[发明专利]一种基于跨层折叠结构的低剖面双频共口径单极天线

说明书

本发明公开了一种基于跨层折叠结构的低剖面双频共口径单极天线。所述天线包括包括上层介质基板、下层介质基板和馈电探针；上层介质基板直接叠放在下层介质基板的上方；上层介质基板设有第一非金属化过孔；下层介质基板设有第二非金属化过孔；馈电探针穿过第二非金属化过孔和第一非金属化过孔直接馈电。本发明的有益效果是在保证两个频段具有足够带宽的前提下进一步降低贴片天线的厚度，且两个频段的中心频率可独立调节，适用于多种应用场景。

技术领域

本发明涉及天线领域，特别涉及一种基于跨层折叠结构的低剖面双频共口径单极天线。

背景技术

在通信频段增多系统总体积却有限的背景下，具有多频段覆盖能力、信号覆盖范围广且剖面低的天线研究意义重大。传统的单极子天线、介质谐振天线等容易实现多频工作和宽的覆盖范围，但是它们的高度较高。

单极天线是竖直的具有四分之一波长的天线。该天线安装在一个接地平面上，它可以是实际地面，也可以是诸如搭载工具车体等人造接地面上。单极天线的馈电是在下端点使用同轴电缆进行的，馈线的接地导体与平台相连接。在自由空间中，四分之一波长单极天线在垂直平面上的辐射方向图与半波偶极天线在垂直平面中的方向图形状相似，但没有地下辐射。在水平面上，垂直单极天线是全向性的。

介质谐振器天线是一种谐振式天线，由低损耗的微波介质材料构成，它的谐振频率由谐振器尺寸、形状和相对介电常数所决定。

目前常用的基于微带贴片的低剖面锥形波束天线实现双频的方法主要有横向寄生(X.Dai,T.Zhou and G.Cui,“Dual-band microstrip circular patch antennawithmonopolar radiation pattern,”IEEE Antennas Wireless Propag.Lett.,vol.15,pp.1004-1007,2016)和纵向堆叠(S.Y.Lin and K.L.Wong,“A stacked circularmicrostrip antenna for dual-band conical-pattern radiation,”Microw.Opt.Technol.Lett.,vol.28,no.3,pp.202-204,Feb.2001.)两种方式。它们都使得体积增大，而且厚度仍然较高或者带宽还不足以完整覆盖WLAN两个频段。

发明内容

本发明克服了上述的缺陷和不足，提出一种低剖面双频共口径单极天线，通过充分利用空间，在保证足够带宽的前提下进一步降低了天线的厚度。本发明产生的两个通带中心频率相互独立，且最大辐射方向保持一致。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种基于跨层折叠结构的低剖面双频共口径单极天线，包括上层介质基板、下层介质基板和馈电探针；上层介质基板直接叠放在下层介质基板的上方；

上层介质基板上表面印制有环形贴片和第一圆形贴片，所述第一圆形贴片被环形贴片包围；

下层介质基板上表面印制有第二圆形贴片，下表面印制有金属地板，所述第二圆形贴片与上层介质基板的下表面贴合；

上层介质基板内部设有连接环形贴片和第二圆形贴片的第一金属化过孔，连接第一圆形贴片和第二圆形贴片的第二金属化过孔，上层介质基板设有第一非金属化过孔；

下层介质基板内部设有连接第二圆形贴片和金属地板的第三金属化过孔，下层介质基板设有第二非金属化过孔；

馈电探针穿过第二非金属化过孔和第一非金属化过孔直接馈电。

进一步地，所述馈电探针穿过第二非金属化过孔与第二圆形贴片连接，用于激励第一个通带。

进一步地，所述馈电探针穿过第一非金属化过孔与第一圆形贴片连接，用于激励第二个通带。

进一步地，第一圆形贴片与环形贴片之间留有辐射缝隙。