CN114188713A - 一种双频宽带微带天线的结构 - Google Patents

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Abstract

一种双频宽带微带天线的结构，包括印制板、底座以及第一电连接器、第二电连接器；在所述印制板上设置有第一辐射元和第二辐射元；第一辐射元与第二辐射元的直径不同；印制板设置在底座上，印制板与底座形成两个单独的空气腔，分别为第一空气腔和第二空气腔；第一辐射元位于第一空气腔位置处，第二辐射元位于第二空气腔位置处；第一电连接器的探针与第一辐射元连接，用于给第一辐射元进行信号传递；第二电连接器的探针与第二辐射元连接，用于给第二辐射元进行信号传递。通过在印制板上设置两个不同尺寸的辐射元，以及印制板与底座之间形成两个单独的空气腔结构，两个不同尺寸的辐射元用于实现不同的频率，两个空气腔可以实现不同微带天线的宽频带。

Description

一种双频宽带微带天线的结构
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种双频宽带微带天线的结构。
背景技术
微带天线因其体积小、重量轻、易于制作等优点得到了广泛应用，但是，随着无线电技术的迅猛发展，对天线的要求越来越高，需要双频点、宽频带的天线，因此双频微带天线具有广阔的应用空间。传统微带天线只有一块双层印制板，因其固有的结构特点，导致其只能单频点工作，带宽窄，无法满足工程需求，也使其应用大大地受到了限制，目前，能够实现双频微带天线的方式为多层印制板叠加设计。
对于采用多层印制板叠加以实现天线双频点和宽频带的设计技术，通常其磁场面方向图会出现不对称的现象，电场平面方向图在边射方向出现凹陷，同时天线技术指标受工作环境影响大，稳定性能差。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种双频宽带微带天线的结构，旨在解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种双频宽带微带天线的结构，包括印制板、底座以及第一电连接器、第二电连接器；在所述印制板上设置有第一辐射元和第二辐射元；第一辐射元与第二辐射元的直径不同；所述印制板设置在底座上，印制板与底座形成两个单独的空气腔，分别为第一空气腔和第二空气腔；第一辐射元位于第一空气腔位置处，第二辐射元位于第二空气腔位置处；
第一电连接器安装在底座的底面上，第一电连接器的探针与第一辐射元连接，第一电连接器用于给第一辐射元进行信号传递；
第二电连接器安装在底座的底面上，第二电连接器的探针与第二辐射元连接，第二电连接器用于给第二辐射元进行信号传递。
优选地，所述第二辐射元的直径大于第一辐射元的直径；所述第二辐射元用于实现天线的低频部分；所述第一辐射元用于实现天线的高频部分。
优选地，所述第一空气腔的高度小于第二空气腔的高度。
优选地，所述第一空气腔的高度为5mm。
优选地，所述第二空气腔的高度为9mm。
优选地，在所述底座的上设置有台阶面，台阶面的外周形与所述印制板的轮廓形状相同，所述印制板安装在所述台阶面上，所述印制板通过沉头螺钉与底座固定连接。
优选地，所述第一电连接器的探针与第一辐射元的连接部位采用焊锡进行焊接；第二电连接器的探针与第二辐射元的连接部位采用焊锡进行焊接。
优选地，在所述底座上设置有盖板，所述盖板将所述印制板封装在底座的内部；盖板与底座之间采用沉头螺钉连接。
优选地，在所述第一辐射元、第二辐射元上分别设置有凸起状的调试铜箔，分别用于调试第一辐射元、第二辐射元达到所需的天线谐振点。
优选地，所述第一电连接器、第二电连接器均采用盘头螺钉安装在底座上。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)在本发明所提供的双频宽带微带天线结构中，通过在印制板上设置两个不同尺寸的辐射元，以及印制板与底座之间形成两个单独的空气腔结构，两个不同尺寸的辐射元用于实现不同的频率，两个空气腔可以实现不同微带天线的宽频带。相比较于现有技术，本发明不仅能够实现微带天线的双频点，而且能同时将不同频点的微带天线的带宽拓展至100兆赫兹；而且由于空气传热比较慢，导热系数低，通过增加空气腔这种结构，可以使天线的技术指标在高温或低温条件下，比较稳定，增强了温度变化下指标的稳定性。
(2)本发明中，第二辐射元的直径大于第一辐射元的直径；第二辐射元用于实现天线的低频部分，第一辐射元用于实现天线的高频部分，实现不同频点的天线设计，增加空气腔结构，来实现不同微带天线的宽频带。通过与第一空气腔、第二空气腔结构相配合，分别展宽了低频点和高频点天线带宽。
(3)在本发明所提供的双频宽带微带天线结构中，天线由盖板、印制板、底座和两个电连接器组成，增加底座，方便天线的安装同时实现天线双频点的设计。
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，下面将对实施例或现有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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种双频宽带微带天线的结构主视图；
图2为本发明所提供的一种双频宽带微带天线的结构俯视图；
图3为本发明所提供的一种双频宽带微带天线中底座的结构示意图；
图4为利用电磁仿真软件对本发明所提供的一种双频宽带微带天线进行仿真得到的性能图；
附图标号说明：1-盖板；2-印制板；3-底座；301-台阶面；4-第一空气腔；5-第二空气腔；6-第一电连接器；7-焊锡；8-第一辐射元；9-第二辐射元；10-第二电连接器；11-调试铜箔。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1、图2所示，为本发明所提供的一种双频宽带微带天线的具体实施例，该双频宽带微带天线的结构，包括印制板2、底座3以及第一电连接器6、第二电连接器10；在所述印制板2上设置有第一辐射元8和第二辐射元9，印制板2用于辐射电磁波；第一辐射元8与第二辐射元9的直径不同；所述印制板2设置在底座3上，印制板2与底座3形成两个单独的空气腔，分别为第一空气腔4和第二空气腔5；第一辐射元8位于第一空气腔4位置处，第二辐射元9位于第二空气腔5位置处；第一电连接器6安装在底座3的底面上，第一电连接器6的探针与第一辐射元8连接，第一电连接器6用于给第一辐射元8进行信号传递；第二电连接器10安装在底座3的底面上，第二电连接器10的探针与第二辐射元9连接，第二电连接器10用于给第二辐射元9进行信号传递；所述第一电连接器6、第二电连接器10均采用盘头螺钉安装在底座3上。
如图2所示，所述第二辐射元9的直径大于第一辐射元8的直径；所述第二辐射元9用于实现天线的低频部分；所述第一辐射元8用于实现天线的高频部分。
如图1所示，在本实施例中，所述第一空气腔4的高度小于第二空气腔5的高度。具体的，述第一空气腔4的高度为5mm。所述第二空气腔5的高度为9mm。第一空气腔4、第二空气腔5采用不同的高度设计，分别与不同直径的第一辐射元8、第二辐射元9相配合，用于分别展宽了低频点和高频点天线带宽。
如图3所示，在本实施例中，在所述底座3的上设置有台阶面301，台阶面301的外周形与所述印制板2的轮廓形状相同，所述印制板2安装在所述台阶面301上。利用台阶面301可以对印制板2起到定位作用，由于台阶面301的外周形与所述印制板2的轮廓形状相同，安装印制板2时，台阶面301还可以起到防错作用，即印制板2放置的角度不正确时无法放入底座3的台阶面301上。
如图1、图2所示，在本实施例中，所述第一电连接器6的探针与第一辐射元8的连接部位采用焊锡7进行焊接；第二电连接器10的探针与第二辐射元9的连接部位采用焊锡7进行焊接。采用焊锡7进行焊接，可以保证探针连接的可靠性，进而保证信号传递的稳定性。
如图1、图2所示，在所述底座3上设置有盖板1，所述盖板1将所述印制板2封装在底座3的内部；盖板1与底座3之间采用沉头螺钉连接。所述盖板1的主要作用是透波，防水，防尘，以及保护印制板2。
如图2所示，在本实施例中，在所述第一辐射元8、第二辐射元9上分别设置有凸起状的调试铜箔11，调试铜箔11为用刀片在印制板2切割凸出来的铜箔，分别用于调试第一辐射元8、第二辐射元9达到所需的天线谐振点。
如图4所示，为利用电磁仿真软件对本发明所提供的一种双频宽带微带天线进行仿真得到的性能图。第二辐射元9的谐振点为低频点fd，在电压驻波比小于等于2的条件下，带宽大于100兆赫兹，第一辐射元8的谐振点为fg，在电压驻波比小于等于2的条件下，带宽大于100兆赫兹。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于，包括印制板(2)、底座(3)以及第一电连接器(6)、第二电连接器(10)；
在所述印制板(2)上设置有第一辐射元(8)和第二辐射元(9)；第一辐射元(8)与第二辐射元(9)的直径不同；
所述印制板(2)设置在底座(3)上，印制板(2)与底座(3)形成两个单独的空气腔，分别为第一空气腔(4)和第二空气腔(5)；第一辐射元(8)位于第一空气腔(4)位置处，第二辐射元(9)位于第二空气腔(5)位置处；
第一电连接器(6)安装在底座(3)的底面上，第一电连接器(6)的探针与第一辐射元(8)连接，第一电连接器(6)用于给第一辐射元(8)进行信号传递；
第二电连接器(10)安装在底座(3)的底面上，第二电连接器(10)的探针与第二辐射元(9)连接，第二电连接器(10)用于给第二辐射元(9)进行信号传递。
2.如权利要求1所述的一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于：所述第二辐射元(9)的直径大于第一辐射元(8)的直径；所述第二辐射元(9)用于实现天线的低频部分；所述第一辐射元(8)用于实现天线的高频部分。
3.如权利要求1所述的一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于：所述第一空气腔(4)的高度小于第二空气腔(5)的高度。
4.如权利要求1所述的一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于：所述第一空气腔(4)的高度为5mm。
5.如权利要求1所述的一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于：所述第二空气腔(5)的高度为9mm。
6.如权利要求1所述的一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于：在所述底座(3)的上设置有台阶面(301)，台阶面(301)的外周形与所述印制板(2)的轮廓形状相同，所述印制板(2)安装在所述台阶面(301)上。
7.如权利要求1所述的一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于：所述第一电连接器(6)的探针与第一辐射元(8)的连接部位采用焊锡(7)进行焊接；第二电连接器(10)的探针与第二辐射元(9)的连接部位采用焊锡(7)进行焊接。
8.如权利要求1所述的一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于：在所述底座(3)上设置有盖板(1)，所述盖板(1)将所述印制板(2)封装在底座(3)的内部；盖板(1)与底座(3)之间采用沉头螺钉连接。
9.如权利要求1所述的一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于：在所述第一辐射元(8)、第二辐射元(9)上分别设置有凸起状的调试铜箔(11)，分别用于调试第一辐射元(8)、第二辐射元(9)达到所需的天线谐振点。
10.如权利要求1所述的一种双频宽带微带天线的结构，其特征在于：所述第一电连接器(6)、第二电连接器(10)均采用盘头螺钉安装在底座(3)上。
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