CN112713404A - 单层宽带微带贴片天线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种单层宽带微带贴片天线，包括：单层介质基板以及天线单元；所述单层介质基板的正面及背面均设有覆铜层，所述单层介质基板的背面的所述覆铜层为金属地；所述单层介质基板的正面的所述覆铜层刻蚀成天线单元形状，所述天线单元包括辐射贴片、第一谐振腔、第二谐振腔、接地短路针及微带传输线；所述辐射贴片的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片中心呈中心对称，所述缝隙包括匚字形缝隙，所述匚字形缝隙的长边与所述辐射贴片的非辐射边平行，所述匚字形缝隙的两个短边与所述辐射贴片的辐射边平行。本申请能够在单层介质基板上，实现7%的相对带宽值的单层宽带微带贴片天线。

Description

单层宽带微带贴片天线

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种单层宽带微带贴片天线。

背景技术

现代社会，科学技术是社会发展的核心基础，无线通信技术作为信息技术的一部分，是现代科学技术中极其重要的一个分支。目前，全球的无线通信系统已经进入5G时代，无线通信系统从1G到5G时代的研发周期越来越短，并且无线通信系统从初期的仅具备简单的语音功能，发展到如今的文字、图片、高清视频功能，以及将来普遍的VR、AR功能。天线作为无线通信系统中发射及接收信息的载体，是无线通信系统中的关键部件之一，其性能优劣直接影响无线通信系统的技术指标。

在众多种类的天线中，微带贴片天线具有许多优于其他类型天线的优点，例如重量轻、体积小、低剖面、容易与射频电路集成、加工精度高、适合快速工业量产等优点，因而，微带贴片天线及变结构的微带贴片天线在无线通信系统中获得了广泛的应用。但微带贴片天线的缺点亦很明显，由于微带贴片天线的工作机理属于谐振式天线，其频带宽度极窄，普通单层微带贴片天线带宽约为1%-2%，因此普通微带贴片天线不能满足大部分实际应用场景的需求，其窄带特性严重制约了它的使用范围。

针对微带贴片天线的窄带特性，国内外研究工作者做了大量的研究工作。基于微带贴片天线谐振式工作机理，增加微带贴片天线带宽最基本的方法即是降低天线的品质因素，从天线物理参数看即是增加微带贴片天线介质基板的厚度、减小天线介质基板的介电常数以及增大贴片天线辐射边与非辐射边宽度的比值。另一种展宽微带贴片天线带宽的方法为多谐振技术，即是将微带贴片天线的单谐振改变成多谐振，通常的方法有多贴片叠层耦合方法、多贴片同层寄生耦合方法、馈电传输线增加调节枝节方法、馈电传输线与贴片天线之间增加匹配网络方法、采用容性耦合馈电方法、或者是采用四分之一或二分之一谐振腔耦合馈电方法。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在单层介质基板上实现7%的相对带宽值的单层宽带微带贴片天线。

本申请实施例提供了一种单层宽带微带贴片天线，所述单层宽带微带贴片天线包括：单层介质基板以及天线单元；所述单层介质基板的正面及背面均设有覆铜层，所述单层介质基板的背面的所述覆铜层为金属地；所述单层介质基板的正面的所述覆铜层刻蚀成天线单元的形状，所述天线单元包括辐射贴片、第一谐振腔、第二谐振腔、接地短路针及微带传输线；所述辐射贴片的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片中心呈中心对称，所述缝隙包括匚字形缝隙，所述匚字形缝隙的长边与所述辐射贴片的非辐射边平行，所述匚字形缝隙的两个短边与所述辐射贴片的辐射边平行；所述第一谐振腔与所述第二谐振腔相连，且所述第一谐振腔及所述第二谐振腔均与所述辐射贴片的辐射边平行；所述接地短路针设置于所述第一谐振腔与所述第二谐振腔的中间，并短路连接所述第一谐振腔与所述金属地；所述微带传输线与所述第一谐振腔和所述第二谐振腔连接。

上述的单层宽带微带贴片天线的所述辐射贴片的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片中心呈中心对称，所述缝隙包括匚字形缝隙，所述匚字形缝隙的长边与所述辐射贴片的非辐射边平行，所述匚字形缝隙的两个短边与所述辐射贴片的辐射边平行。如此设计，使辐射贴片在谐振的过程中，由于辐射贴片的中心相对的两侧均设有缝隙，且缝隙以所述辐射贴片中心呈中心对称设置而产生新的谐振点，新的谐振点与所述第一谐振腔及所述第二谐振腔馈电产生的谐振点相配合，有效的增加了单层宽带微带贴片天线的带宽，使绝对带宽达到180M，相对中心频点的相对带宽达到7%。同时，该辐射贴片还能够提高方向图的交叉极化性能。

在其中一个实施例中，所述辐射贴片包括单缝辐射贴片、双缝辐射贴片或多缝辐射贴片。

上述的单层宽带微带贴片天线的所述辐射贴片的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片中心呈中心对称。所述辐射贴片的缝隙可以为单缝、双缝或多缝，基于在辐射贴片上设置缝隙的增多，使所述辐射贴片的匹配度增高。

在其中一个实施例中，所述双缝辐射贴片或所述多缝辐射贴片上的所述匚字形缝隙的开口方向相同。匚字形缝隙切断了原来的表面电流路径，使电流绕缝隙边缘曲折流过而使路径变长。双缝辐射贴片或所述多缝辐射贴片上的所述匚字形缝隙的开口方向相同，使电流绕缝隙边缘曲折流过的方向保持一致，进而对谐振频率进行调节，实现多个谐振频率，进而增加带宽。

在其中一个实施例中，所述缝隙宽度为1.5mm～3.0mm。如此设计，使辐射贴片更好地与单层介质基板的50欧姆阻抗线线宽相匹配。

在其中一个实施例中，所述第一谐振腔和所述第二谐振腔均为四分之一谐振腔或二分之一谐振腔。

上述的所述第一谐振腔和所述第二谐振腔可为四分之一谐振腔或二分之一谐振腔。第一谐振腔和所述第二谐振腔对所述辐射贴片进行耦合馈电，由于第一谐振腔和所述第二谐振腔平行于所述辐射贴片的辐射边，使得天线的结构紧凑，相比较传统贴片天线，尺寸几乎没有增加。

在其中一个实施例中，所述单层介质基板的厚度为2.5mm～3.5mm；所述单层介质基板的介电常数为2.0～3.0；所述接地短路针的半径为0.2mm～1.0mm。

上述的单层介质基板的厚度为2.5mm～3.5mm，选择较厚的单层介质基板可进一步的增加带宽。所述单层介质基板的介电常数为2.0～3.0，基于单层介质基板的介电常数不同，使贴片天线的谐振频率也会在一定范围变化，采用介电常数为2.0～3.0的单层介质基板能够进一步增加带宽。所述接地短路针的半径为0.2mm～1.0mm，使辐射贴片更好地与单层介质基板的50欧姆阻抗线线宽相匹配。

在其中一个实施例中，所述辐射贴片的所述辐射边的长度大于所述非辐射边的长度，所述辐射贴片的所述辐射边的长度大于所述第一谐振腔与所述第二谐振腔的长度之和。

上述的所述辐射贴片的所述辐射边的长度大于所述非辐射边的长度，如此设计，使辐射贴片的阻抗降低，提高贴片天线的匹配度。所述辐射贴片的所述辐射边的长度大于所述第一谐振腔与所述第二谐振腔的长度之和，如此设计，进一步增加贴片天线的带宽，同时，辐射边的长度大于所述第一谐振腔与所述第二谐振腔的长度之和，从而也能减小天线单元的面积小，利于贴片天线的小型化发展。

在其中一个实施例中，所述辐射贴片的所述非辐射边的长度为半个介质波长。如此设计，使所述辐射贴片的面积仅为工作频率对应半波长尺寸的平方，使贴片天线能够适用于尺寸受限的大规模阵列贴片天线。

在其中一个实施例中，所述单层宽带微带贴片天线还包括射频连接器，所述射频连接器位于所述单层基板的背面，并经由同轴探针与所述微带传输线相连接。采用同轴探针与所述微带传输线相连接，有利于贴片天线与射频电路一体化集成。

在其中一个实施例中，所述辐射贴片内还设有矩形贴片，所述矩形贴片的一端与所述辐射贴片的一所述辐射边相连接，另一端贯穿所述辐射贴片并与所述辐射贴片的另一所述辐射边相连接；所述缝隙位于所述矩形贴片相对的两侧。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中单层宽带微带贴片天线侧面结构示意图；

图2为一个实施例中单层宽带微带贴片天线的单缝结构示意图；

图3为一个实施例中单层宽带微带贴片天线的双缝结构示意图；

图4为一个实施例中单层宽带微带贴片天线的多缝结构示意图；

图5为一个实施例中单层宽带微带贴片天线的S11参数图；

图6为一个实施例单层宽带微带贴片天线在2.6G频率的方位面增益方向图；

图7为一个实施例单层宽带微带贴片天线在2.6G频率的俯仰面增益方向图。

附图标记说明：100、贴片天线；102、单层介质基板；104、天线单元；1040、辐射贴片；10402、单缝辐射贴片；10404、双缝辐射贴片；10406、多缝辐射贴片；1042、第一谐振腔；1044、第二谐振腔；1046、接地短路针；1048、微带传输线；106、射频连接器。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

请查阅图1所示，在本申请的一个实施例中，提供一种单层宽带微带贴片天线100，所述单层宽带微带贴片天线100包括：单层介质基板102以及天线单元104；所述单层介质基板102的正面及背面均设有覆铜层，所述单层介质基板102的背面的所述覆铜层为金属地；所述单层介质基板102的正面的所述覆铜层刻蚀成天线单元104的形状。

具体地，单层介质基板102的正面及背面均设有覆铜层，所述单层介质基板102的背面的所述覆铜层作为金属地；所述单层介质基板102的正面的所述覆铜层刻蚀成天线单元104的形状，所述单层介质基板102的覆铜层中间为介质，中间介质可以选择介电常数均匀、厚度基本一致的通用PCB加工板材。在本实施例中，选用单层介质基板102使所述贴片天线100剖面低，整体厚度减小，进而减小体积便于集成化。特别是在层介质基板的正面覆铜层刻蚀成天线单元104的形状，使贴片天线100的加工更加简单。

请继续参阅图1，进一步地，所述天线单元104包括辐射贴片1040、第一谐振腔1042、第二谐振腔1044、接地短路针1046及微带传输线1048；所述辐射贴片1040的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称，所述缝隙包括匚字形缝隙，所述匚字形缝隙的长边与所述辐射贴片1040的非辐射边平行，所述匚字形缝隙的两个短边与所述辐射贴片1040的辐射边平行。

上述的单层宽带微带贴片天线100的所述辐射贴片1040的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称，所述缝隙包括匚字形缝隙，所述匚字形缝隙的长边与所述辐射贴片1040的非辐射边平行，所述匚字形缝隙的两个短边与所述辐射贴片1040的辐射边平行。如此设计，使辐射贴片1040在谐振的过程中，由于辐射贴片1040的中心相对的两侧均设有缝隙，且缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称设置而产生新的谐振点，新的谐振点与所述第一谐振腔1042及所述第二谐振腔1044馈电产生的谐振点相配合，有效的增加了单层宽带微带贴片天线100的带宽，使绝对带宽达到180M，相对中心频点的相对带宽达到7%。同时，该辐射贴片1040还能够提高方向图的交叉极化性能。

所述第一谐振腔1042与所述第二谐振腔1044相连，且所述第一谐振腔1042及所述第二谐振腔1044均与所述辐射贴片1040的辐射边平行；所述接地短路针1046设置于所述第一谐振腔1042与所述第二谐振腔1044的中间，并短路连接所述第一谐振腔1042与所述金属地；所述微带传输线1048与所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044连接。

上述的第一谐振腔1042与所述第二谐振腔1044相连，且所述第一谐振腔1042及所述第二谐振腔1044均与所述辐射贴片1040的辐射边平行，用于通过边缘耦合方式对所述辐射贴片1040激励。将所述第一谐振腔1042及所述第二谐振腔1044设置成与所述辐射贴片1040的辐射边平行，使贴片天线100的整体面积不会因设置有所述第一谐振腔1042及所述第二谐振腔1044而增大太多，使贴片天线100的结构紧凑。所述接地短路针1046设置于所述第一谐振腔1042与所述第二谐振腔1044的中间，并短路连接所述第一谐振腔1042与所述金属地；所述微带传输线1048与所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044连接。如此设计，所述接地短路针1046将所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044与所述微带传输线1048连接，所述微带传输线1048用于给所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044馈电，采用微带传输线1048的馈电方式，使贴片天线100的馈电结构更加简单，为所述贴片天线100一体化集成的馈电方式提供便利。

请参阅图2-图4，在其中一个实施例中，所述辐射贴片1040包括单缝辐射贴片10402、双缝辐射贴片10404或多缝辐射贴片10406。

具体地，上述单层宽带微带贴片天线100的所述辐射贴片1040的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称。所述辐射贴片1040的缝隙可以为单缝、双缝或多缝，所述单缝为一个匚字形缝隙，所述匚字形缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称。所述双缝为两个匚字形缝隙，两个所述匚字形缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称。所述多缝为多个匚字形缝隙，多个所述匚字形缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称。所述匚字形缝隙的长边与所述辐射贴片1040的非辐射边平行，所述匚字形缝隙的两个短边与所述辐射贴片1040的辐射边平行。基于在辐射贴片1040上设置缝隙的增多，使所述辐射贴片1040的匹配度增高。

在其中一个实施例中，所述双缝辐射贴片10404或所述多缝辐射贴片10406上的所述匚字形缝隙的开口方向相同。

具体地，所述双缝辐射贴片10404或所述多缝辐射贴片10406，所述辐射贴片1040上设有两个或多个所述匚字形缝隙，两个或多个所述匚字形缝隙的开口方向相同。基于匚字形缝隙切断了原来的表面电流路径，使电流绕缝隙边缘曲折流过而使路径变长。当双缝辐射贴片10404或所述多缝辐射贴片10406上的所述匚字形缝隙的开口方向相同，这样使电流绕缝隙边缘曲折流过的方向保持一致，进而对谐振频率进行调节，实现多个谐振频率，进而增加带宽。进一步地，将两个或多个所述匚字形缝隙的开口方向设计成相同，同时也方便了缝隙的加工，使结构简单化，进而减少了加工工序，降低了生产成本。

在其中一个实施例中，所述缝隙宽度为1.5mm～3.0mm。基于所述辐射贴片1040的辐射边长、非辐射边长以及缝隙宽度对贴片天线100的谐振频率影响的关系，将缝隙宽度设置为1.5mm～3.0mm，使所述辐射贴片1040的谐振频率最佳，进而得到宽频带，同时，使所述贴片天线100更好地与单层介质基板102的阻抗线线宽相匹配。

在其中一个实施例中，所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044均为四分之一谐振腔或二分之一谐振腔。

上述的所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044可为四分之一谐振腔或二分之一谐振腔。所述四分之一谐振腔或二分之一谐振腔均可平行于所述辐射贴片1040的辐射边设置，用于对所述辐射贴片1040进行耦合馈电。所述四分之一谐振腔或二分之一谐振腔均平行于所述辐射贴片1040的辐射边设置，使得贴片天线100的结构紧凑，相比较传统贴片天线100，尺寸几乎没有增加。

在其中一个实施例中，所述单层介质基板102的厚度为2.5mm～3.5mm；所述单层介质基板102的介电常数为2.0～3.0；所述接地短路针1046的半径为0.2mm～1.0mm。

上述的单层介质基板102的厚度为2.5mm～3.5mm，选择较厚的单层介质基板102可进一步的增加带宽。所述单层介质基板102的介电常数为2.0～3.0，基于单层介质基板102的介电常数不同，使贴片天线100的谐振频率也会在一定范围变化，采用介电常数为2.0～3.0的单层介质基板102能够进一步增加带宽。所述接地短路针1046的半径为0.2mm～1.0mm，使辐射贴片1040更好地与单层介质基板102的阻抗线线宽相匹配。

在其中一个实施例中，所述辐射贴片1040的所述辐射边的长度大于所述非辐射边的长度，所述辐射贴片1040的所述辐射边的长度大于所述第一谐振腔1042与所述第二谐振腔1044的长度之和。

具体地，所述辐射贴片1040的所述辐射边的长度大于所述非辐射边的长度，如此设计，能够使辐射贴片1040的阻抗降低，进而提高贴片天线100的匹配度。

具体地，所述辐射贴片1040的所述辐射边的长度大于所述第一谐振腔1042与所述第二谐振腔1044的长度之和，如此设计，有利于进一步增加贴片天线100的带宽，同时，辐射边的长度大于所述第一谐振腔1042与所述第二谐振腔1044的长度之和，并且将所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044与所述辐射贴片1040的辐射边平行，这样设计也能有利于减小天线单元104的面积，有利于贴片天线100的小型化发展。

在其中一个实施例中，所述辐射贴片1040的所述非辐射边的长度为半个介质波长。

具体地，所述辐射贴片1040为矩形结构，所述辐射边的长度大于所述非辐射边的长度。基于所述辐射贴片1040的辐射边长、非辐射边长以及缝隙宽度对贴片天线100的谐振频率影响的关系，将所述辐射贴片1040的所述非辐射边的长度为半个介质波长，并将所述缝隙宽度设置为1.5mm～3.0mm。如此设计，使所述辐射贴片1040的辐射边长、非辐射边以及所述缝隙宽度达到最佳的匹配，进而使所述辐射贴片1040的谐振频率最佳，以得到较宽频带。如此设计同时也能够使所述贴片天线100，更好地与单层介质基板102的阻抗线线宽相匹配。将所述辐射贴片1040的所述非辐射边的长度为半个介质波长，同时能够让所述辐射贴片1040的面积仅为工作频率对应半波长尺寸的平方，进而使所述贴片天线100能够适用于尺寸受限的大规模阵列贴片天线100的生产。

在本申请的一个具体实施例中，提供了一种单层宽带微带贴片天线100，其设计工作频带为2.5G-2.6G。所述单层介质基板102的板材型号为AD250，介质基板的介电常数优选为2.5，介质基板的损耗角正切为0.0013，介质基板厚度为3.175mm。所述辐射贴片1040优选为双缝隙辐射贴片1040，不失一般性，亦可为矩形单缝、矩形多缝缝隙贴片。所述双缝辐射贴片10404的非辐射边长度为31mm，辐射边长度为36mm，所述双缝辐射贴片10404的缝隙宽度均为2.5mm，所述第一谐振腔1042与第二谐振腔1044均选择为四分之一波长谐振腔，所述四分之一波长谐振腔的长度为17.5mm，所述四分之一波长谐振腔的宽度为2mm，所述接地短路针1046的半径为0.5mm，所述微带传输线1048的宽度为9mm，对应单层介质基板102的50欧姆阻抗线线宽。

如图5所示，为本申请实施例单层宽带微带贴片天线100的S11仿真图，其S11值不大于-10dB的频带宽度为2.48G-2.66G，绝对带宽达到180M，相对中心频点的相对带宽达到7%，远高于普通单层微带贴片天线100约1%-2%相对带宽。

如图6所示，为本申请实施例单层宽带微带贴片天线100在2.6G频率的方位面增益方向图，增益值达到7dB，单层宽带微带贴片天线100法向交叉极化比大于47dB，方位面±60°范围内交叉极化比大于20dB。

如图7所示，为本申请实施例单层宽带微带贴片天线100在2.6G频率的俯仰面增益方向图，俯仰面±60°范围内交叉极化比大于30dB。

在其中一个实施例中，所述单层宽带微带贴片天线100还包括射频连接器106，所述射频连接器106位于所述单层基板的背面，并经由同轴探针与所述微带传输线1048相连接。

具体地，所述单层宽带微带贴片天线100还包括射频连接器106，所述射频连接器106用于通过微带传输线1048给所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044馈电。所述射频连接器106也可以选择任何其他形式的连接器。所述射频连接器106位于所述单层基板的背面，所述射频连接器106通过同轴探针与所述微带传输线1048相连接，进而实现馈电，采用同轴探针的连接方式，有利于贴片天线100与射频电路一体化集成。

具体地，所述射频连接器106位于所述单层基板的背面，所述射频连接器106通过同轴探针与所述微带传输线1048相连接，所述微带传输线1048连接于所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044。所述第一谐振腔1042与所述第二谐振腔1044相连，所述接地短路针1046设置于所述第一谐振腔1042与所述第二谐振腔1044的中间，并短路连接所述第一谐振腔1042与所述金属地。如此，射频连接器106通过微带传输线1048给第一谐振腔1042及所述第二谐振腔1044馈电。且所述第一谐振腔1042及所述第二谐振腔1044均与所述辐射贴片1040的辐射边平行，用于通过边缘耦合方式对所述辐射贴片1040激励。采用微带传输线1048的馈电方式，使贴片天线100的馈电结构更加简单，为所述贴片天线100一体化集成的馈电方式提供便利。

具体地，将射频连接器106通过同轴探针与所述微带传输线1048相连接，所述接地短路针1046再将所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044与所述微带传输线1048连接，所述微带传输线1048用于给所述第一谐振腔1042和所述第二谐振腔1044馈电，进而所述第一谐振腔1042及所述第二谐振腔1044通过边缘耦合方式对所述辐射贴片1040激励。辐射贴片1040在谐振的过程中，由于辐射贴片1040的中心相对的两侧均设有缝隙，且缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称设置而产生新的谐振点，新的谐振点与所述第一谐振腔1042及所述第二谐振腔1044馈电产生的谐振点相配合，有效的增加了单层宽带微带贴片天线100的带宽，使绝对带宽达到180M，相对中心频点的相对带宽达到7%。同时，该辐射贴片1040还能够提高方向图的交叉极化性能。

在其中一个实施例中，所述辐射贴片1040内还设有矩形贴片，所述矩形贴片的一端与所述辐射贴片1040的一所述辐射边相连接，另一端贯穿所述辐射贴片1040并与所述辐射贴片1040的另一所述辐射边相连接；所述缝隙位于所述矩形贴片相对的两侧。

具体地，所述辐射贴片1040的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称，所述缝隙包括匚字形缝隙，所述匚字形缝隙的长边与所述辐射贴片1040的非辐射边平行，所述匚字形缝隙的两个短边与所述辐射贴片1040的辐射边平行。所述辐射贴片1040的缝隙包括单缝辐射贴片10402、双缝辐射贴片10404及多缝辐射贴片10406。

具体地，所述单缝辐射贴片10402的缝隙是通过刻蚀一个矩形缝隙后，再在带有一个矩形缝隙的所述辐射贴片1040内设置矩形贴片而成，所述矩形贴片的一端与所述辐射贴片1040的一所述辐射边相连接，另一端贯穿所述辐射贴片1040并与所述辐射贴片1040的另一所述辐射边相连接，如此形成了匚字形缝隙，所述匚字形缝隙以所述辐射贴片1040中心呈中心对称。

进一步地，所述双缝辐射贴片10404或多缝辐射贴片10406的缝隙形成方式，与单缝辐射贴片10402的缝隙形成方式相似。所述双缝辐射贴片10404或多缝辐射贴片10406的缝隙形成方式，通过刻蚀两个或多个矩形缝隙后，再在带有两个或多个矩形缝隙的所述辐射贴片1040内设置矩形贴片而成，所述矩形贴片的一端与所述辐射贴片1040的一所述辐射边相连接，另一端贯穿所述辐射贴片1040并与所述辐射贴片1040的另一所述辐射边相连接，如此形成了匚字形双缝隙或多缝隙，所述两个或多个匚字形缝隙开口方向相同，并以所述辐射贴片1040中心呈中心对称。如此使辐射贴片1040结构简单，制作成本更低。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种单层宽带微带贴片天线，其特征在于，包括：单层介质基板以及天线单元；所述单层介质基板的正面及背面均设有覆铜层，所述单层介质基板的背面的所述覆铜层为金属地；所述单层介质基板的正面的所述覆铜层刻蚀成天线单元的形状，所述天线单元包括辐射贴片、第一谐振腔、第二谐振腔、接地短路针及微带传输线；

所述辐射贴片的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片中心呈中心对称，所述缝隙包括匚字形缝隙，所述匚字形缝隙的长边与所述辐射贴片的非辐射边平行，所述匚字形缝隙的两个短边与所述辐射贴片的辐射边平行；

所述第一谐振腔与所述第二谐振腔相连，且所述第一谐振腔及所述第二谐振腔均与所述辐射贴片的辐射边平行；

所述接地短路针设置于所述第一谐振腔与所述第二谐振腔的中间，并短路连接所述第一谐振腔与所述金属地；

所述微带传输线与所述第一谐振腔和所述第二谐振腔连接。

2.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线，其特征在于，所述辐射贴片包括单缝辐射贴片、双缝辐射贴片或多缝辐射贴片。

3.根据权利要求2所述的单层宽带微带贴片天线，其特征在于，所述双缝辐射贴片或所述多缝辐射贴片上的所述匚字形缝隙的开口方向相同。

4.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线，其特征在于，所述缝隙宽度为1.5mm～3.0mm。

5.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线，其特征在于，所述第一谐振腔和所述第二谐振腔均为四分之一谐振腔或二分之一谐振腔。

6.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线，其特征在于，所述单层介质基板的厚度为2.5mm～3.5mm；所述单层介质基板的介电常数为2.0～3.0；所述接地短路针的半径为0.2mm～1.0mm。

7.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线，其特征在于，所述辐射贴片的所述辐射边的长度大于所述非辐射边的长度，所述辐射贴片的所述辐射边的长度大于所述第一谐振腔与所述第二谐振腔的长度之和。

8.根据权利要求7所述的单层宽带微带贴片天线，其特征在于，所述辐射贴片的所述非辐射边的长度为半个介质波长。

9.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线，其特征在于，所述单层宽带微带贴片天线还包括射频连接器，所述射频连接器位于所述单层基板的背面，并经由同轴探针与所述微带传输线相连接。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的单层宽带微带贴片天线，其特征在于，所述辐射贴片内还设有矩形贴片，所述矩形贴片的一端与所述辐射贴片的一所述辐射边相连接，另一端贯穿所述辐射贴片并与所述辐射贴片的另一所述辐射边相连接；所述缝隙位于所述矩形贴片相对的两侧。

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