到一种新型双层贴片的双频圆盘微带天线。

背景技术

无线通信的发展对天线(尤其是贴片天线)的各项性能提出了新的要求，微带贴片天线由于重量轻、体积小、剖面低，并具有良好的方向性、灵活的馈电方式且容易与其他印刷电路集成等优点，在许多领域有着广泛的应用前景。但是，普通的微带天线带宽较低，仅为0.6%~3%，这成为微带天线被广泛应用的主要障碍。

发明内容

本发明的目的在于克服现有微带天线带宽窄的特点，提出一种双层贴片的双频圆盘微带天线，是一种新颖的宽带圆盘微带天线，该天线能够激发出2个谐振点，相对带宽能达到19%或更高，从而改善天线的工作带宽。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种双层贴片的双频圆盘微带天线，包括上层部分和下层部分，其中所述上层部分包括第一介质基板和位于第一介质基板上表面的金属贴片；所述第一介质基板和金属贴片呈圆形，且半径相等；金属贴片的圆心与第一介质基板的圆心重合；所述下层部分包括第二介质基板、位于第二介质基板上表面的开槽圆形贴片、位于第二介质基板下表面的金属接地板、同轴线；所述第二介质基板成呈圆形，且圆心与开槽圆形贴片的圆心重合，第二介质基板的圆心处开设有放置同轴线的馈电孔，所述天线馈电方式为同轴馈电；

上述第二介质基板和金属接地板的半径相同，且大于第一介质基板的半径，位于开槽圆形贴片的半径小于第一介质基板的半径。

进一步的，在保持第一、二介质基板厚度不变时，所述上层部分的第一介质基板的下表面与下层部分的第二介质基板的上表面的垂直距离h3为2mm~20mm。

进一步的，所述第一介质基板的厚度h2为0.8mm~4.5mm；第二介质基板的厚度h1为1.5mm~4mm。

进一步的，所述第二介质基板上的馈电孔孔径大小为0.5mm。

进一步的，所述开槽圆形贴片中槽的开槽方式为：先在圆形贴片画一个圆环，圆环外径为a，圆环内径为a-n，其中圆环外径a小于开槽圆形贴片的半径；再以圆环的圆心为顶点，画一个等腰三角形，以等腰三角形为原形绕圆心旋转若干次，使得相邻等腰三角形之间的夹角相等；将圆环中与各等腰三角形对应位置挖除，即得到开槽圆形贴片。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：一种双层贴片的双频圆盘微带天线，整体分为上下两层部分，其中上层部分处于“悬空”状态，由下层部分贴片产生的电磁波耦合产生谐振点，下介质基板（第二介质基板）的上表面为开槽圆形贴片，目的是为了加强与上分耦合的效果以及改善阻抗匹配。下介质基板（第二介质基板）的下表面为金属接地板，下介质基板（第二介质基板）的中心留有馈电孔，所述天线馈电方式为同轴馈电。该天线能够激发出2个谐振点，相对带宽能达到19%或更高，从而改善天线的工作带宽。

附图说明

图1是本发明所述的双频圆盘微带天线的正视图；

图2是本发明的上层结构的俯视图；

图3是本发明的下层结构俯视图；

图4是本发明的天线发射系数仿真结果图；

图5是本发明在频率2.64GHz时的E面辐射方向图；

图6是本发明在频率2.64GHz时的H面辐射方向图；

图7是本发明改变R2时天线发射系数仿真结果图；

图8是本发明改变R3时天线发射系数仿真结果图；

图9是本发明改变a时天线发射系数仿真结果图；

图10是本发明改变n时天线发射系数仿真结果图；

图11是本发明改变p时天线发射系数仿真结果图；

图12是本发明改变厚度h1时天线发射系数仿真结果图；

图13是本发明改变厚度h2时天线发射系数仿真结果图；

图14是本发明改变高度h3时天线发射系数仿真结果图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

图中，1-第一介质基板、2-金属贴片、3-第二介质基板、4-开槽圆形贴片、5-金属接地板、6-同轴线。