CN109244659A - 一种基片集成波导双极化天线 - Google Patents
一种基片集成波导双极化天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109244659A CN109244659A CN201811323481.4A CN201811323481A CN109244659A CN 109244659 A CN109244659 A CN 109244659A CN 201811323481 A CN201811323481 A CN 201811323481A CN 109244659 A CN109244659 A CN 109244659A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- antenna
- medium substrate
- clad area
- lying
- 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
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 230000010354 integration Effects 0.000 title claims abstract description 20
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 9
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005388 cross polarization Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
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
- 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
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基片集成波导双极化天线。所述天线包括：介质基板，所述介质基板的下表面为第一覆铜区，所述介质基板的上表面为第二覆铜区；所述第一覆铜区和所述第二覆铜区均采用铜覆盖表面；所述第二覆铜区刻蚀有两个天线辐射体，两个所述天线辐射体均通过沉铜过孔与所述第一覆铜区连接；两个所述天线辐射体之间的所述第二覆铜区范围内蚀刻有谐振环结构；所述第一覆铜区设置有两个连接器接头，两个所述天线辐射体分别通过两个所述连接器接头馈电。通过采用开口谐振环结构实现了天线结构紧凑，剖面低、隔离度高，与无线通信系统容易集成。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及一种基片集成波导双极化天线。
背景技术
天线是无线通信设备中的关键部件，天线的质量直接影响了无线通信网络的覆盖效果和通信的质量。为了提高无线通信数据传输速率，目前，通信系统大都采用多输入多输出的天线技术，多个天线之间的隔离度影响系统的性能，隔离度越大，系统性能越好。
目前无线通信系统都采用小型化、便携式，留给放置天线的空间非常有限，天线之间的距离非常近，天线间的距离越近，隔离度越差，导致通信系统的性能下降，所以，现有技术中的通信系统中的天线在空间有限的情况下，提高天线间的隔离度。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提高天线间隔离度的基片集成波导双极化天线。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基片集成波导双极化天线，所述天线包括：
介质基板，所述介质基板的下表面为第一覆铜区，所述介质基板的上表面为第二覆铜区；
所述第一覆铜区和所述第二覆铜区均采用铜覆盖表面；
所述第二覆铜区刻蚀有两个天线辐射体，两个所述天线辐射体均通过沉铜过孔与所述第一覆铜区连接；
两个所述天线辐射体之间的所述第二覆铜区范围内蚀刻有谐振环结构；
所述第一覆铜区设置有两个连接器接头，两个所述天线辐射体分别通过两个所述连接器接头馈电。
可选的，两个所述天线辐射体的形状均为等腰直角三角形；
所述天线辐射体的两个直角边缘通过沉铜过孔与所述第一覆铜区连接；
两个所述天线辐射体对称设置在所述第二覆铜区范围内；
两个所述天线辐射体的斜边为辐射缝隙，两个所述辐射缝隙正交设置，两个所述天线辐射体实现双极化辐射。
可选的，所述谐振环结构包括八行两列的共一十六个开口谐振单元；
所述开口谐振单元具有负磁导率特性，所述开口谐振单元用于抑制所述天线辐射体间的互偶。
可选的，所述开口谐振单元为在所述第二覆铜区范围内多个不同长度相连接的覆铜带。
可选的，所述介质基板的材料为聚四氟乙烯；
所述介质基板的长度为1.3倍自由空间波长，所述介质基板的宽度为0.7倍自由空间波长。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明公开了一种基片集成波导双极化天线，介质基板，所述介质基板的下表面为第一覆铜区，所述介质基板的上表面为第二覆铜区；所述第一覆铜区和所述第二覆铜区均采用铜覆盖表面；所述第二覆铜区刻蚀有两个天线辐射体，两个所述天线辐射体均通过沉铜过孔与所述第一覆铜区连接；两个所述天线辐射体之间的所述第二覆铜区范围内蚀刻有谐振环结构；所述第一覆铜区设置有两个连接器接头，两个所述天线辐射体分别通过两个所述连接器接头馈电。通过采用谐振环结构实现多输入多输出的天线结构，双极化辐射，实现了天线结构紧凑，剖面低、隔离度高，与无线通信系统容易集成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明提供的基片集成波导双极化天线的俯视图；
图2为本发明提供的基片集成波导双极化天线的侧视图；
图3为本发明提供的开口谐振环结构示意图；
图4为本发明提供的开口谐振环单元示意图；
图5为本发明提供的开口谐振环单元S曲线图；
图6为本发明提供的基片集成波导双极化天线S曲线图；
图7为本发明提供的基片集成波导双极化天线的辐射方向图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种能够提高天线间隔离度的基片集成波导双极化天线。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，一种基片集成波导双极化天线，所述天线包括：
介质基板1，所述介质基板1的下表面为第一覆铜区9，所述介质基板1的上表面为第二覆铜区8；
所述第一覆铜区9和所述第二覆铜区8均采用铜覆盖表面；
所述第二覆铜区8刻蚀有天线辐射体2和天线辐射体5，所述天线辐射体2和所述天线辐射体5均通过沉铜过孔3与所述第一覆铜区9连接；
所述天线辐射体2和所述天线辐射体5之间的所述第二覆铜区8范围内蚀刻有谐振环结构4；
所述第一覆铜区9设置有连接器接头7和连接器接头6，所述天线辐射体2和所述天线辐射体5分别通过连接器接头7和连接器接头6馈电。
如图1所示，所述天线辐射体2和所述天线辐射体5的形状均为等腰直角三角形；
所述天线辐射体2和所述天线辐射体5的两个直角边缘通过沉铜过孔3与所述第一覆铜区9连接；
所述天线辐射体2和所述天线辐射体5对称设置在所述第二覆铜区8范围内；
所述天线辐射体2和所述天线辐射体5的斜边为辐射缝隙，两个所述辐射缝隙正交设置，所述天线辐射体2和所述天线辐射体5实现双极化辐射。
如图3所示，所述谐振环结构包括八行两列的共一十六个开口谐振单元41、开口谐振单元42、开口谐振单元43；
所述开口谐振单元具有负磁导率特性，所述开口谐振单元用于抑制所述天线辐射体间的互偶。
如图4所示，所述开口谐振单元为在所述第二覆铜区8范围内多个不同长度相连接的覆铜带411-416。
所述介质基板1的材料为聚四氟乙烯；
所述介质基板1的长度为1.3倍自由空间波长，所述介质基板1的宽度为0.7倍自由空间波长。
本发明公开的基片集成波导双极化天线的中心工作频率为5.75GHz，相对带宽4.5％(5.64-5.90GHz)。
如图5所示，开环谐振结构对中心频率为5.8GHz的电磁波具有阻带特性，将降低天线单元之间的互耦。
如图6所示，加载了开环谐振结构之后，基片集成波导双极化天线的谐振频点及带宽没有影响；而加载开环谐振结构阵列结构以后，S21会随着开环谐振结构尺寸的变化非常明显。开环谐振结构阵列抑制了天线单元间的互耦，在谐振点处使端口隔离度S21提升了至38dB。
如图7所示，加载了开环谐振结构后天线方向图形状无明显变化，最大增益提高了约1dBi。单元主极化方向最大增益为6.0dBi，交叉极化仅为-25dB。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种基片集成波导双极化天线，其特征在于，所述天线包括：
介质基板，所述介质基板的下表面为第一覆铜区，所述介质基板的上表面为第二覆铜区；
所述第一覆铜区和所述第二覆铜区均采用铜覆盖表面；
所述第二覆铜区刻蚀有两个天线辐射体，两个所述天线辐射体均通过沉铜过孔与所述第一覆铜区连接；
两个所述天线辐射体之间的所述第二覆铜区范围内蚀刻有谐振环结构；
所述第一覆铜区设置有两个连接器接头，两个所述天线辐射体分别通过两个所述连接器接头馈电。
2.根据权利要求1所述的一种基片集成波导双极化天线，其特征在于，
两个所述天线辐射体的形状均为等腰直角三角形；
所述天线辐射体的两个直角边缘通过沉铜过孔与所述第一覆铜区连接；
两个所述天线辐射体对称设置在所述第二覆铜区范围内；
两个所述天线辐射体的斜边为辐射缝隙，两个所述辐射缝隙正交设置，两个所述天线辐射体实现双极化辐射。
3.根据权利要求1所述的一种基片集成波导双极化天线，其特征在于，所述谐振环结构包括八行两列的共一十六个开口谐振单元；
所述开口谐振单元具有负磁导率特性，所述开口谐振单元用于抑制所述天线辐射体间的互偶。
4.根据权利要求3所述的一种基片集成波导双极化天线，其特征在于，所述开口谐振单元为在所述第二覆铜区范围内多个不同长度相连接的覆铜带。
5.根据权利要求1所述的一种基片集成波导双极化天线，其特征在于，所述介质基板的材料为聚四氟乙烯；
所述介质基板的长度为1.3倍自由空间波长，所述介质基板的宽度为0.7倍自由空间波长。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811323481.4A CN109244659A (zh) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 一种基片集成波导双极化天线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811323481.4A CN109244659A (zh) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 一种基片集成波导双极化天线 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109244659A true CN109244659A (zh) | 2019-01-18 |
Family
ID=65077507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811323481.4A Pending CN109244659A (zh) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 一种基片集成波导双极化天线 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109244659A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103441340A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-11 | 北京航空航天大学 | 极化可变和频率扫描的半模基片集成波导漏波天线 |
| US20160261039A1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | Harris Corporation | Electronic device including patch antenna assembly having capacitive feed points and spaced apart conductive shielding vias and related methods |
| CN107785661A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-09 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于双频超材料的去耦合阵列天线 |
| CN208849066U (zh) * | 2018-11-08 | 2019-05-10 | 上海圣丹纳无线科技有限公司 | 一种基片集成波导双极化天线 |
-
2018
- 2018-11-08 CN CN201811323481.4A patent/CN109244659A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103441340A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-11 | 北京航空航天大学 | 极化可变和频率扫描的半模基片集成波导漏波天线 |
| US20160261039A1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | Harris Corporation | Electronic device including patch antenna assembly having capacitive feed points and spaced apart conductive shielding vias and related methods |
| CN107785661A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-09 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于双频超材料的去耦合阵列天线 |
| CN208849066U (zh) * | 2018-11-08 | 2019-05-10 | 上海圣丹纳无线科技有限公司 | 一种基片集成波导双极化天线 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JINGWEI LEI等: "Metamaterial-enhanced dual polarized HMSIW antenna for MIMO applications" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8854273B2 (en) | Antenna and communication device thereof | |
| Malviya et al. | A 2× 2 dual-band MIMO antenna with polarization diversity for wireless applications | |
| US10044111B2 (en) | Wideband dual-polarized patch antenna | |
| KR101892884B1 (ko) | 무선 전자 디바이스를 위한 주기적인 슬롯을 갖는 스트립라인 결합 안테나 | |
| US8294622B2 (en) | Array antenna apparatus sufficiently securing isolation between feeding elements and operating at frequencies | |
| US20090102742A1 (en) | Mimo antenna and communication device using the same | |
| WO2009130887A1 (ja) | アンテナ装置及び無線通信装置 | |
| JP5323271B2 (ja) | アンテナ装置及び無線通信装置 | |
| CN105098354B (zh) | 移动终端及天线装置 | |
| CN102959799A (zh) | 具有双辐射结构的宽带单极天线 | |
| US11757195B2 (en) | Antenna element and electronic device | |
| US11476591B2 (en) | Multi-port multi-beam antenna system on printed circuit board with low correlation for MIMO applications and method therefor | |
| US20220140473A1 (en) | Antenna element and electronic device | |
| WO2017114024A1 (zh) | 双极化天线和通信设备 | |
| US10297928B2 (en) | Multi-port, multi-band, single connected multiple-input, multiple-output antenna | |
| CN208849066U (zh) | 一种基片集成波导双极化天线 | |
| US12088005B2 (en) | Antenna device and wireless communication apparatus | |
| US8203498B2 (en) | Three-fold polarization diversity antenna | |
| US9627778B2 (en) | Antenna element with high gain toward the horizon | |
| CN109244659A (zh) | 一种基片集成波导双极化天线 | |
| US8884831B2 (en) | Antenna apparatus including multiple antenna portions on one antenna element associated with multiple feed points | |
| Modani et al. | A survey on polarization reconfigurable patch antennas | |
| US20120176276A1 (en) | Antenna apparatus including multiple antenna portions on one antenna element associated with multiple feed points | |
| KR102529334B1 (ko) | Mimo 안테나 및 이를 포함하는 mimo 안테나 장치 | |
| EP2178169B1 (en) | Three-fold polarization diversity antenna |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190118 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |