[实用新型]一种用于匹配多层基板外部电路的天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线领域，具体地涉及一种用于匹配多层基板外部电路的天线。

背景技术

随着天线设计的集成化和小型化以及多层基板印刷电路板(PCB)技术的发展，集成天线已经成为一个热门的研究话题。微带贴片天线广泛应用于PCB天线设计中，可以将系统的天线、传输线、芯片、放大器和其他设备一起集成在一个紧凑的结构中。这类天线具有型薄、重量轻、成本低、便于批量生产等优点，广泛应用于无线局域网(WLAN)、MIMO通信、汽车通信、移动电话和医疗应用中。但微带贴片天线具有带宽窄的缺点。

应用微带线馈电的天线也具有集成度高的优点，例如，采用微带线馈电的喇叭天线能够同时实现较宽的工作带宽和高集成度；但由于传统的微带线为两层铜层结构，通过微带线馈电的喇叭天线只能与两层铜层结构的外部电路板连接，无法实现与多层基板外部电路的连接。

基于此，有必要设计一个连接转换结构，使得采用微带线馈电的天线能够与多层基板外部电路连接。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于匹配多层基板外部电路的天线。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种用于匹配多层基板外部电路的天线，该天线包含：转换部分，该转换部分为一多层基板印刷电路板，该多层基板印刷电路板包含与所述多层基板外部电路的基板及铜层相对应的基板及铜层，以使得该转换部分与所述多层基板外部电路实现连续连接；以及辐射部分，该辐射部分经由微带线而与所述转换部分相连。

其中，所述多层基板印刷电路板包含分别位于该多层基板印刷电路两端的共面波导部分(CPWG)及微带线部分。

其中，所述共面波导部分包含与所述多层基板外部电路的基板及铜层相对应的基板及铜层，而所述微带线部分包含与所述多层基板外部电路的基板相对应的基板以及2个铜层。

其中，共面波导通过所述多层基板印刷电路板一端的顶层铜层及次顶层铜层及位于该顶层铜层与次顶层铜层之间的基板而形成，该次顶层铜层被用作接地；所述微带线通过在所述多层基板印刷电路板另一端的顶层铜层及底层铜层及位于该顶层铜层与次底层铜层之间的基板而形成，该底层铜层被用作接地。

其中，所述多层基板印刷电路板还包含位于所述共面波导部分与所述微带线部分之间的一宽度渐变带部分。

其中，所述宽度渐变带部分包含与所述多层基板外部电路的基板相对应的基板以及2个铜层。

其中，在所述多层基板印刷电路上的所述共面波导部分、所述微带线和/或所述宽度渐变带两侧形成有金属过孔。

其中，所述辐射部分包含脊形波导及喇叭。

其中，所述脊形波导具有与所述微带线相同的宽度。

其中，所述微带线与所述脊形波导通过焊接方式相连。

通过上述技术方案，所述转换部分包含了与多层基板外部电路的基板及铜层相对应的基板及铜层，从而通过该转换部分，可实现天线与多层基板外部电路连续连接。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的用于匹配多层基板外部电路的天线的结构示意图；

图2a为上述用于匹配多层基板外部电路的天线的截面图；

图2b为上述用于匹配多层基板外部电路的天线内的转换部分的俯视图；

图2c为上述用于匹配多层基板外部电路的天线内的转换部分的仰视图；

图2d为上述用于匹配多层基板外部电路的天线内的转换部分所涉及的多层基板印刷电路板内部俯视图；

图3为上述转换部分的回波损耗(S11)和插入损耗(S21)示意图；

图4a及图4b分别为上述用于匹配多层基板外部电路的天线内的辐射部分的侧视图及俯视图；

图5a为微带线紧贴脊形波导的理想情况下的仿真驻波比结果图；

图5b为微带线与脊形波导之间有空气膜(例如，0.2mm厚的空气膜)情况下的仿真驻波比结果图；

图5c为微带线与脊形波导的脊焊接相连情况下的仿真驻波比结果图；

图6为上述用于匹配多层基板外部电路的天线的仿真和测量的回波损耗(S11)示意图；以及

图7a及图7b分别为上述用于匹配多层基板外部电路的天线在25GHz下在H面及E面的辐射方向图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。