CN105655716B - 微带天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种微带天线装置。该装置主要包括：导电辐射贴片、金属匹配柱、天线激励探针、天线罩金属外壳，所述导电辐射贴片设置在所述微带天线装置的内部，所述金属匹配柱与导电辐射贴片天线相连接，位于所述导电辐射贴片和天线罩金属外壳的地线之间，所述天线激励探针与所述金属匹配柱连接，所述天线激励探针馈入天线信号。本发明实施例的微带天线装置提供了一种小型化且不易受周边环境影响的天线设计方案，通过设置金属匹配柱使得调试天线的输入阻抗的手段多样，易调试，可实现天线的小型化和多频带；减小了天线周边环境对天线本身性能的影响；可应用于复杂环境或者金属环境下。

Description

微带天线装置

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种微带天线装置。

背景技术

在无线通信系统中，天线是信号发射和接收的关键部件。微带天线作为天线的一个分支，具有加工简单、成本低、低剖面性、一致性好等优点。传统的微带天线主要包括：导电辐射贴片、介质、接地板、馈电点、天线罩等组成。天线罩一般采用ABS(Acrylonitrilebutadiene Styrene copolymers，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PVC(Polyvinyl chloride polymer，聚氯乙烯)、玻璃钢等材质。

当微带天线应用于不同场景时，周边的环境会对微带天线的性能产生影响，特别是金属或者高介电常数物品对天线的性能将产生显著的影响。因此，开发一种不易受周边环境影响的微带天线是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种微带天线装置，以减少周边环境对微带天线的性能的影响。

本发明提供了如下方案：

一种微带天线装置，包括：导电辐射贴片、金属匹配柱、天线激励探针、天线罩金属外壳，所述导电辐射贴片设置在所述微带天线装置的内部，所述金属匹配柱与导电辐射贴片天线相连接，位于所述导电辐射贴片和天线罩金属外壳的地线之间，所述天线激励探针与所述金属匹配柱连接，所述天线激励探针馈入天线信号。

所述的微带天线装置还包括天线支撑架，所述导电辐射贴片安装在所述天线支撑架的上面，所述天线支撑架的一端固定在天线罩金属外壳的金属地板上，另一端固定在两个天线支撑架的下部。

所述的微带天线装置还包括天线罩上盖，所述天线罩上盖与所述天线罩金属外壳封闭在一起。

所述的微带天线装置还包括射频头金属地，所述射频头金属地与所述天线罩金属外壳电连接。

所述金属匹配柱的顶部与导电辐射贴片电连接，所述金属匹配柱的底部与所述天线激励探针电连接。

所述的天线罩上盖采用非导电材质。

所述导电辐射贴片为单层或者多层结构，当采用多层结构时，层与层之间通过空间耦合的形式进行工作。

所述导电辐射贴片上设置有一个或者多个缝隙。

所述的天线罩金属外壳的四壁和底部为导电材质。

所述导电辐射贴片的长度和宽度取决于微带天线的工作频率。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的微带天线装置提供了一种小型化且不易受周边环境影响的天线设计方案，通过设置金属匹配柱使得调试天线的输入阻抗的手段多样，易调试，可实现天线的小型化和多频带；减小了天线周边环境对天线本身性能的影响；可应用于复杂环境或者金属环境下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的单层导电辐射贴片的微带天线装置示意图，包括导电辐射贴片1-1，导电辐射贴片上的缝隙1-2，天线罩金属外壳1-3，天线罩上盖1-4，金属匹配柱1-5，天线支撑架1-6，天线激励探针1-7，射频头金属地1-8；天线罩上盖1-4；

图2为本发明实施例提供的双层导电辐射贴片的微带天线装置示意图，顶层导电辐射贴片2-4，底层导电辐射贴片2-6，导电辐射贴片上的缝隙2-2，天线罩金属外壳2-1，天线罩上盖2-3，金属匹配柱2-7，天线支撑架2-5，天线激励探针2-8，射频头金属地2-9；天线罩上盖2-3。

具体实施方式

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一

本发明提供的单层微带天线装置的结构示意图如图1所示,包括带有一个或多个缝隙的导电辐射贴片1-1，导电辐射贴片上的缝隙1-2，天线罩金属外壳1-3，天线罩上盖1-4，金属匹配柱1-5，天线支撑架1-6，天线激励探针1-7，射频头金属地1-8；天线罩上盖1-4采用ABS、PC、PVC、玻璃钢等非导电材质。

天线罩金属外壳以空气为主体介质，天线罩金属外壳的四壁和底部为导电材质。天线罩上盖与天线罩金属外壳封闭在一起，对罩内单元进行保护；金属匹配柱与导电辐射贴片天线相连接，位于导电辐射贴片和天线罩金属外壳地之间，因为天线罩外壳本身就是导电金属，可以做为整片的“地”。同轴线或者射频转接头的内芯馈电与金属匹配柱相连，实现信号的激励馈电；同轴线的屏蔽线或者射频转接头的地与天线罩金属外壳的金属地板相连接。

图1中的主视图中的导电辐射贴片为微带天线装置的辐射主体，所述导电辐射贴片设置在所述微带天线装置的内部，安装在两个天线支撑架的上面。两个天线支撑架的一端固定在天线罩金属外壳的金属地板上，另一端固定在两个天线支撑架的下部，即支撑着导电辐射贴片。所述导电辐射贴片可以为矩形、圆形或多边形等形状。导电辐射贴片的长度和宽度取决于微带天线的工作频率，在本发明实施例中，微带天线可初步采取二分之一空气介质的波长，然后在此基础上再进行仿真、调试；而由于本实施例的结构特点，导电辐射贴片天线会小于二分之一的空气介质波长。

导电辐射贴片天线1-1上的缝隙1-2的作用是延长天线表面电流的有效路径，增加天线的等效长度，能够进一步减小天线的尺寸，同时也可以使天线在多个频率下谐振；天线罩金属壳1-3可以减少天线的背瓣辐射，同时由于天线罩四周金属壁的作用，可以防止周边环境特别是金属对天线性能的影响；天线罩上盖1-4的材质可为ABS、PC、PVC、玻璃钢等非导电材质，与天线罩外壳1-3封闭在一起，对天线罩内部各个单元起到保护作用；金属匹配柱1-5的顶部与导电辐射贴片1-1电连接，金属匹配柱1-5的底部与天线激励探针1-7电连接；天线激励探针1-7实现天线信号的馈入，天线激励探针1-7对天线进行激励；射频头金属地1-8与天线罩金属外壳1-3电连接。

实施例二

上述导电辐射贴片可以为单层或者多层结构，当采用多层结构时，层与层之间通过空间耦合的形式进行工作。

本发明实施例提供的双层导电辐射贴片的微带天线装置的结构示意图如图2所示，包括顶层导电辐射贴片2-4，底层导电辐射贴片2-6，导电辐射贴片上的缝隙2-2，天线罩金属外壳2-1，天线罩上盖2-3，金属匹配柱2-7，天线支撑架2-5，天线激励探针2-8，射频头金属地2-9；天线罩上盖2-3采用ABS、PC、PVC、玻璃钢等非导电材质。

其中图2中的主视图中的顶层导电辐射贴片2-4、底层导电辐射贴片2-6均为微带天线的辐射主体，顶层导电辐射贴片2-4、底层导电辐射贴片2-6的长度和宽度取决于微带天线的工作频率。在本发明实施例案中，微带天线的工作频率可初步采取二分之一空气介质的波长，然后在此基础上再进行仿真、调试；而由于本实施例的结构特点，导电辐射贴片天线的工作频率会小于二分之一的空气波长，同时由于增加了一层导电辐射贴片，可将顶层导电辐射贴片2-4、底层导电辐射贴片2-6设计成不同的谐振频率，从而拓展整个微带天线的工作带宽。

顶层导电辐射贴片2-4、底层导电辐射贴片2-6上的缝隙2-2的作用是延长天线表面电流的有效路径，增加天线的等效长度，能够进一步减小天线的尺寸，同时也可以使天线在多个频率下谐振和工作；天线罩金属壳2-1可以减少天线的背瓣辐射，同时由于天线罩金属壳四周金属壁的作用，可以防止周边环境特别是金属对天线性能的影响；天线罩上盖2-3的材质可为ABS、PC、PVC、玻璃钢等非导电材质，与天线罩外壳2-1封闭在一起，对天线罩内部各个单元起到保护作用；金属匹配柱2-7的顶部与底层导电辐射贴片2-6电连接，金属匹配柱2-7的底部与天线激励探针2-8电连接；天线激励探针2-8实现天线信号的馈入，天线激励探针2-8对天线进行激励；射频头金属地2-9与天线罩金属外壳2-1电连接。

综上所述，本发明实施例的微带天线装置提供了一种小型化且不易受周边环境影响的天线设计方案，通过设置金属匹配柱使得调试天线的输入阻抗的手段多样，易调试，可实现天线的小型化和多频带；减小了天线周边环境对天线本身性能的影响；可应用于复杂环境或者金属环境下。

本发明实施例的微带天线装置通过天线辐射贴片开槽、增加金属匹配柱等方式实现微带天线的小型化，通过天线罩外壳的四周及底板采用金属壁结构减小了天线周边环境对天线本身性能的影响。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种微带天线装置，其特征在于，包括:导电辐射贴片、金属匹配柱、天线激励探针、天线罩金属外壳，所述导电辐射贴片设置在所述微带天线装置的内部，所述金属匹配柱与导电辐射贴片相连接，位于所述导电辐射贴片和天线罩金属外壳的地线之间，所述天线激励探针与所述金属匹配柱连接，所述天线激励探针馈入天线信号；

所述导电辐射贴片上设置有一个或者多个缝隙；

所述的微带天线装置还包括：天线支撑架、天线罩上盖和射频头金属地；所述导电辐射贴片安装在所述天线支撑架的上面，所述天线支撑架的一端固定在天线罩金属外壳的金属地板上，另一端固定在所述导电辐射贴片的下部；

同轴线或者射频转接头的内芯馈电与所述金属匹配柱相连接，以实现信号激励馈电；同轴线的屏蔽线或者所述射频头金属地与所述天线罩金属外壳的金属地板相连接；

所述天线罩上盖与所述天线罩金属外壳封闭在一起。

2.根据权利要求1所述的微带天线装置，其特征在于，所述金属匹配柱的顶部与导电辐射贴片电连接，所述金属匹配柱的底部与所述天线激励探针电连接。

3.根据权利要求1所述的微带天线装置，其特征在于，所述的天线罩上盖采用非导电材质。

4.根据权利要求1所述的微带天线装置，其特征在于，所述导电辐射贴片为单层或者多层结构，当采用多层结构时，层与层之间通过空间耦合的形式进行工作。

5.根据权利要求1所述的微带天线装置，其特征在于，所述的天线罩金属外壳的四壁和底部为导电材质。

6.根据权利要求1至5任一项所述的微带天线装置，其特征在于，所述导电辐射贴片的长度和宽度取决于微带天线的工作频率。

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