CN114552176A - 一种小型化宽频带的微波平板天线 - Google Patents
一种小型化宽频带的微波平板天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114552176A CN114552176A CN202011344931.5A CN202011344931A CN114552176A CN 114552176 A CN114552176 A CN 114552176A CN 202011344931 A CN202011344931 A CN 202011344931A CN 114552176 A CN114552176 A CN 114552176A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- branch
- section
- antenna
- semi
- feed network
- 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
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
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
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
-
- 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
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种小型化宽频带的微波平板天线，包括：基板、辐射极子和馈电网络，其中，辐射极子通过在基板的一表面开槽形成，馈电网络通过在基板的另一表面开槽形成；辐射极子包括矩形馈线、扇形枝节和半椭圆形缝隙，矩形馈线与扇形枝节相连通，半椭圆形缝隙设置在矩形馈线与扇形枝节的外周形成封闭腔体；馈电网络包括依次连通且形成环状的第一枝节、第二枝节、第三枝节和第四枝节，第一枝节、第二枝节、第三枝节、第四枝节的宽度依次减小以形成阶梯状，馈电网络形成封闭环形并且将辐射极子的一部分覆盖。该微波平板天线通过在基板的两侧开槽形成辐射极子和馈电网络，并将馈电网络设计成环形，可以同时实现天线的宽频带和小尺寸的要求。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种小型化宽频带的微波平板天线。
背景技术
天线用来发射或接收无线电波，以传递或交换无线电信号。一般具无线通讯功能的电子产品，如笔记型电脑、智慧型手机等可携式无线通讯装置，通常通过内置的天线来存取无线网络。因此，为了让使用者能更方便地存取无线通讯网络，理想天线的频宽应在许可范围内尽可能地增加，而尺寸则应尽量减小，以将天线整合入可携式无线通讯装置中。
然而，目前宽频带范围的天线其尺寸都相对比较大，无法满足天线阵列的需求，因此，设计一种宽频带且尺寸较小的微波平板天线是目前亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种小型化宽频带的微波平板天线。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明实施例提供了一种小型化宽频带的微波平板天线，包括：基板、辐射极子和馈电网络，其中，所述辐射极子通过在所述基板的一表面开槽形成，所述馈电网络通过在所述基板的另一表面开槽形成；
所述辐射极子包括矩形馈线、扇形枝节和半椭圆形缝隙，所述矩形馈线与所述扇形枝节相连通，所述半椭圆形缝隙设置在所述矩形馈线与所述扇形枝节的外周形成封闭腔体；
所述馈电网络包括依次连通且形成环状的第一枝节、第二枝节、第三枝节和第四枝节，所述第一枝节、所述第二枝节、所述第三枝节、所述第四枝节的宽度依次减小以形成阶梯状，所述馈电网络形成封闭环形并且将所述辐射极子的一部分覆盖。
在本发明的一个实施例中，所述扇形枝节包括第一梯形段和第一扇形段，所述第一梯形段为等腰梯形，所述第一扇形段的半径与所述第一梯形段形成的等腰梯形上底长度的一半相等。
在本发明的一个实施例中，所述半椭圆形缝隙包括半椭圆段、第二梯形段、直线段和斜线段，其中，所述半椭圆段、第二梯形段、直线段和斜线段依次相连形成所述封闭腔体，所述封闭腔体位于相互连通的所述矩形馈线与所述扇形枝节的外周侧。
在本发明的一个实施例中，所述半椭圆段的短半轴与所述第二梯形段的上底边重合，所述第二梯形段为等腰梯形，所述直线段与所述矩形馈线的边平行，所述斜线段的形状为V字形。
在本发明的一个实施例中，所述第一枝节靠近所述第二枝节的拐角为斜角状，所述第二枝节靠近所述第三枝节的拐角为斜角状，所述第三枝节靠近所述第四枝节的拐角为斜角状。
在本发明的一个实施例中，沿所述基板的长度方向，所述第一枝节、所述第二枝节、所述第三枝节、所述第四枝节的长度依次减小。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的微波平板天线通过在基板的两侧开槽形成辐射极子和馈电网络，利用开槽技术可以有效减小天线尺寸，实现天线的小型化，满足天线阵列的需求，而将馈电网络设计成环形，可以实现多点馈电，扩展天线的频带宽度，从而同时实现天线的宽频带和小尺寸的要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种小型化宽频带的微波平板天线的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种辐射极子的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种扇形枝节和半椭圆形缝隙的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种馈电网络的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种小型化宽频带的微波平板天线的结构示意图。该宽带微波平板缝隙天线包括基板10、辐射极子20和馈电网络30，其中，辐射极子20通过在基板10的一表面开槽形成，馈电网络30通过在基板10的另一表面开槽形成。当天线发送信号时，馈电网络层30将其中的电磁波信号传输到辐射极子20，辐射极子20将信号发射出去。
本实施例的微波平板天线通过在基板的两侧开槽形成辐射极子和馈电网络，利用开槽技术可以有效减小天线尺寸，实现天线的小型化，满足天线阵列的需求。
请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种辐射极子的结构示意图，基板10采用绝缘材料，例如树脂材料，基板选用树脂材料具有便宜、宜加工等优点。在基板10表面部分覆铜，辐射极子20和馈电网络30在覆铜的基板表面刻蚀形成。
在一个具体实施例中，辐射极子20包括矩形馈线21、扇形枝节22和半椭圆形缝隙23，矩形馈线21与扇形枝节22相连通，半椭圆形缝隙23设置在矩形馈线21与扇形枝节22的外周形成封闭腔体。具体地，通过刻蚀覆铜形成矩形馈线21与扇形枝节22，相互连通的矩形馈线21与扇形枝节22用于传输激励信号；半椭圆形缝隙23的基板10表面区域不存在覆铜，用于发射天线信号。
请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种扇形枝节和半椭圆形缝隙的结构示意图，扇形枝节22包括第一梯形段221和第一扇形段222，第一梯形段221为等腰梯形，第一扇形段222的半径与第一梯形段221形成的等腰梯形上底长度的一半相等。半椭圆形缝隙23包括半椭圆段231、第二梯形段232、直线段233和斜线段234，其中，半椭圆段231、第二梯形段232、直线段233和斜线段234依次相连形成封闭腔体，封闭腔体位于相互连通的矩形馈线21与扇形枝节22的外周侧。半椭圆段231的短半轴与第二梯形段232的上底边重合，第二梯形段232为等腰梯形，直线段233与矩形馈线21的边平行，斜线段234的形状为V字形。
本实施例中，由于扇形枝节22由第一梯形段221和第一扇形段222形成，而半椭圆形缝隙23包括半椭圆段231、第二梯形段232，因此，扇形枝节22周围的缝隙距离是逐渐变化的，这种设置缩短了缝隙宽度，可以使得天线的阻抗变化很小，实现宽带范围的天线谐振效果，具有较好的带宽特性，提高了天线的辐射效果，能够满足通信设备和探测设备的高速率和高分辨率需求。而斜线段234形成V形，可以降低信号传输的不连续性，提高传输效果。
请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种馈电网络的结构示意图，馈电网络30包括依次连通且形成环状的第一枝节31、第二枝节32、第三枝节33和第四枝节34，第一枝节31、第二枝节32、第三枝节33、第四枝节34的宽度依次减小以形成阶梯状，馈电网络30形成封闭环形并且将辐射极子20的一部分覆盖。可以理解的是，馈电网络30为在基板10的背面开槽而形成的环形，这样可以实现多点馈电，扩展天线的频带宽度；而馈电网络30将辐射极子20的一部分覆盖，可以通过调节馈电网络30与辐射极子20之间的缝隙实现天线回波损耗的优化设计；而馈电网络30中第一枝节31、第二枝节32、第三枝节33、第四枝节34形成阶梯状，可以降低信号传输的不连续性，减小传输过程中的损耗，提高馈电网络的传输效果。
具体地，第一枝节31靠近第二枝节32的拐角为斜角状，第二枝节32靠近第三枝节33的拐角为斜角状，第三枝节33靠近第四枝节34的拐角为斜角状。
本实施例中，将每个枝节靠近下一枝节的拐角处设置为斜角状，可以降低直角状的枝节在信号传输过程中产生的不连续性，从而进一步减小了传输过程中的损耗，提高了馈电网络的传输效果。
具体地，沿基板10的长度方向，第一枝节31、第二枝节32、第三枝节33、第四枝节34的长度依次减小，这样的设计可以满足天线的小型化、高集成度的要求。
本实施例的微波平板天线通过在基板的两侧开槽形成辐射极子和馈电网络，利用开槽技术可以有效减小天线尺寸，实现天线的小型化，满足天线阵列的需求，而将馈电网络设计成环形，可以实现多点馈电，扩展天线的频带宽度，从而同时实现天线的宽频带和小尺寸的要求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种小型化宽频带的微波平板天线，其特征在于，包括：基板(10)、辐射极子(20)和馈电网络(30)，其中，所述辐射极子(20)通过在所述基板(10)的一表面开槽形成，所述馈电网络(30)通过在所述基板(10)的另一表面开槽形成；
所述辐射极子(20)包括矩形馈线(21)、扇形枝节(22)和半椭圆形缝隙(23)，所述矩形馈线(21)与所述扇形枝节(22)相连通，所述半椭圆形缝隙(23)设置在所述矩形馈线(21)与所述扇形枝节(22)的外周形成封闭腔体；
所述馈电网络(30)包括依次连通且形成环状的第一枝节(31)、第二枝节(32)、第三枝节(33)和第四枝节(34)，所述第一枝节(31)、所述第二枝节(32)、所述第三枝节(33)、所述第四枝节(34)的宽度依次减小以形成阶梯状，所述馈电网络(30)形成封闭环形并且将所述辐射极子(20)的一部分覆盖。
2.如权利要求1所述的小型化宽频带的微波平板天线，其特征在于，所述扇形枝节(22)包括第一梯形段(221)和第一扇形段(222)，所述第一梯形段(221)为等腰梯形，所述第一扇形段(222)的半径与所述第一梯形段(221)形成的等腰梯形上底长度的一半相等。
3.如权利要求1所述的小型化宽频带的微波平板天线，其特征在于，所述半椭圆形缝隙(23)包括半椭圆段(231)、第二梯形段(232)、直线段(233)和斜线段(234)，其中，所述半椭圆段(231)、第二梯形段(232)、直线段(233)和斜线段(234)依次相连形成所述封闭腔体，所述封闭腔体位于相互连通的所述矩形馈线(21)与所述扇形枝节(22)的外周侧。
4.如权利要求3所述的小型化宽频带的微波平板天线，其特征在于，所述半椭圆段(231)的短半轴与所述第二梯形段(232)的上底边重合，所述第二梯形段(232)为等腰梯形，所述直线段(233)与所述矩形馈线(21)的边平行，所述斜线段(234)的形状为V字形。
5.如权利要求1所述的小型化宽频带的微波平板天线，其特征在于，所述第一枝节(31)靠近所述第二枝节(32)的拐角为斜角状，所述第二枝节(32)靠近所述第三枝节(33)的拐角为斜角状，所述第三枝节(33)靠近所述第四枝节(34)的拐角为斜角状。
6.如权利要求1所述的小型化宽频带的微波平板天线，其特征在于，沿所述基板(10)的长度方向，所述第一枝节(31)、所述第二枝节(32)、所述第三枝节(33)、所述第四枝节(34)的长度依次减小。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011344931.5A CN114552176A (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 一种小型化宽频带的微波平板天线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011344931.5A CN114552176A (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 一种小型化宽频带的微波平板天线 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114552176A true CN114552176A (zh) | 2022-05-27 |
Family
ID=81659743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011344931.5A Pending CN114552176A (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 一种小型化宽频带的微波平板天线 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114552176A (zh) |
-
2020
- 2020-11-25 CN CN202011344931.5A patent/CN114552176A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6446547B2 (ja) | ワイヤレス電子デバイスのための周期スロットを有するストリップライン結合アンテナ | |
| WO2021022941A1 (zh) | 天线阵列及终端 | |
| WO2021104191A1 (zh) | 天线单元及电子设备 | |
| TWI552438B (zh) | 提升天線隔離度之射頻裝置及無線通訊裝置 | |
| KR101983552B1 (ko) | 안테나 빔 향상용 전자파 렌즈, 이를 구비한 안테나 장치 및 전자 장치 | |
| US11063359B2 (en) | Antenna system and mobile terminal using same | |
| US8242961B2 (en) | UWB antenna and portable wireless communication device using the same | |
| CN108448234A (zh) | 基于复合左右手传输线结构的三频段mimo终端天线 | |
| KR102091739B1 (ko) | 밀리미터파(mmWave) 대역용 전송선로 일체형 저손실 유연 곡면형 및 직각형 다중 포트 안테나 | |
| US20220085493A1 (en) | Housing assembly, antenna device, and electronic device | |
| US20230344133A1 (en) | Antenna assembly and electronic device | |
| WO2020259281A1 (zh) | 天线模组、电子设备及电子设备的天线频段调节方法 | |
| US20180342808A1 (en) | Antenna structure | |
| US20060211373A1 (en) | Dual purpose multi-brand monopole antenna | |
| CN213026493U (zh) | 一种适用于5g通信的小型化八木天线 | |
| WO2021083222A1 (zh) | 天线单元及电子设备 | |
| WO2021083217A1 (zh) | 天线单元及电子设备 | |
| CN109687124A (zh) | 一种用于移动终端的毫米波相控阵天线装置及其实现方法 | |
| CN111162378B (zh) | 一种微带天线 | |
| WO2023016184A1 (zh) | 天线装置、壳体及电子设备 | |
| CN111224237A (zh) | 毫米波柔性天线阵 | |
| CN214313515U (zh) | 一种小型化宽频带的微波平板天线 | |
| EP4210304A1 (en) | Rear cover and terminal | |
| US20230318183A1 (en) | Metasurface for smartphone antenna, and smartphone device comprising same | |
| CN114552176A (zh) | 一种小型化宽频带的微波平板天线 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220527 |