CN108682949A - 同一基板天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一同一基板天线，所述同一基板天线包括一基板，一第一极板，一第二极板以及一匹配电路，其中所述基板具有一第一面和与所述第一面相对的一第二面，其中所述第一极板被设置于所述基板的所述第一面并具有至少一匹配槽，以于所述基板的所述第一面的与所述匹配槽相对应的区域形成适于承载相应电路的至少一电路承载区，其中所述第二极板被设置于所述基板的所述第二面，从而能够在所述基板的尺寸被维持与所述第一极板相适应的情况下，进一步将所述匹配电路承载于所述电路承载区地通过所述基板承载所述同一基板天线的工作元件。

Description

同一基板天线

技术领域

本发明涉及微波天线领域，更详而言之涉及一同一基板天线，其中所述同一基板天线以单层基板承载所述同一基板天线的工作元件，因而具有更小的体积和更简单的生产工序以及更经济的成本。

背景技术

天线作为发射或接收电磁波的部件在无线通信或无线传感的工程系统中被广泛应用。自天线问世以来，适应于不同的应用需求，目前的天线种类繁多，结构不一，其中在民用5.8G频段的微波天线领域，又以平板天线的使用较为广泛。如图1A和图1B所示为目前的平板天线的结构原理图，其主要展示了所述平板天线的基本结构原理，其中所述平板天线包括一辐射板100P，一参考板200P以及一匹配电路300P，其中所述辐射板100P和所述参考板200P被设置为采用导电材料制备的薄板，且所述参考板200P的板面面积大于所述辐射板100P的板面面积，特别地，所述辐射板100P被设置为于一定距离范围内在所述参考板200P的板面延伸方向与所述参考板200P相互平行，以于所述辐射板100P与所述参考板200P之间形成一辐射缝隙400P，其中所述匹配电路300P被设置为电性连接于所述辐射板100P和所述参考板200P并与所述辐射缝隙400P内的介质的阻抗相匹配，如此以能够于所述参考板200P的与所述辐射板100P相对应的一面所对应的空间内，藉由所述参考板200P与所述辐射板100P的相互响应形成一辐射空间，其中所述辐射空间被界定为所述平板天线工作时的有效传播范围。

可以理解的是，由于脱离物理承载体的所述辐射板100P，所述参考板200P以及所述匹配电路300P无法被组装成具有稳定结构的所述平板天线，且当所述辐射缝隙400P内的介质为空气时，所述辐射缝隙400P内的介质的阻抗并不稳定而无法与所述匹配电路300P实时匹配。因此，如图2A图2B以及图3A图3B所示，所述平板天线在实际结构中进一步包括一介质层500P和至少一电路板层600P，其中区别于现有的所述平板天线的结构差异和相应的制造工艺，所述介质层500P的尺寸，所述电路板层600P的层数和相应的功能不尽相同。

如图2A和图2B所示为现有的所述平板天线的其中一种结构的示意图，其中所述介质层500P具有与所述参考板200P相适应的尺寸，以填充所述辐射缝隙400P地于所述介质层500P的两侧面分别支撑所述辐射板100P和所述参考板200P，并使得所述辐射缝隙400P内的介质的阻抗对应于所述介质层500P而被维持稳定。然而由于所述匹配电路300P会与所述辐射空间相互影响而不适于在所述参考板200P的与所述辐射板100P相对应的一面所对应的空间被设置，因此，所述电路板层600P被进一步设置以支撑所述匹配电路300P。特别地，所述参考板200P被设置于所述电路板层600P和所述介质层500P之间，所述匹配电路300P被设置于所述电路板层600P的与对应所述参考板200P的一面相对的面，如此以通过所述电路板层600P进一步支撑被设置为导电薄板的所述参考板200P，从而维持所述参考板200P的结构稳定性。如图3A和图3B所示为现有的所述平板天线的另一种结构的示意图，其中所述介质层500P具有与所述辐射板100P相适应的尺寸，以填充所述辐射缝隙400P地支撑所述辐射板100P，并使得所述辐射缝隙400P内的介质的阻抗对应于所述介质层500P而被维持稳定，其中所述电路板层600P被设置以于其两侧面分别支撑所述参考板200P和所述匹配电路300P。

特别地，所述介质层500P和所述电路板层600P可被设置为采用同样的材料，也就是说，在所述介质层500P被设置为具有与所述参考板200P相适应的尺寸，并于所述介质层500P的两侧面分别支撑有所述辐射板100P和所述参考板200P时，所述电路板层600P可被设置为于所述介质层500P的延伸方向与所述介质层500P一体成型，并于设置有所述参考板200P的一面设置所述匹配电路300P。如此以延伸所述介质层500P地于同一基板同时承载所述辐射板100P，所述参考板200P以及所述匹配电路300P，然而延伸所述介质层500P脱离了小型化趋势。因此，目前的所述平板天线仍采用多层基板结构。

综而言之，目前的所述平板天线仍采用多层基板结构，以致其制造工序繁多，成本难以降低。因此在维持或进一步减小现有的所述平板天线的尺寸的情况下，如何将天线的各工作元件承载于同一基板，对于降低天线制造的材料成本和简化生产工序具有重要的意义。

发明内容

本发明的一目的在于提供一同一基板天线，其中所述同一基板天线被设置仅以单层基板承载所述同一基板天线的工作元件。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中所述同一基板天线包括一基板，以通过单层的所述基板承载所述同一基板天线的工作元件，从而简化所述同一基板天线的生产工序。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中所述同一基板天线包括一第一极板，其中所述基板的尺寸被设置为与所述第一极板相适应，以减小所述同一基板天线的体积。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中所述基板的尺寸被设置为与所述第一极板相适应，并通过单层的所述基板承载所述同一基板天线的工作元件，以减少所述同一基板天线的生产所需材料地降低所述同一基板天线的生产成本。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中所述同一基板天线在能够在维持现有的所述平板天线的增益的情况下，仅以单层的所述基板承载所述同一基板天线的工作元件，从而在降低所述同一基板天线的成本的同时维持所述同一基板的性能。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中所述同一基板天线包括一第二极板，其中所述第二极板的面积小于所述第一极板，以使得所述第一极板和所述第二极板能够分别被承载于所述基板的两侧面。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中所述同一基板天线包括一匹配电路，其中所述第一极板和所述第二极板分别被承载于所述基板的两侧面，以使得所述第一极板和所述第二极板之间的阻抗被维持稳定地与所述匹配电路相匹配，从而提高所述同一基板天线的稳定性。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中所述匹配电路被承载于所述基板的承载有所述第一极板的一面，以降低所述匹配电路与所述同一基板天线之间的干扰地维持所述同一基板天线的稳定性。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中所述第一极板具有一匹配槽，以在所述第一极板被承载于所述基板时，于所述基板上与所述匹配槽相对应的区域承载所述匹配电路，从而维持所述基板的尺寸地将所述第一极板，所述第二极板以及所述匹配电路同时承载于所述基板。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中通过调整所述同一基板天线的所述第一极板和所述第二极板之间的尺寸和位置关系，所述同一基板天线的增益相对于现有的所述平板天线能够得以增强，以降低所述同一基板天线的体积和成本的同时，提高所述同一基板天线的性能。

本发明的另一目的在于提供一同一基板天线，其中所述同一基板天线的结构简单，成本低廉且性能稳定。

为达到以上至少一目的，本发明提供一同一基板天线，其中所述同一基板天线包括：

一基板，其中所述基板具有一第一面和与所述第一面相对的一第二面；

一第一极板，其中所述第一极板被设置于所述基板的所述第一面并具有一匹配槽，以于所述基板的所述第一面的与所述匹配槽相对应的区域形成适于承载相应电路的一电路承载区；以及

至少一第二极板，其中所述第二极板被设置于所述基板的所述第二面。

在一实施例中，所述同一基板天线进一步包括一匹配电路，其中所述匹配电路被设置为于所述电路承载区被承载于所述基板的所述第一面。

在一实施例中，其中设所述同一基板天线的工作波长为λ，其中所述基板的厚度δ≤λ/16。

在一实施例中，其中所述第二极板于所述第二面的与所述电路承载区相对应的位置被设置于所述基板。

在一实施例中，所述第二极板被设置为长方形板。

在一实施例中，所述第二极板被设置有一馈电点，其中所述馈电点在所述第二极板的两长边之间于偏近其中一长边的位置被偏置。

在一实施例中，所述第二极板于所述基板的所述第一面的投影形成一长方形的投影区，其中所述投影区的任一长边和与之相对应的所述第一极板的外缘之间在所述投影区的宽度方向的距离L1均满足L1≥λ/32。

在一实施例中，所述投影区的偏近所述馈电点的投影点的长边和与之相对应的所述第一极板的外缘之间在所述投影区的宽度方向的距离L1优选地满足L1≥λ/4。

在一实施例中，其中设所述第二极板的宽度为W，其中所述电路承载区于所述第二极板的宽度方向的截线长度L2≤W。

在一实施例中，其中设所述第二极板的宽度为W，其中所述电路承载区于所述第二极板的宽度方向的截线长度L2>W，且所述投影区的任一长边和与该长边相对应的所述电路承载区的边缘之间的距离L3≤λ/32。

在一实施例中，所述匹配槽被设置为长方形槽，以于所述基板的所述第一面形成长方形的所述电路承载区，其中所述电路承载区的长度方向与所述第二极板的长度方向相平行，以使得所述第二极板于所述基板的所述第一面的投影所形成的所述投影区的两长边分别对应于所述电路承载区的两长边。

在一实施例中，所述投影区的任一长边和与之相对应的所述电路承载区的长边之间的距离L3≤λ/32。

在一实施例中，所述第二极板的两长边和与之相对应的所述电路承载区的长边之间的距离L4均满足L4≤λ/16。

在一实施例中，所述第二极板被设置为圆形板并被设置有一馈电点，其中所述馈电点被设置为偏离于所述第二极板的圆心。

在一实施例中，所述第二极板于所述基板的所述第一面的投影形成一圆形的投影区，其中位于所述投影区的圆心同一侧的所述投影区的边缘和所述第一极板的外缘之间在所述第二极板的圆心和所述馈电点之间的连线方向的距离L5均满足L5≥λ/32。

在一实施例中，所述投影区的偏近所述馈电点的投影点的边缘和与之相对应而位于所述投影区的圆心同一侧的所述第一极板的外缘之间在所述第二极板的圆心和所述馈电点之间的连线方向的距离L5优选地满足L5≥λ/4。

在一实施例中，所述匹配槽被设置为圆形槽，以于所述基板的所述第一面形成圆形的所述电路承载区，其中所述第二极板的圆心于所述投影区的投影与所述电路承载区的圆心重合。

在一实施例中，其中设所述电路承载区的半径为R，所述第二极板的半径为r，其中R≤r。

在一实施例中，其中设所述电路承载区的半径为R，所述第二极板的半径为r，其中R>r，且所述电路承载区的半径R与所述第二极板的半径r之差△R≤λ/32。

在一实施例中，所述第二极板的边缘与所述电路承载区的边缘之间的距离L6≤λ/16。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

附图说明

图1A和图1B为现有平板天线的结构原理图。

图2A和2B为现有的一种平板天线的结构示意图。

图3A和3B为现有的另一种平板天线的结构示意图。

图4A为依本发明的一实施例的一同一基板天线的立体结构示意图。

图4B为依本发明的上述实施例的所述同一基板天线的仰视示意图。

图4C为依本发明的上述实施例的所述同一基板天线的侧面剖视示意图。

图4D为依本发明的上述实施例的所述同一基板天线的俯视示意图。

图5A为依本发明的另一实施例的一同一基板天线的立体结构示意图。

图5B为依本发明的上述实施例的所述同一基板天线的仰视示意图。

图5C为依本发明的上述实施例的所述同一基板天线的侧面剖视示意图。

图5D为依本发明的上述实施例的所述同一基板天线的俯视示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考本发明的说明书附图之附图4A至图4D，依本发明的一实施例的一同一基板天线被图示说明，其主要展示了所述同一基板天线的结构示意图。

具体地，所述同一基板天线包括一基板10，一第一极板20以及至少一第二极板30，其中所述基板10具有一第一面101和与所述第一面101相对的一第二面102，其中所述第一极板20被设置于所述基板10的所述第一面101并具有至少一匹配槽201，以于所述基板10的所述第一面101的与所述匹配槽201相对应的区域形成适于承载相应电路的至少一电路承载区1011，其中所述第二极板30被设置于所述基板10的所述第二面102。

可以理解的是，所述第一极板20和所述第二极板30被设置为采用导电材料制备的导电薄层，因此，所述第一极板20和所述第二极板30于所述基板10的设置既可以是将适宜的导电薄板贴合于所述基板10，也可是于所述基板10涂覆适宜的导电材料而形成所述第一极板20和所述第二极板30，本发明对此不做限制。

值得一提的是，在本发明的所述同一基板天线中，所述同一基板天线仅以单层基板承载所述同一基板天线的工作元件，例如所述第一极板20和所述第二极板30。需要强调的是，在本发明的所述同一基板天线中，所述同一基板天线以单层基板承载所述同一基板天线的工作元件是指在所述基板的高度方向仅包含一个所述基板10，而并是指所述基板10由单层板材形成，例如并不是指所述基板10由单层电路板形成。

进一步地，设所述同一基板天线的工作波长为λ，在本发明的这个实施例中，所述基板10的厚度δ被设置为δ≤λ/16，如此以使得分别被设置于所述基板10的所述第一面101和所述第二面102上的所述第一极板20和所述第二极板30之间的距离能够被维持在λ/16以内，从而使得所述同一基板天线能够稳定地工作。

特别地，在本发明的这个实施例中，所述第二极板30的数量被设置为一个，相应地，被设置于所述第一极板20的所述匹配槽201的数量也被设置为一个，其中所述第二极板30于所述第二面102的与所述电路承载区1011相对应的位置被设置于所述基板10。具体地，在本发明的这个实施例中，所述第二极板30与所述电路承载区1011之间相对应的位置关系表现为：所述第二极板30于所述第一面101的投影所形成的一投影区1012与所述电路承载区1011之间为包含的关系，即当所述第二极板30所对应的所述投影区1012的面积大于所述电路承载区1011的面积时，所述电路承载区1011位于所述投影区1012之内，而当所述第二极板30所对应的所述投影区1012的面积小于所述电路承载区1011的面积时，所述投影区1012位于所述电路承载区1011之内。

可以理解的是，上述的所述第二极板30与所述电路承载区1011之间相对应的位置关系更有利于所述同一基板天线的对称结构设计，从而有利于简化所述同一基板天线的制造工艺和电路参数设计。此外，所述第二极板30与所述电路承载区1011之间的位置关系在一定条件下还可以有其他设计以能够满足所述同一基板天线的基本工作条件，本发明对此不做限制。

进一步地，所述第二极板30具有一馈电点301，其中所述馈电点301被设置为于所述第二极板30的偏离所述第二极板30的物理中心的位置被设置。特别地，所述第二极板30和所述第一极板20之间的形状和尺寸关系被设置为满足：所述第二极板30于所述第一面101形成的所述投影区1012的边缘和与之对应的所述第一极板20的外缘之间，在所述第二极板30的物理中心与所述馈电点301的方向的距离L1≥λ/32。即在所述第二极板30的物理中心至所述馈电点301的方向上的所述投影区1012的边缘和所述第一极板20的外缘之间的距离L11满足L11≥λ/32，且在所述馈电点301至所述第二极板30的物理中心的方向上的所述投影区1012的边缘和所述第一极板20的外缘之间的距离L12也满足L12≥λ/32。

特别地，所述第二极板30和所述第一极板20之间的形状和尺寸关系优选地被设置为满足L11≥λ/4，如此以使得所述第一极板10能够响应所述同一基板天线所产生的电波的波峰地增强所述同一基板天线的增益。

值得一提的是，所述第二极板30优选地被设置为于至少一方向上的的物理尺寸大于等于λ/4，以使得所述第二极板30能够响应所述同一基板天线所产生的电波的波峰地增强所述同一基板天线的增益，并维持所述同一基板天线的增益的稳定性。

具体地，在本发明的这个实施例中，所述第二极板30被设置为长方形板，其中所述馈电点301于所述第二极板30的两长边之间被设置于偏近于其中一长边的位置。如此则被设置为长方形板的所述第二极板30于所述第一面101的投影所形成的所述投影区1012也为长方形。优选地，被设置为长方形板的所述第二极板30的长边的边长大于等于λ/4，以能够维持所述同一基板天线的增益的稳定性。

如此，则所述第二极板30和所述第一极板20之间的形状和尺寸关系被设置为满足：所述第二极板30对应形成的所述投影区1012的任一长边和与之相对应的所述第一极板20的外缘之间在所述投影区1012的宽度方向的距离L1≥λ/32。如图4B所示，也就是说，位于所述投影区1012的上侧的长边和所述第一极板20的上侧的外缘之间在所述投影区1012的宽度方向的距离L11≥λ/32，同样地，位于所述投影区1012的下侧的长边和所述第一极板20的下侧的外缘之间在所述投影区1012的宽度方向的距离L12≥λ/32。如此则所述第二极板30和所述第一极板20之间的形状和尺寸关系使得所述第一极板20和所述第二极板30之间能够相互响应并于所述同一基板天线的工作状态下稳定地产生相应的电波，从而有利于维持所述同一基板天线的稳定性。

特别地，所述第二极板30和所述第一极板20之间的形状和尺寸关系优选地被设置为满足：所述第二极板30的两长边中偏近所述馈电点301的其中一长边所对应的所述投影区1012的长边和与所述投影区1012的该长边相对应的所述第一极板20的外缘之间在所述投影区1012的宽度方向的距离L11≥λ/4。具体地，在本发明的这个实施例中，所述第二极板30的两长边中偏近所述馈电点301的其中一长边即所述第二极板30的上侧的长边，其中所述第二极板30的上侧的长边对应于所述投影区1012的上侧的长边，则所述投影区1012的上侧的长边与所述第一极板20的上侧的外缘之间在所述投影区1012的宽度方向的距离L11≥λ/4。如此以使得所述第一极板10能够响应所述同一基板天线所产生的电波的波峰地增强所述同一基板天线的增益。

值得一提的是，设所述第二极板30的宽度为W，当所述电路承载区1011于所述第二极板30的宽度方向的截线长度L2≤W时，由于所述基板10的厚度δ≤λ/16，所述第一极板20和所述第二极板30之间的距离能够被维持于小于或等于λ/16，此时，所述电路承载区1011的尺寸并不作进一步限制，即相应的所述匹配槽201的形状尺寸在满足其对应的所述电路承载区1011于所述第二极板30的宽度方向的截线长度L2≤W时，所述匹配槽201的形状尺寸并不作进一步限制。

而当所述电路承载区1011于所述第二极板30的宽度方向的截线长度L2>W时，所述第二极板30和所述匹配槽201之间的形状位置关系满足：所述第二极板30对应形成的所述投影区1012的任一长边和与该长边相对应的所述电路承载区1011的边缘之间的距离L3≤λ/32。

具体地，在本发明的这个实施例中，所述匹配槽201被设置为长方形槽，以于所述基板10的所述第一面101形成长方形的所述电路承载区1011，其中所述电路承载区1011的长度方向与所述第二极板30的长度方向相平行，以使得所述第二极板30于所述基板10的所述第一面101的投影所形成的所述投影区1012的两长边分别对应于所述电路承载区1011的两长边，其中所述投影区1012的任一长边和与该长边相对应的所述电路承载区1011的长边之间的距离L3≤λ/32。进一步地，所述第二极板30的两长边和与之相对应的所述电路承载区1011的长边之间的距离L4均满足L4≤λ/16，也就是说，如图4C所示，所述同一基板天线的在所述第二极板30的宽度方向的截面上，所述第二极板30的边缘的截点与相应的所述电路承载区1011的边缘的截点之间的距离L4≤λ/16。如此以在所述电路承载区1011于所述第二极板30的宽度方向的截线长度L2>W时，维持所述第二极板30和所述第一极板10之间的距离地维持所述同一基板天线的性能的稳定性。

值得一提的是，在满足前述所述第二极板30和所述第一极板20之间以及所述第二极板30和所述第一极板20的所述匹配槽201之间的形状和尺寸关系的情况下，在本发明的这个实施例中，被设置为长方形槽的所述匹配槽201进一步被设置为沿其长度方向向所述第一极板20延伸而贯穿所述第一极板20地将所述第一极板20分割为两板块，避免了所述第一极板20的位于所述匹配槽201的长度延伸方向的部分过窄，以在维持适宜的所述第一极板20的板面面积的同时减小了所述第一极板20的周缘的总周长，从而使得所述第一极板20与所述基板10之间的贴合更加稳定，有利于维持所述同一基板天线的稳定性。

进一步地，在本发明的这个实施例中，所述同一基板天线还包括一匹配电路40，其中所述匹配电路40被设置为于所述电路承载区1011被承载于所述基板10的所述第一面101。如此则所述第一极板20，所述第二极板30以及所述匹配电路40作为所述同一基板天线的工作元件均被承载于所述基板10，有利于减小所述同一基板天线的体积，且所述匹配电路40于所述基板10的所述第一面101的设置，使得所述匹配电路40于所述同一基板天线的干扰得以减弱，从而使得所述同一基板天线的性能的稳定性得以维持。

值得一提的是，所述匹配槽201于所述第一极板20的设置，使得所述匹配电路40能够于所述匹配槽201被设置于所述基板10的所述第一面101，从而使得所述基板10的尺寸能够被设置为与所述第一极板20相适应的同时，即所述基板10的形状尺寸适应于所述第一极板20的外缘的形状尺寸而能够将所述第一极板20完全承载于所述基板10的所述第一面101时，通过所述基板10承载所述同一基板天线的工作元件，以减小所述同一基板天线的体积，并维持所述同一基板天线的性能，同时还减少了所述同一基板天线的生产所需材料地降低了所述同一基板天线的生产成本。

本领域技术人员应当理解，当所述匹配电路40的导电线路之间的缝隙的宽度被设置处于一定的范围内时，如所述匹配电路40的导电线路之间的缝隙的宽度尺寸为小于或者等于λ/32时，所述匹配电路40的该线路部分可同时作为所述第一极板20的部分与所述第二极板30相互响应，因此，在本发明的一些实施例中，所述匹配电路40可进一步被设置为自所述匹配槽201延伸至所述第一极板20，即所述匹配槽201得以进一步向所述第一极板20延伸，且所述匹配槽201的延伸部分被设置有适宜的所述匹配电路40的部分，以于所述匹配槽201的该延伸部分通过所述匹配电路40的部分充当所述第一极板20而与所述第二极板30相互响应，本发明对此不做限制。

本领域技术人员应当理解，本发明的所述同一基板天线通过于所述第一极板20上设置所述匹配槽201，而在所述第一极板20被设置于所述基板10的所述第一面101时，能够于所述基板10的所述第一面101形成与所述匹配槽201相对应的所述电路承载区1011，从而能够在所述基板10的尺寸被维持与所述第一极板20相适应的情况下，进一步将所述匹配电路40承载于所述电路承载区1011地通过所述基板10承载所述同一基板天线的工作元件，其中在维持所述第一极板20和所述第二极板30之间的一定的位置关系下，所述第二极板30的形状和数量，如半圆形、扇形、椭圆形、梯形以及规则多边形等，所述第一极板20的形状以及所述匹配槽201的形状和数量还可以有多种变形，其中具有一定的几何规律的所述第二极板30的形状，所述第一极板20的形状以及所述匹配槽201的形状更有利于所述同一基板天线的电路参数设计，本发明对此并不限制。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供所述同一基板天线的制造方法，其中所述制造方法包括如下步骤：

(a)设置所述第一极板20于所述基板10的所述第一面101；和

(b)设置所述第二极板30于所述基板10的所述第二面102，以制得所述同一基板天线。

为进一步揭露本发明，如图5A至图5D所示，依本发明的另一实施例的一同一基板天线被图示说明，其主要展示了所述同一基板天线的结构示意图。具体地，所述同一基板天线包括一基板10’，一第一极板20’以及至少一第二极板30’，其中所述基板10’具有一第一面101’和与所述第一面101’相对的一第二面102’，其中所述第一极板20’被设置于所述基板10’的所述第一面101’并具有至少一匹配槽201’，以于所述基板10’的所述第一面101’的与所述匹配槽201’相对应的区域形成适于承载相应电路的至少一电路承载区1011’，其中所述第二极板30’被设置于所述基板10’的所述第二面102’。

同样地，设所述同一基板天线的工作波长为λ，所述基板10’的厚度δ被设置为δ≤λ/16，如此以使得分别被设置于所述基板10’的所述第一面101’和所述第二面102’上的所述第一极板20’和所述第二极板30’之间的距离能够被维持在λ/16以内，从而使得所述同一基板天线能够稳定地工作。

进一步地，所述第二极板30’的数量被设置为一个，相应地，被设置于所述第一极板20’的所述匹配槽201’的数量也被设置为一个，其中所述第二极板30’于所述第二面102’的与所述电路承载区1011’相对应的位置被设置于所述基板10’。

特别地，在本发明的这个实施例中，所述第二极板30’被设置为圆形板，如此则所述第二极板30’与所述电路承载区1011’之间相对应的位置关系具体表现为：所述第二极板30’于所述第一面101’的投影所形成的一圆形投影区1012’与所述电路承载区1011’之间为包含的关系，即当所述第二极板30’的板面面积大于所述电路承载区1011’的面积时，所述电路承载区1011’位于圆形的所述投影区1012’之内，而当所述第二极板30’的板面面积小于所述电路承载区1011’的面积时，所述第二极板30’所对应的圆形的所述投影区1012’位于所述电路承载区1011’之内。

可以理解的是，上述的所述第二极板30’与所述电路承载区1011’之间相对应的位置关系更有利于所述同一基板天线的对称结构设计，从而有利于简化所述同一基板天线的制造工艺和电路参数设计。此外，所述第二极板30’与所述电路承载区1011’之间的位置关系在一定条件下还可以有其他设计以能够满足所述同一基板天线的基本工作条件，本发明对此不做限制。

同样地，在本发明的这个实施例中，所述第二极板30’具有一馈电点301’，其中所述馈电点301’被设置为于所述第二极板30’的偏离所述第二极板30’的圆心的位置被设置。

进一步地，所述第二极板30’和所述第一极板20’之间的形状和尺寸关系被设置为满足：在所述第二极板30’的圆心和所述馈电点301’之间的连线方向上，位于所述投影区1012’的圆心的同一侧的所述投影区1012’的边缘和所述第一极板20’的外缘之间的距离L5≥λ/32。如图5B所示，即所述投影区1012’的上侧的边缘和所述第一极板20’的上侧的外缘之间在所述第二极板30’的圆心和所述馈电点301’之间的连线方向的距离L5≥λ/32，同样地，所述投影区1012’的下侧的边缘和所述第一极板20’的下侧的外缘之间在所述第二极板30’的圆心和所述馈电点301’之间的连线方向的距离L5≥λ/32。如此则所述第二极板30’和所述第一极板20’之间的形状和尺寸关系使得所述第一极板20’和所述第二极板30’之间能够相互响应并于所述同一基板天线的工作状态下稳定地产生相应的电波，从而有利于维持所述同一基板天线的稳定性。

特别地，在本发明的这个实施例中，所述第二极板30’和所述第一极板20’之间的形状和尺寸关系优选地被设置为满足：在所述第二极板30’的圆心和所述馈电点301’之间的连线方向上，与所述馈电点的投影点位于所述投影区1012’的圆心的同一侧的所述投影区1012’的边缘和所述第一极板20’的外缘之间的距离L5≥λ/4。具体地，在本发明的这个实施例中，如图5B所示，即所述投影区1012’的上侧的边缘和所述第一极板20’的上侧的外缘之间在所述第二极板30’的圆心和所述馈电点301’之间的连线方向的距离L5优选地被设置为L5≥λ/4。如此以使得所述第一极板10能够响应所述同一基板天线所产生的电波的波峰地增强所述同一基板天线的增益。

进一步地，在本发明的这个实施例中，所述匹配槽201’被设置为圆形槽，以于所述基板10’的所述第一面101’形成圆形的所述电路承载区1011’，其中所述第二极板30’对应的所述投影区1012’的圆心与所述电路承载区1011’的圆心重合。如此则形成所述第二极板30’与所述电路承载区1011’之间相对应的位置关系，并使得所述同一基板天线具有对称的结构设计，从而有利于简化所述同一基板天线的制造工艺和电路参数设计。

值得一提的是，设所述电路承载区1011’的半径为R，所述第二极板30’的半径为r，其中当R≤r时，由于所述基板10’的厚度δ≤λ/16，所述第一极板20’和所述第二极板30’之间的距离能够被维持于小于或等于λ/16，因此，当R≤r时，本发明并不对所述电路承载区1011’的尺寸作进一步限制，即本发明对所述匹配槽201’的尺寸并不作进一步限制。

具体地，在本发明的这个实施例中，所述电路承载区1011’和所述第二极板30’尺寸关系被设置为R>r，则所述电路承载区1011’的半径R与所述第二极板30’的半径r之差△R应被设置为满足△R≤λ/32，且所述第二极板30’的边缘与所述电路承载区1011’的边缘之间的距离L6≤λ/16。也就是说，如图5C所示，在所述同一基板天线的沿所述第二极板30’的直径方向的截面上，所述第二极板30’的边缘的截点与相应的所述电路承载区1011’的边缘的截点之间的距离L6≤λ/16，如此以使得所述同一基板天线能够稳定地工作。

本领域技术人员应当理解，所述第二极板30’的半径r优选地被设置为r≥λ/4，以能够维持所述同一基板天线的增益的稳定性。

进一步地，在本发明的这个实施例中，所述同一基板天线还包括一匹配电路40’，其中所述匹配电路40’被设置为于所述电路承载区1011’被承载于所述基板10’的所述第一面101’。如此则所述第一极板20’，所述第二极板30’以及所述匹配电路40’作为所述同一基板天线的工作元件均被承载于所述基板10’，有利于减小所述同一基板天线的体积，且所述匹配电路40’于所述基板10’的所述第一面101’的设置，使得所述匹配电路40’于所述同一基板天线的干扰得以减弱，从而使得所述同一基板天线的性能的稳定性得以维持。

值得一提的是，所述匹配槽201’于所述第一极板20’的设置，使得所述匹配电路40’能够于所述匹配槽201’被设置于所述基板10’的所述第一面101’，从而使得所述基板10’的尺寸能够被设置为与所述第一极板20’相适应的同时，即所述基板10’的形状尺寸适应于所述第一极板20’的外缘的形状尺寸而能够将所述第一极板20’完全承载于所述基板10’的所述第一面101’时，通过所述基板10’承载所述同一基板天线的工作元件，以减小所述同一基板天线的体积，并维持所述同一基板天线的性能，同时还减少了所述同一基板天线的生产所需材料地降低了所述同一基板天线的生产成本。

本领域技术人员应当理解，当所述匹配电路40’的导电线路之间的缝隙的宽度被设置处于一定的范围内时，如当所述匹配电路40’的导电线路之间的缝隙的宽度小于或者等于λ/32时，所述匹配电路40’的该线路部分可同时作为所述第一极板20’的部分与所述第二极板30’相互响应，因此，在本发明的一些实施例中，所述匹配电路40’可进一步被设置为自所述匹配槽201’延伸至所述第一极板20’，即所述匹配槽201’得以进一步向所述第一极板20’延伸，且所述匹配槽201’的延伸部分被设置有适宜的所述匹配电路40’的部分，以于所述匹配槽201’的该延伸部分通过所述匹配电路40’的部分充当所述第一极板20’而与所述第二极板30’相互响应，本发明对此不做限制。

本领域技术人员应当理解，本发明的所述同一基板天线通过于所述第一极板20’上设置所述匹配槽201’，而在所述第一极板20’被设置于所述基板10’的所述第一面101’时，能够于所述基板10’的所述第一面101’形成与所述匹配槽201’相对应的所述电路承载区1011’，从而能够在所述基板10’的尺寸被维持与所述第一极板20’相适应的情况下，进一步将所述匹配电路40’承载于所述电路承载区1011’地通过所述基板10’承载所述同一基板天线的工作元件，其中在维持所述第一极板20’和所述第二极板30’之间的一定的位置关系下，所述第二极板30’的形状和数量，所述第一极板20’的形状以及所述匹配槽201’的形状和数量还可以有多种变形，其中具有一定的几何规律的所述第二极板30’的形状，如半圆形、扇形、椭圆形、梯形以及规则多边形等，所述第一极板20’的形状以及所述匹配槽201’的形状更有利于所述同一基板天线的电路参数设计，本发明对此并不限制。

本领域的技术人员可以理解的是，以上实施例仅为举例，其中不同实施例的特征可以相互组合，以得到根据本发明揭露的内容很容易想到但是在附图中没有明确指出的实施方式。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (30)

1.一同一基板天线，其特征在于，包括：

一基板，其中所述基板具有一第一面和与所述第一面相对的一第二面；

一第一极板，所述第一极板具有一匹配槽，其中所述第一极板被设置于所述基板的所述第一面，并于所述基板的所述第一面形成一电路承载区，其中所述电路承载区于所述第一面的位置与所述匹配槽相对应，以适于在所述匹配槽于所述电路承载区承载相应电路；以及

至少一第二极板，其中所述第二极板被设置于所述基板的所述第二面。

2.根据权利要求1所述的同一基板天线，其中设所述同一基板天线的工作波长为λ，其中所述基板的厚度δ≤λ/16。

3.根据权利要求2所述的同一基板天线，其中所述同一基板天线进一步包括一匹配电路，其中所述匹配电路被设置为于所述电路承载区被承载于所述基板的所述第一面。

4.根据权利要求3所述的同一基板天线，其中所述第二极板于所述第二面的与所述电路承载区相对应的位置被设置于所述基板。

5.根据权利要求4所述的同一基板天线，其中所述第二极板被设置为于至少一方向上的物理尺寸大于或者等于λ/4。

6.根据权利要求3或4或5所述的同一基板天线，其中所述第二极板被设置有一馈电点，其中所述馈电点被设置为于所述第二极板的偏离所述第二极板的物理中心的位置被设置。

7.根据权利要求6所述的同一基板天线，其中所述第二极板被设置为长方形板，其中所述馈电点于所述第二极板的两长边之间被设置为偏近于其中一长边。

8.根据权利要求7所述的同一基板天线，其中所述第二极板于所述基板的所述第一面的投影形成一长方形的投影区，其中所述投影区的任一长边和与之相对应的所述第一极板的外缘之间在所述投影区的宽度方向的距离L1满足L1≥λ/32。

9.根据权利要求8所述的同一基板天线，其中所述投影区的偏近所述馈电点的长边和与该长边相对应的所述第一极板的外缘之间在所述投影区的宽度方向的距离满足L1优选地被设置为满足L1≥λ/4。

10.根据权利要求8所述的同一基板天线，其中设所述第二极板的宽度为W，其中所述电路承载区于所述第二极板的宽度方向的截线长度L2≤W。

11.根据权利要求9所述的同一基板天线，其中设所述第二极板的宽度为W，其中所述电路承载区于所述第二极板的宽度方向的截线长度L2≤W。

12.根据权利要求8所述的同一基板天线，其中设所述第二极板的宽度为W，其中所述电路承载区于所述第二极板的宽度方向的截线长度L2>W，且所述投影区的任一长边和与该长边相对应的所述电路承载区的边缘之间的距离L3≤λ/32。

13.根据权利要求9所述的同一基板天线，其中设所述第二极板的宽度为W，其中所述电路承载区于所述第二极板的宽度方向的截线长度L2>W，且所述投影区的任一长边和与该长边相对应的所述电路承载区的边缘之间的距离L3≤λ/32。

14.根据权利要求12所述的同一基板天线，其中所述匹配槽被设置为长方形槽，则所述电路承载区对应为长方形，其中所述匹配槽的长度方向与所述第二极板的长度方向平行。

15.根据权利要求13所述的同一基板天线，其中所述匹配槽被设置为长方形槽，则所述电路承载区对应为长方形，其中所述匹配槽的长度方向与所述第二极板的长度方向平行。

16.根据权利要求14所述的同一基板天线，其中所述第二极板的两长边和与之相对应的所述电路承载区的长边之间的距离L4均满足L4≤λ/16。

17.根据权利要求15所述的同一基板天线，其中所述第二极板的两长边和与之相对应的所述电路承载区的长边之间的距离L4均满足L4≤λ/16。

18.根据权利要求16所述的同一基板天线，其中所述匹配槽进一步被设置为沿其长度方向被延伸而贯穿所述第一极板。

19.根据权利要求17所述的同一基板天线，其中所述匹配槽进一步被设置为沿其长度方向被延伸而贯穿所述第一极板。

20.根据权利要求6所述的同一基板天线，其中所述第二极板被设置为圆形板，则所述馈电点被设置为于所述第二极板的偏离所述第二极板的圆心的位置被设置。

21.根据权利要求20所述的同一基板天线，其中所述第二极板于所述基板的所述第一面的投影形成一圆形的投影区，其中在所述第二极板的圆心和所述馈电点之间的连线方向，位于所述投影区的圆心同一侧的所述投影区的边缘和所述第一极板的外缘之间在该方向的距离L5均满足L5≥λ/32。

22.根据权利要求21所述的同一基板天线，其中在所述第二极板的圆心到所述馈电点的方向，所述投影区的边缘和所述第一极板的外缘之间在该方向的距离L5优选地被设置为满足L5≥λ/4。

23.根据权利要求21所述的同一基板天线，其中所述匹配槽被设置为圆形槽，则所述电路承载区也为圆形，其中所述投影区的圆心与所述电路承载区的圆心重合。

24.根据权利要求22所述的同一基板天线，其中所述匹配槽被设置为圆形槽，则所述电路承载区也为圆形，其中所述投影区的圆心与所述电路承载区的圆心重合。

25.根据权利要求23所述的同一基板天线，其中所述匹配槽的半径对应所述电路承载区的半径被设为R，设所述第二极板的半径为r，其中R≤r。

26.根据权利要求24所述的同一基板天线，其中所述匹配槽的半径对应所述电路承载区的半径被设为R，设所述第二极板的半径为r，其中R≤r。

27.根据权利要求23所述的同一基板天线，其中所述匹配槽的半径对应所述电路承载区的半径被设为R，设所述第二极板的半径为r，其中R>r，且所述电路承载区的半径R与所述第二极板的半径r之差△R被设置为满足△R≤λ/32。

28.根据权利要求24所述的同一基板天线，其中所述匹配槽的半径对应所述电路承载区的半径被设为R，设所述第二极板的半径为r，其中R>r，且所述电路承载区的半径R与所述第二极板的半径r之差△R被设置为满足△R≤λ/32。

29.根据权利要求27所述的同一基板天线，其中所述第二极板的边缘与所述电路承载区的边缘之间的距离L6≤λ/16。

30.根据权利要求28所述的同一基板天线，其中所述第二极板的边缘与所述电路承载区的边缘之间的距离L6≤λ/16。