CN105514595A - 高增益微带阵列天线 - Google Patents

高增益微带阵列天线 Download PDF

Info

Publication number
CN105514595A
CN105514595A CN201510925530.1A CN201510925530A CN105514595A CN 105514595 A CN105514595 A CN 105514595A CN 201510925530 A CN201510925530 A CN 201510925530A CN 105514595 A CN105514595 A CN 105514595A
Authority
CN
China
Prior art keywords
medium plate
plate
array antenna
antenna
gain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510925530.1A
Other languages
English (en)
Inventor
唐涛
汪江宇
唐军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu University of Information Technology
Original Assignee
Chengdu University of Information Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu University of Information Technology filed Critical Chengdu University of Information Technology
Priority to CN201510925530.1A priority Critical patent/CN105514595A/zh
Publication of CN105514595A publication Critical patent/CN105514595A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/104—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces using a substantially flat reflector for deflecting the radiated beam, e.g. periscopic antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/106—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces using two or more intersecting plane surfaces, e.g. corner reflector antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种天线，具体为高增益微带阵列天线，包括金属反射板，金属反射板上方为馈电网络，所述的馈电网络安装在第一介质板的下表面，所述的第一介质板上表面开有缝隙，缝隙上方有金属贴片，所述的金属贴片安装在第二介质板下表面；所述的金属反射板和第一介质板之间有空气层，所述的第一介质板和第二介质板之间也有空气层。本发明提供的高增益微带阵列天线，采用微带阵列的形式，加工容易、成本低、结构简单；产品具有低剖面的特点，反射板距离一般为四分之一工作波长，天线整体厚度不大、重量轻。

Description

高增益微带阵列天线
技术领域
本发明涉及一种天线，具体为高增益微带阵列天线。
背景技术
目前用于通信的高增益天线，即增益一般大于30dB，是采用抛物面天线的结构形式来实现的。
抛物面天线的结构复杂，馈电喇叭天线需要通过支架安装在抛物反射面的焦点上，还包括抛物反射面。抛物面天线剖面尺寸很大，需要较大的安装空间，对一些特殊用途不太实用。另外抛物面天线重量较重，抛物反射面为整块定型金属。抛物面天线加工复杂，抛物反射面需要根据尺寸专门开模，因此成本也较高。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种高增益天线，成本低、体积小、加工容易、安装快捷。
具体技术方案为：
高增益微带阵列天线，包括金属反射板，金属反射板上方为馈电网络，所述的馈电网络安装在第一介质板的下表面，所述的第一介质板上表面开有缝隙，缝隙上方有金属贴片，所述的金属贴片安装在第二介质板下表面；所述的金属反射板和第一介质板之间有空气层，所述的第一介质板和第二介质板之间也有空气层。
金属贴片周围安装有寄生金属结构，所述的寄生金属结构与金属贴片不相连结。
第二介质板的上表面安装有寄生金属贴片。
所述的金属反射板两侧边向上折弯形成陷阱式结构，将第一介质板和第二介质板板包在内部。
本发明提供的高增益微带阵列天线，采用微带阵列的形式，介质板为常见介质板材料制成，反射金属板可以使用轻薄金属材料，采用电脑光刻技术在介质板表面加工，工艺简单成熟，不同形状、尺寸的辐射单元、馈电网络结构以及开缝等都能够一次性批量精确加工，不需要额外的模具，成本低，每层介质板分开加工，再按照设计要求组合起来，结构简单。产品具有低剖面的特点，反射板距离一般为四分之一工作波长，天线整体厚度不大、重量轻。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的装配示意图。
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1所示，高增益微带阵列天线，包括金属反射板1，金属反射板1上方为馈电网络3，所述的馈电网络3安装在第一介质板2的下表面，所述的第一介质板2上表面开有缝隙4，缝隙4上方有金属贴片6，所述的金属贴片6安装在第二介质板5下表面；所述的金属反射板1和第一介质板2之间有空气层，所述的第一介质板2和第二介质板5之间也有空气层。
空气相对介电常数为1，其余介质都大于1，因此空气层当作空气介质层，空气介质层的引入会将整个天线的等效介电常数降低，天线辐射效率也会相应提高，天线增益增大，同时空气介质的引入也会增加天线工作频带宽度。
为了实现该天线向+Z轴的定向辐射，最下方设置一块金属反射板1。
金属对电磁波有屏蔽作用，天线沿-Z轴辐射的能量会被金属反射板1反射回来与+Z轴方向的辐射叠加，当金属反射板1位置合适时，反射信号与+Z轴辐射信号相位相同，叠加增强，就形成了沿+Z轴的定向辐射功能，同时也提高了天线增益。
高增益微带阵列天线的单元增益大于9dB，根据天线单元数量增加一倍，阵列增益增大3dB的理论值，可以设计出高增益的微带阵列天线，例如需要30dB的阵列，理论上需要2的7次方个天线单元，计算依据：30dB与9dB相差21dB，21/3＝7，所以需要2的7次方个。
第一介质板2上表面的缝隙4可以设计成不同形状，例如设计成“十”字形结构，使天线具有双极化的特性。天线工作中心频率由最上层介质板上的金属贴片6尺寸决定。缝隙4也可以是“一”字形、“H”形、“X”字形或者其它形状，甚至是这些形状的组合。
金属贴片6周围安装有寄生金属结构，所述的寄生金属结构与金属贴片6不相连结。例如金属框，形成寄生工作频段，或者更宽的工作频段，也会增加有效辐射口径面积，增大增益。
第二介质板5的上表面安装有寄生金属贴片。寄生金属贴片与金属贴片6尺寸不同，形成寄生工作频段，或者更宽的工作频段。
金属反射板1除了平面结构，还可以是略大于第一介质板2，金属反射板1两侧边向上折弯形成陷阱式结构，将第一介质板2和第二介质板5板包在内部，提高天线定向辐射能力，增大增益。
该天线的可调参数有：
缝隙4形状、尺寸，馈电网络3与缝隙4的相对位置，金属贴片6尺寸，第一介质板2和第二介质板5之间的距离，金属反射板1和第一介质板2之间的距离。通过这些参数的调整可以获得需要的工作频段，频带宽度，增益，极化方式等主要天线指标。
如图2所示，天线安装，各层结构分别安装在卡槽7内，卡槽7为绝缘组件，能够精确地控制各层之间的距离。该绝缘组件可以作为天线罩使用，同时起到保护天线的功能。

Claims (4)

1.高增益微带阵列天线，其特征在于：包括金属反射板，金属反射板上方为馈电网络，所述的馈电网络安装在第一介质板的下表面，所述的第一介质板上表面开有缝隙，缝隙上方有金属贴片，所述的金属贴片安装在第二介质板下表面；所述的金属反射板和第一介质板之间有空气层，所述的第一介质板和第二介质板之间也有空气层。
2.根据权利要求1所述的高增益微带阵列天线，其特征在于：金属贴片周围安装有寄生金属结构，所述的寄生金属结构与金属贴片不相连结。
3.根据权利要求1所述的高增益微带阵列天线，其特征在于：第二介质板的上表面安装有寄生金属贴片。
4.根据权利要求1到3任一项所述的高增益微带阵列天线，其特征在于：所述的金属反射板两侧边向上折弯形成陷阱式结构，将第一介质板和第二介质板板包在内部。
CN201510925530.1A 2015-12-11 2015-12-11 高增益微带阵列天线 Pending CN105514595A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510925530.1A CN105514595A (zh) 2015-12-11 2015-12-11 高增益微带阵列天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510925530.1A CN105514595A (zh) 2015-12-11 2015-12-11 高增益微带阵列天线

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105514595A true CN105514595A (zh) 2016-04-20

Family

ID=55722389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510925530.1A Pending CN105514595A (zh) 2015-12-11 2015-12-11 高增益微带阵列天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105514595A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106505305A (zh) * 2016-10-31 2017-03-15 中国铁塔股份有限公司长春市分公司 一种缝隙馈电基站天线
CN106816699A (zh) * 2016-12-29 2017-06-09 四川九洲电器集团有限责任公司 一种微带天线
TWI674704B (zh) * 2018-07-20 2019-10-11 長庚大學 低旁波瓣陣列天線

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102148428A (zh) * 2011-02-22 2011-08-10 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种小型化高增益单馈电点双频双极化微带天线
CN202121054U (zh) * 2010-09-07 2012-01-18 庄昆杰 八通道高隔离度双极化智能阵列天线
CN103545607A (zh) * 2013-10-11 2014-01-29 华侨大学 一种宽频带高增益Fabry-Perot谐振天线
CN204011731U (zh) * 2014-08-06 2014-12-10 成都信息工程学院 复合介质微带天线
CN104836027A (zh) * 2015-05-24 2015-08-12 五邑大学 波束赋形超高频射频识别读写器天线线阵

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202121054U (zh) * 2010-09-07 2012-01-18 庄昆杰 八通道高隔离度双极化智能阵列天线
CN102148428A (zh) * 2011-02-22 2011-08-10 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种小型化高增益单馈电点双频双极化微带天线
CN103545607A (zh) * 2013-10-11 2014-01-29 华侨大学 一种宽频带高增益Fabry-Perot谐振天线
CN204011731U (zh) * 2014-08-06 2014-12-10 成都信息工程学院 复合介质微带天线
CN104836027A (zh) * 2015-05-24 2015-08-12 五邑大学 波束赋形超高频射频识别读写器天线线阵

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106505305A (zh) * 2016-10-31 2017-03-15 中国铁塔股份有限公司长春市分公司 一种缝隙馈电基站天线
CN106816699A (zh) * 2016-12-29 2017-06-09 四川九洲电器集团有限责任公司 一种微带天线
TWI674704B (zh) * 2018-07-20 2019-10-11 長庚大學 低旁波瓣陣列天線

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11038269B2 (en) Electronically steerable holographic antenna with reconfigurable radiators for wideband frequency tuning
CN101501934B (zh) 使用人造磁性层的天线阵列和单元
CN111740217B (zh) 一种天线组件和电子设备
US10461414B2 (en) Antenna having dielectric sheet loading to control beam width
EP2477275A1 (en) Patch antenna
CN203013936U (zh) 一种多波束平面贴片透镜天线
EP3993164A1 (en) Antenna assembly and electronic device
CN105470661A (zh) 毫米波双层双频双极化平面反射阵列天线
CN103050782B (zh) 多波束平面贴片透镜天线
CN105552573A (zh) 双极化波导缝隙馈源对称介质填充柱透镜天线
CN103367894A (zh) 用于飞行体表面定向辐射的全息天线
CN112787099A (zh) 一种应用于5g毫米波通信的贴片驱动超表面天线
CN105789843A (zh) 基于左手材料的小型化定向天线
CN105514595A (zh) 高增益微带阵列天线
Kanso et al. Offset parabolic reflector antenna fed by EBG dual-band focal feed for space application
US20200044353A1 (en) Parasitic Antenna Arrays Incorporating Fractal Metamaterials
Andersson et al. Antenna system requirements and challenges towards 6G-an industrial view
CN116762237A (zh) 反射阵列、反射阵列的设计方法以及反射阵列系统
CN102780086A (zh) 基于谐振环微结构阵列的新型双频贴片天线
CN209822868U (zh) 带平面透镜的天线
CN102456951B (zh) 一种基站天线
Ikonen et al. Compact directive antennas with a wire‐medium artificial lens
JP6837932B2 (ja) アンテナ
CN101064377B (zh) 宽频带平面印刷空馈天线
Gatea et al. Design Low Profile and Wideband Antenna Based on Metasurface

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160420

RJ01 Rejection of invention patent application after publication