[发明专利]一种四模宽带高增益差分介质谐振器天线

说明书

本发明提供了一种四模宽带高增益差分介质谐振器天线，包括：辐射单元，包括至少一个长方体状的介质谐振器，每个所述介质谐振器的一对相对两侧面上平行设置两个“T”型激励结构；金属地；以及金属电路层，所述金属电路层设置一个输入端口；其中，所述“T”型激励结构包括横向金属带条以及竖向金属带条，所述竖向金属带条的一端与所述横向金属带条的中部连接，所述竖向金属带条的另一端与所述第一介质板连接。本发明的一种四模宽带高增益差分介质谐振器天线，通过介质谐振器的四个高次模和设计差分介质谐振天线，与现有技术相比提高了4～5dBi的增益，但是馈电网络的设计复杂度确大大降低，且获得了一个较宽的辐射带宽。

技术领域

本发明涉及介质谐振天线技术领域，具体涉及一种四模宽带高增益差分介质谐振器天线。

背景技术

随着现代无线通信的不断发展，通信系统对射频前端天线的要求也越来越高。差分天线因其稳定对称的方向图、较高的集成度等优势而成为国内外一大研究热点，也逐渐被引入到无线通信系统中。近几年，差分天线得到了广泛的研究。其中，介质谐振器具有空载品质因数高、温度稳定性良好、设计灵活、馈电方式多样、制作工艺简单等诸多有点，已成为差分天线的重要选择。现有差分介质谐振器天线的辐射通带通常包含1-2个谐振频率较低的谐振模式，这使得所设计的差分介质谐振器天线增益较低，一般只有4-5dBi。若要实现较高的增益(如12dBi)，通常需要4-6个介质谐振器天线单元进行组阵。天线单元的增多使得馈电网络的复杂度急剧增高，也使得整个天线阵的尺寸变得很大。在实现相同天线阵增益的情况下，要减少介质谐振器天线单元的个数，就需要设计出高增益的介质谐振器天线单元。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种四模宽带高增益差分介质谐振器天线，通过介质谐振器的四个高次模和设计差分介质谐振天线，与现有技术相比提高了4～5dBi的增益，但是馈电网络的设计复杂度确大大降低，且获得了一个较宽的辐射带宽。

为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种四模宽带高增益差分介质谐振器天线，包括：辐射单元，包括至少一个长方体状的介质谐振器，所述介质谐振器设置在第一介质基板上，每个所述介质谐振器的一对相对两侧面上平行设置两个“T”型激励结构；金属地，设置在所述第一介质基板远离所述介质谐振器的一面，所述金属地的另一面与第二介质基板连接；以及金属电路层，设置在所述第二介质基板远离所述金属地的一面，所述金属电路层上设有输入端口；其中，所述“T”型激励结构包括横向金属带条以及竖向金属带条，所述竖向金属带条的一端与所述横向金属带条的中部连接，所述竖向金属带条的另一端与所述第一介质基板连接。

进一步地，所述第一介质基板设置第一金属化通孔，所述第二介质基板上设置第二金属化通孔，所述金属地上设置刻蚀孔，每个所述刻蚀孔与一个所述第一金属化通孔以及一个所述第二金属化通孔同轴线设置，所述第一金属化通孔穿过所述刻蚀孔与所述第二金属化通孔连接；所述竖向金属带条与所述第一金属化通孔连接。

进一步地，所述刻蚀孔的直径大于所述第一金属化通孔以及所述第二金属化通孔的直径。

进一步地，所述介质谐振器的材质为陶瓷材料，所述陶瓷材料的相对介电常数为10.5，损耗角正切为0.00015。

进一步地，所述第一介质基板以及所述第二介质基板为PCB板。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明的一种四模宽带高增益差分介质谐振器天线，每个所述介质谐振器上的一对“T”型激励结构分别形成了四个高次模和的差分激励结构，高次模可以为天线带来较高的增益，每个介质谐振器单元与现有技术相比可提高4～5dBi的增益，大大降低了馈电网络的设计复杂度。可以通过控制所述”T”型激励结构的尺寸将四个高次模设计在同一个辐射通带内，能够得到一个较宽的辐射带宽。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。