[实用新型]一种具有宽带高增益的微带贴片天线

说明书

一种具有宽带高增益的微带贴片天线，包括由下至上层叠设置的金属地、介质基片和辐射贴片，辐射贴片通过贯穿于介质基片内的同轴馈电导体针馈电，区别于现有贴片天线，本实用新型所述辐射贴片的长边轴线方向上还对称设有寄生贴片，寄生贴片与辐射贴片之间留有一耦合缝隙以实现阻抗匹配。本实用新型通过增设寄生贴片并适当调节寄生贴片的尺寸，在原先辐射贴片所确定的单一的谐振频率基础上引入新的高频谐振频率，实现两谐振频率之间的良好的阻抗匹配。由此，该微带贴片天线的阻抗带宽和增益将会大大增加。由于寄生贴片的引入，本实用新型无需增加介质基片的厚度或层次，即可实现宽频带和高增益，易于与平面电路集成，因而应用前景广泛。

技术领域

本实用新型涉及贴片天线领域，尤其涉及一种具有宽带高增益的微带贴片天线。

背景技术

天线领域在过去的近一百年里已经成为通信革命不可缺少的关键技术。经历长、中、短波线形天线的成熟期后，厘米波天线得到了普及，使得适用于超短波和微波频段的面天线得到了发展。

然而，随着半导体技术、单片微波集成电路(MMIC)技术和计算机技术等电子技术的发展，人们对数据传输速率以及带宽的需求越来越高，这使得传统的低频段频谱资源越来越紧张。因此，对高频段的频谱资源进行开发和利用已经成为通信行业发展的迫切需要。

带宽和增益是决定天线性能的两个最基本的因素，宽带特性有利于天线适用于更多场合，高增益特性有利于节约信号传输所需的能量。随着无线业务需求的急剧增加，低频段的频谱资源已无法满足人们日益增长的无线业务需求，因此无线通信的频率逐渐向毫米波频段转移。凭借其特殊的大气传输特性、广泛的可利用频带范围以及天线波束窄等特点，毫米波技术在通信、雷达、制导、遥感技术和射电天文等领域具备广泛的应用前景。毫米波天线已然成为新一代天线的趋势。

在毫米波天线设计中，宽带特性和高增益特性无疑是人们追求的目标。宽频带，可使得天线辐射信号的传输速率高，系统容量大，同时也可以提高抗多径干扰的能力；高增益，可大大减小发射信号的功率，同时也可以大大增加信号传输的距离。

现有技术实现宽带天线的常规方法，一般是通过多层介质基片结构或者采用厚介质基片，这些方法剖面高。介质基片物理特性的特殊要求使得现有宽带天线很难与其他平面电路集成，也不容易固定在高速运行的物体表面。此外，这些方法的增益平坦度也难以达到现有通信系统的需求。

因此，目前急需一种能够兼具宽频带和高增益的、易于与平面电路集成的天线。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有宽带高增益的微带贴片天线，以达到宽频带和高增益的要求，并且能够方便的与平面电路集成。

为实现上述目的，本实用新型提供的具有宽带高增益的微带贴片天线，包括由下至上层叠设置的金属地、介质基片和辐射贴片，所述辐射贴片与金属地之间设有贯穿所述介质基片的同轴馈电导体针，其特征在于，所述辐射贴片为矩形，所述辐射贴片的长边轴线方向上还对称设有寄生贴片，所述寄生贴片与所述辐射贴片之间设有第一耦合缝隙，所述第一耦合缝隙的宽度小于所述寄生贴片的长度的1/10。

进一步，上述的微带贴片天线中，所述寄生贴片为方形，所述辐射贴片的长边尺寸为所述寄生贴片边长的1.3至1.4倍。

进一步，上述的微带贴片天线中，所述寄生贴片的数量为6个，其中，第一对所述寄生贴片对称设置于所述辐射贴片的长边轴线方向，其余2对所述寄生贴片分别平行于所述辐射贴片短边轴线方向对称设置于第一对所述寄生贴片的两侧。

再进一步，上述的微带贴片天线中，所述6个寄生贴片的尺寸完全相同。

具体而言，上述的微带贴片天线中，相邻2个所述寄生贴片之间设有第二耦合缝隙，所述第二耦合缝隙宽度小于所述寄生贴片的长度的1/5。