CN106025562B - 一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线 - Google Patents

一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线 Download PDF

Info

Publication number
CN106025562B
CN106025562B CN201610479348.2A CN201610479348A CN106025562B CN 106025562 B CN106025562 B CN 106025562B CN 201610479348 A CN201610479348 A CN 201610479348A CN 106025562 B CN106025562 B CN 106025562B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gaps
capacitances
slot antenna
antenna
coupling
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.)
Active
Application number
CN201610479348.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106025562A (zh
Inventor
吴琦
苏东林
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.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
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 Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201610479348.2A priority Critical patent/CN106025562B/zh
Publication of CN106025562A publication Critical patent/CN106025562A/zh
Priority to US16/076,305 priority patent/US10734730B2/en
Priority to PCT/CN2017/000405 priority patent/WO2018000803A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106025562B publication Critical patent/CN106025562B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/103—Resonant slot antennas with variable reactance for tuning the antenna
    • 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
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，该缝隙天线由介质板(1)、覆铜层(2)、A电容(3)和B电容(4)构成。所述覆铜层(2)上开有A缝隙(21)和B缝隙(22)，所述B缝隙(22)内的两端安装有A电容(3)和B电容(4)。本发明是在有限底板上的特定位置进行电容加载，以此增加天线之间的隔离度，有利于实现对缝隙天线的整改。

Description

一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线
技术领域
本发明涉及一种缝隙天线，更特别地说，是指一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线。
背景技术
随着雷达系统及无线通信设备的不断进步与发展，缝隙技术在其天线的设计中有着越来越广泛的应用。加工在波导壁上的波导缝隙阵列天线，由于其具有口径效率高、损耗小、功率容量大、结构紧凑、加工与安装便捷等显著优点，成为当前雷达天线的优选形式。另一方面，具有多频带、双极化特性的平面印刷缝隙天线，以其小型化、低成本的优势，在移动终端设备及无线通信基站中得到广泛应用。另外，在各行各业的天线设计中可以发现，当天线的工作频率并不重叠时，天线间很强的带外耦合是不能忽略的。
发明内容
为了抑制有限介质板上的窄带天线间的带外耦合，本发明设计了一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线。本发明是在有限介质板上的覆铜层的特定位置进行电容的加载，以此增加天线之间的隔离度。
本发明设计了一种加载电容的具有耦合抑制的缝隙天线，所要解决的是如何抑制有限介质板上的窄带天线间的带外耦合的技术问题，采用的是在介质板上采用覆铜工艺加工有存在间隙的覆铜层，存在间隙的覆铜层之间焊接有两个电容；馈电点为两个缝隙的中点处。
本发明设计的一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其由介质板(1)、覆铜层(2)、A电容(3)和B电容(4)构成。所述覆铜层(2)上设有A缝隙(21)和B缝隙(22)，所述B缝隙(22)内的两端安装有A电容(3)和B电容(4)。所述覆铜层(2)的覆铜厚度为0.018～0.035mm。对于本发明的缝隙天线的结构尺寸是以波长为50mm～5000mm作为约束的。
本发明缝隙天线的优点在于：
①本发明利用介质板模拟有限地平面，在介质板尺寸固定情况下，可以利用加载电容进一步提升天线之间的隔离度。
②本发明缝隙天线制作简单，可通过调整天线尺寸来改变天线的工作频率，应用更广泛。
③本发明缝隙天线具有轮廓低、重量轻、加工简单、易于与物体共形、批量生产、电性能多样化、宽带和与有源器件和电路集成为统一的组件等诸多特点，适合大规模生产，能简化整机的制作与调试，从而大大降低成本。
④采用在传统天线上设置缝隙，且在缝隙中加载电容，能够方便实现对传统天线的整改，提升天线之间的隔离度。
附图说明
图1是本发明缝隙天线的结构图。
图2是未加载电容的缝隙天线的结构图。
图3A是实施例1缝隙天线的S11参数图。
图3B是实施例1缝隙天线的S12参数图。
图3C是实施例1缝隙天线的S22参数图。
图4A是实施例1缝隙天线的E面方向图。
图4B是实施例1缝隙天线的H面方向图。
图5是实施例1缝隙天线的加载不同电容值的S12参数图。
1.介质板 2.覆铜层 21.A缝隙
22.B缝隙 3.A电容 4.B电容
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
参见图1所示，本发明设计了一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，该缝隙天线由介质板1、覆铜层2和A电容3和B电容4构成。所述覆铜层2上开有A缝隙21和B缝隙22，所述B缝隙22内的两端安装有A电容3和B电容4。
在本发明中，覆铜层2的覆铜厚度为0.018～0.035mm。
介质板1的长记为a1、介质板1的宽记为b1、介质板1的厚度一般为0.5～1.5mm。
A缝隙21的长记为a21、A缝隙21的宽记为b21。
B缝隙22的长记为a22、B缝隙22的宽记为b22。
A缝隙21与B缝隙22的间隔记为D。
A电容3与B电容4的安装间隔记为d。
本发明设计的缝隙天线的馈电方式为中心馈电，即在缝隙的中点。
在本发明中，A电容3和B电容4选用日本村田公司生产的高频型高Q型GJM系列型号电容，电容值为0.2pF～20pF。
在本发明中，考虑到天线实际应用场景，以波长λ为50mm～
5000mm作为缝隙天线约束尺寸设计：
a1＝(0.8～1.5)λ、b1＝(0.6～1.0)λ；
d＝0.76b22；
D＝(0.3～0.5)λ；
a21＝(0.005～0.01)λ、b21＝(0.2～0.3)λ；
a22＝(0.005～0.01)λ、b22＝(0.4～0.6)λ。
实施例1
介质板1的长a1＝175cm、介质板1的宽b1＝110cm、介质板1的厚度一般为0.8mm。覆铜层2的厚度为0.035mm。
A缝隙21的长a21＝1cm，A缝隙21的宽b21＝43.9cm。
B缝隙22的长a22＝1cm，B缝隙22的宽b22＝89cm。
A缝隙21与B缝隙22的D＝75cm。
A电容3和B电容4与的间距d＝68cm。A电容3的电容值为4.6pF，B电容4的电容值为4.6pF。
对实施例1采用S参数进行性能评价：图中虚线表示传统天线(即未加载电容)，实线表示本发明设计的实施例1天线。
参见图3A所示，S11参数表示B缝隙的工作性能，在电容加载前后其在工作频率140MHz处的性能基本不变。
参见图3B所示，本发明使用S12评价电容加载前后A缝隙与B缝隙之间的隔离度，如图3B所示，在工作频率140MHz处的耦合度传统天线为－22dB。而实施例1天线降低到－34dB，下降了12dB。参见图3C所示，S22参数表示B缝隙的工作性能，在电容加载前后其在工作频率280MHz处的性能基本不变。
对实施例1采用方向图进行电容加载前后性能评价：图中虚线表示传统天线，实线表示设计的实施例1天线。从图4A的E面方向图和图4B的H面方向图中可以看出，工作频率为140MHz时，天线辐射性能不受影响。
本发明实施例1天线在工作频率为140MHz时的S12值随电容加载值的变化曲线如图5所示，在电容值为4.6pF处明显地被抑制了，且S12为最优。
实施例2
介质板1的长a1＝175cm、介质板1的宽b1＝110cm、介质板1的厚度一般为0.8mm。覆铜层2的厚度为0.035mm。
A缝隙21的长a21＝1cm，A缝隙21的宽b21＝30.7cm。
B缝隙22的长a22＝0.5cm，B缝隙22的宽b22＝89cm。
A缝隙21与B缝隙22的D＝76cm。
A电容3和B电容4与的间距d＝68cm。A电容3的电容值为3.2pF，B电容4的电容值为3.2pF。
对实施例2采用S参数进行性能评价：图中虚线表示传统天线，实线表示设计的实施例2天线。
本发明使用S11参数表示A缝隙的工作性能，在电容加载前后其在工作频率140MHz处的性能基本不变。
本发明使用S12评价电容加载前后A缝隙与B缝隙之间的隔离度，在工作频率400MHz处的耦合度传统天线为－18dB。而实施例2天线降低到－30dB，下降了12dB。
本发明使用S22参数表示B缝隙的工作性能，在电容加载前后其在工作频率400MHz处的性能基本不变。
对实施例2采用方向图进行电容加载前后性能评价：从E面方向图中可以看出，工作频率为140MHz时，电容加载后方向性更好，更加接近偶极子天线。从H面方向图中可以看出，工作频率为140MHz时，H面天线辐射性能不受影响。
本发明实施例2天线在工作频率为400MHz时的互耦值随电容加载值的变化曲线可知，在电容值为3.2pF处明显地被抑制了，且S12为最优。

Claims (6)

1.一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于：该缝隙天线由介质板(1)、覆铜层(2)、A电容(3)和B电容(4)构成， 所述覆铜层(2)上开有A缝隙(21)和B缝隙(22)，所述B缝隙(22)内的两端安装有A电容(3)和B电容(4)。
2.根据权利要求1所述的一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于：覆铜层(2)的覆铜厚度为0.018～0.035mm。
3.根据权利要求1所述的一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于：缝隙天线的结构尺寸以波长为50mm～5000mm作为约束的。
4.根据权利要求3所述的一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于缝隙天线结构为：
a1＝(0.8～1.5)λ、b1＝(0.6～1.0)λ；a1为介质板(1)的长、b1为介质板(1)的宽；
d＝0.76b22；d为A电容(3)与B电容(4)的安装间隔；
D＝(0.3～0.5)λ；D为A缝隙(21)与B缝隙(22)的间隔；
a21＝(0.005～0.01)λ、b21＝(0.2～0.3)λ；a21为A缝隙(21)的长、b21为A缝隙(21)的宽；
a22＝(0.005～0.01)λ、b22＝(0.4～0.6)λ；a22为B缝隙(22)的长、b22为B缝隙(22)的宽。
5.根据权利要求1所述的一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于：缝隙天线中加载的电容值为0.2pF～20pF。
6.根据权利要求1所述的一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线，其特征在于：在缝隙中加载电容适合对传统天线进行整改。
CN201610479348.2A 2016-06-27 2016-06-27 一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线 Active CN106025562B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610479348.2A CN106025562B (zh) 2016-06-27 2016-06-27 一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线
US16/076,305 US10734730B2 (en) 2016-06-27 2017-06-26 Narrow band slot antenna with coupling suppression
PCT/CN2017/000405 WO2018000803A1 (zh) 2016-06-27 2017-06-26 一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610479348.2A CN106025562B (zh) 2016-06-27 2016-06-27 一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106025562A CN106025562A (zh) 2016-10-12
CN106025562B true CN106025562B (zh) 2018-06-05

Family

ID=57084585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610479348.2A Active CN106025562B (zh) 2016-06-27 2016-06-27 一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10734730B2 (zh)
CN (1) CN106025562B (zh)
WO (1) WO2018000803A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106025562B (zh) * 2016-06-27 2018-06-05 北京航空航天大学 一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线
CN113555692B (zh) * 2020-04-23 2023-02-03 华为技术有限公司 一种电子设备
TWI819549B (zh) * 2021-07-20 2023-10-21 宏達國際電子股份有限公司 偵測裝置和偵測方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101197464A (zh) * 2006-12-05 2008-06-11 松下电器产业株式会社 天线装置和无线通信装置
CN203644954U (zh) * 2013-12-13 2014-06-11 京信通信系统（中国）有限公司 双极化吸顶天线
CN204375977U (zh) * 2015-01-16 2015-06-03 中兴通讯股份有限公司 一种多输入多输出天线系统
CN105024168A (zh) * 2015-06-15 2015-11-04 华南理工大学 一种可重构双陷波超宽带天线

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4733245A (en) * 1986-06-23 1988-03-22 Ball Corporation Cavity-backed slot antenna
JP3903991B2 (ja) * 2004-01-23 2007-04-11 ソニー株式会社 アンテナ装置
US7348928B2 (en) * 2004-12-14 2008-03-25 Intel Corporation Slot antenna having a MEMS varactor for resonance frequency tuning
WO2007138960A1 (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Panasonic Corporation 可変スロットアンテナ及びその駆動方法
CN102280707A (zh) * 2011-05-26 2011-12-14 上海联能科技有限公司 高隔离度的支持mimo技术的无线数据卡天线
CN106025562B (zh) * 2016-06-27 2018-06-05 北京航空航天大学 一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101197464A (zh) * 2006-12-05 2008-06-11 松下电器产业株式会社 天线装置和无线通信装置
CN203644954U (zh) * 2013-12-13 2014-06-11 京信通信系统（中国）有限公司 双极化吸顶天线
CN204375977U (zh) * 2015-01-16 2015-06-03 中兴通讯股份有限公司 一种多输入多输出天线系统
CN105024168A (zh) * 2015-06-15 2015-11-04 华南理工大学 一种可重构双陷波超宽带天线

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018000803A1 (zh) 2018-01-04
US10734730B2 (en) 2020-08-04
US20190044242A1 (en) 2019-02-07
CN106025562A (zh) 2016-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220368010A1 (en) Antenna and Mobile Terminal
CN107959117B (zh) 用于减少天线间互耦的天线组件和自愈式的去耦合方法
CN102110900B (zh) 一种移动终端的阵列天线及其实现方法
US20140313089A1 (en) Multi-antenna system
CN104638367B (zh) 双频段微带天线
CN202444054U (zh) 一种天线及移动终端
EP3171455B1 (en) Antenna module
CN105552553A (zh) 一种小型三频四单元mimo天线
CN104425870B (zh) 宽频天线及具有该宽频天线的无线通信装置
US9466883B2 (en) Printed antenna and mobile communication equipment
CN106025562B (zh) 一种具有耦合抑制窄带的缝隙天线
CN105406184A (zh) 一种新型超宽带mimo天线
CN201994417U (zh) 多频率天线
CN205211935U (zh) 一种新型超宽带mimo天线
CN102280702A (zh) 极宽带多端馈电印刷单极天线
CN104466383A (zh) 一种多频段、高增益准分形天线
CN204651475U (zh) 一种结构紧凑的印刷式多频带WLAN/WiMAX天线
CN103346386A (zh) 一种用于飞机通信的全向宽带附形天线
CN103311656A (zh) 天线装置
CN211957913U (zh) 单极子天线
CN205211947U (zh) 一种小型三频四单元mimo天线
CN110600862B (zh) 一种应用于物联网的耦合馈电的双频pifa天线
CN204361264U (zh) 双频天线装置
CN205846222U (zh) 一种天线
CN204144442U (zh) 一种q波段超高速无线局域网移动终端天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant