CN114696088A - 一种基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,包括第一基板、第二基板、第三基板、第四基板、上层贴片、中层贴片、下层贴片、共面波导和地板,上层贴片、中层贴片、下层贴片、共面波导和地板之间分别通过第一通孔等通孔连接。本发明通过共面波导到垂直方向的平行双线的转换,可以避免馈电结构对天线剖面高度的影响。由于共面波导信号损耗低和保真性强,其与垂直方向的平行双线的直接转换能将天线馈电结构所用的板层数减少至一层,满足天线低剖面高度的要求,能够在同样的带宽下,天线的剖面高度更加低;在同样的剖面高度下,天线的带宽更宽且带宽内可调的谐振点数量更多,天线空间利用率更加高。本发明广泛应用于天线技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域,尤其是一种基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线。
背景技术
磁电偶极子具有低交叉极化、增益稳定、H面和E面波束宽带基本相等、后瓣小等优点。然而,磁电偶极子对剖面高度有着严格的要求,过高或过低的剖面高度都会使其辐射性能严重下降,导致天线带宽缩小。
目前的降低磁电偶极子剖面高度的方法大致可分为两类,在第一类方法主要针对磁电偶极子的垂直壁进行弯曲或折叠设计,从而延长磁电偶极子到地板的电流路径,最终实现剖面小型化,此类方法必然会导致磁电偶极子的平面空间利用率下降。另一类则是直接在磁电偶极子的垂直壁上进行开槽以实现曲流缝,其原理与第一类方法相似,但此种方法只适用于全金属类型的磁电偶极子,其它类型的磁电偶极子,比如基于印刷电路板工艺的磁电偶极子就无法使用此方法来降低剖面高度。尽管上述两种降低剖面的方法能在较低的剖面高度保持磁电偶极子的辐射性能,但其也使天线结构变得复杂。磁电偶极子的带宽也不能通过折叠来进一步扩宽,天线空间利用率与系统集成度有所下降。此外,在印刷电路板工艺下,磁电偶极子天线的传统馈电方式均需要两层以上的板层,进一步增加了天线的剖面高度。
发明内容
针对目前的磁电偶极子天线的剖面高度不易降低,导致磁电偶极子天线的空间占用大、空间利用率不高等技术问题,本发明的目的在于提供一种基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线。
所述基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线包括第一基板、第二基板、第三基板、第四基板、上层贴片、中层贴片、下层贴片、共面波导和地板;
所述第一基板、第二基板、第三基板和第四基板依次设置;
所述上层贴片设置在所述第一基板的背向所述第二基板的一面;所述中层贴片设置在所述第一基板与所述第二基板之间;所述下层贴片设置在所述第二基板与所述第三基板之间;所述共面波导设置在所述第四基板的朝向所述第三基板的一面,所述地板设置在所述第四基板的背向所述第三基板的一面;
所述上层贴片与所述中层贴片之间通过一组第一通孔连接;所述第一通孔穿过所述第一基板;
所述中层贴片与所述下层贴片之间通过一组第二通孔连接;所述第二通孔穿过所述第二基板;
所述下层贴片与所述共面波导之间通过一个第三通孔连接,所述下层贴片与所述地板之间通过一个第四通孔连接,所述第三通孔穿过所述第三基板,所述第四通孔依次穿过所述第三基板和所述第四基板,所述第三通孔与所述第四通孔的延伸方向平行。
进一步地,所述上层贴片包括第一上层子贴片和第二上层子贴片,所述第一上层子贴片和所述第二上层子贴片之间通过第一缝隙隔开;
所述中层贴片包括第一中层子贴片和第二中层子贴片,所述第一中层子贴片和所述第二中层子贴片之间通过第二缝隙隔开;
所述下层贴片包括第一下层子贴片和第二下层子贴片,所述第一下层子贴片和所述第二下层子贴片之间通过第三缝隙隔开;
一部分第一通孔连接所述第一上层子贴片和所述第一中层子贴片,另一部分第一通孔连接所述第二上层子贴片和所述第二中层子贴片;
一部分第二通孔连接所述第一中层子贴片和所述第一下层子贴片,另一部分第二通孔连接所述第二中层子贴片和所述第二下层子贴片;
所述第三通孔的一端与所述第一下层子贴片连接,所述第四通孔的一端与所述第二下层子贴片连接。
进一步地,
所述第一上层子贴片和所述第二上层子贴片的尺寸相同;
所述第一中层子贴片和所述第二中层子贴片的尺寸相同;
所述第一下层子贴片和所述第二下层子贴片的尺寸相同。
进一步地,所述上层贴片的长度小于所述中层贴片的长度,所述上层贴片的宽度小于所述中层贴片的宽度,所述中层贴片的尺寸与所述下层贴片的尺寸相同。
进一步地,所述一组第一通孔和所述第一上层子贴片的连接点,与和所述第二上层子贴片的连接点关于所述第一缝隙平行;
所述一组第二通孔和所述第一中层子贴片的连接点,与和所述第二中层子贴片的连接点关于所述第二缝隙平行;
所述第三通孔和所述第一下层子贴片的连接点,与所述第四通孔和所述第二下层子贴片的连接点关于所述第三缝隙平行。
进一步地,所述共面波导包括中心导体带和导体平面,所述中心导体带的末端与所述导体平面之间存在第四缝隙,所述第一缝隙、所述第二缝隙、所述第三缝隙和所述第四缝隙位于同一平面。
进一步地,所述第三通孔与所述第四通孔之间的相对面积与所述共面波导的阻抗匹配;所述相对面积为所述第三通孔的长度与所述第三通孔和所述第四通孔之间的距离的乘积。
进一步地,所述一组第一通孔包括两个第一通孔,其中一个第一通孔与所述第三通孔位于同一直线上,另外一个第一通孔与所述第四通孔位于同一直线上。
进一步地,所述上层贴片、中层贴片、下层贴片、共面波导和地板的材质均为铜。
进一步地,所述第一基板、第二基板、第三基板和第四基板的材质均为RogersRO4232,相对介电常数均为3.2,正切损耗角均为0.0018。
本发明的有益效果是:实施例中的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线舍弃了微带线耦合缝隙式馈电结构,而选择了共面波导到垂直方向的平行双线的转换,因此避免了馈电结构对天线剖面高度的影响。由于共面波导具有信号损耗低和保真性强等优点,其与垂直方向的平行双线的直接转换则能将天线馈电结构所用的板层数减少至一层,因而能满足天线低剖面高度的要求,能够实现在同样的带宽下,天线的剖面高度更加低;在同样的剖面高度下,天线的带宽更宽且带宽内可调的谐振点数量更多,天线空间利用率更加高。
附图说明
图1为实施例中的宽带低剖面磁电偶极子天线的整体结构示意图;
图2为实施例中的宽带低剖面磁电偶极子天线的剖面示意图;
图3为实施例中的宽带低剖面磁电偶极子天线的剖面示意图;
图4为实施例中的共面波导到平行双线的转换结构示意图;
图5为实施例中的共面波导到平行双线的转换结构示意图;
图6为实施例中的上层贴片、中层贴片和下层贴片的结构示意图;其中,(a)为上层贴片的结构示意图,(b)为中层贴片的结构示意图,(c)为下层贴片的结构示意图;
图7为实施例中上层贴片、中层贴片和下层贴片形成的辐射体的结构示意图;
图8为实施例中的宽带低剖面磁电偶极子天线的部分尺寸示意图;
图9为实施例中进行仿真所得到的仿真S参数结果示意图;
图10为实施例中进行仿真所得到的当Phi=0°时的天线辐射远场方向图;
图11为实施例中进行仿真所得到的当Phi=90°时的天线辐射远场方向图。
具体实施方式
本实施例中,基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线的结构如图1所示。参照图1,基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线包括第一基板110、第一基板120、第三基板130、第四基板140、上层贴片210、中层贴片220、下层贴片230、共面波导240和地板250等结构。
参照图1,第一基板110、第一基板120、第三基板130和第四基板140依次平行设置;上层贴片210设置在第一基板110的背向第一基板120的一面;中层贴片220设置在第一基板110与第一基板120之间;下层贴片230设置在第一基板120与第三基板130之间;共面波导240设置在第四基板140的朝向第三基板130的一面,地板250设置在第四基板140的背向第三基板130的一面。
本实施例中,第一基板110、第一基板120、第三基板130和第四基板140均使用型号为Rogers RO4232的材质制作,第一基板110、第一基板120、第三基板130和第四基板140的相对介电常数均为3.2,第一基板110、第一基板120、第三基板130和第四基板140的正切损耗角均为0.0018。
本实施例中,上层贴片210、中层贴片220、下层贴片230、共面波导240和地板250的材质均使用铜材质制作,具体地,可以通过印刷电路工艺在第一基板110、第一基板120、第三基板130和第四基板140的表面制作出上层贴片210、中层贴片220、下层贴片230、共面波导240和地板250。
参照图2和图3,上层贴片210与中层贴片220之间通过一组第一通孔310连接,中层贴片220与下层贴片230之间通过一组第二通孔320连接,下层贴片230与共面波导240之间通过一个第三通孔330连接,下层贴片230与地板250之间通过一个第四通孔340连接。其中,第一通孔310穿过第一基板110,第二通孔320穿过第一基板120,第三通孔330穿过第三基板130,第四通孔340依次穿过第三基板130和第四基板140,第三通孔330与第四通孔340的延伸方向平行。
本实施例中,第一通孔310、第二通孔320、第三通孔330和第四通孔340都是金属通孔,即第一通孔310、第二通孔320、第三通孔330和第四通孔340可以通过内壁镀铜的方式,使得通孔所连接的两个结构之间形成电连接。例如,第一通孔310连接上层贴片210和中层贴片220,这样上层贴片210和中层贴片220之间通过第一通孔310建立电连接,中层贴片220可以通过第一通孔310对上层贴片210进行馈电,第一通孔310与上层贴片210的连接点成为上层贴片210的一个馈电点。第三通孔330连接下层贴片230与共面波导240,这样下层贴片230与共面波导240之间通过第三通孔330建立电连接,共面波导240可以通过第三通孔330对下层贴片230进行馈电,第三通孔330与下层贴片230的连接点成为下层贴片230的一个馈电点。
参照图2和图3,一组第一通孔310包括两个第一通孔310,其中一个第一通孔310与第三通孔330位于同一直线上,另外一个第一通孔310与第四通孔340位于同一直线上。
本实施例中,基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线的原理在于:下层贴片230通过第三通孔330与下方的共面波导240进行连接,通过第四通孔340与下方的地板250进行连接,第三通孔330和第四通孔340在共面波导240末端对称分布,对共面波导240一端进行馈电,能量从馈电面沿共面波导240水平传输至共面波导240末端后,传输方向偏转90°而沿第三通孔330呈垂直方向传输,能量依次沿着下层贴片230、第二通孔320、中层贴片220、第一通孔310和上层贴片210传递,最终实现对下层贴片230、中层贴片220和上层贴片210这三个叠层贴片的馈电。参照图4和图5,第三通孔330和第四通孔340构成了一个平行双线结构,共面波导240、第三通孔330和第四通孔340构成了一个共面波导240到平行双线的转换结构,本实施例中的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线形成了一个由水平方向共面波导240至垂直方向上的平行双线差分馈电巴伦,上方的下层贴片230、中层贴片220和上层贴片210等三个叠层贴片均能够取得良好的辐射效果。
本发明舍弃了微带线耦合缝隙式馈电结构,而选择了共面波导240到垂直方向的平行双线的转换,因此避免了馈电结构对天线剖面高度的影响。由于共面波导240具有信号损耗低和保真性强等优点,其与垂直方向的平行双线的直接转换则能将天线馈电结构所用的板层数减少至一层,因而能满足天线低剖面高度的要求。
本实施例中,上层贴片210的结构如图6中的(a)所示,中层贴片220的结构如图6中的(b)所示,下层贴片230的结构如图6中的(c)所示。参照图6,上层贴片210包括第一上层子贴片211和第二上层子贴片212,第一上层子贴片211和第二上层子贴片212之间通过第一缝隙213隔开;中层贴片220包括第一中层子贴片221和第二中层子贴片222,第一中层子贴片221和第二中层子贴片222之间通过第二缝隙223隔开;下层贴片230包括第一下层子贴片231和第二下层子贴片232,第一下层子贴片231和第二下层子贴片232之间通过第三缝隙233隔开。
参照图2和图3,一部分第一通孔310连接所第一上层子贴片211和第一中层子贴片221,另一部分第一通孔310连接第二上层子贴片212和第二中层子贴片222;一部分第二通孔320连接第一中层子贴片221和第一下层子贴片231,另一部分第二通孔320连接第二中层子贴片222和第二下层子贴片232。第三通孔330的一端与第一下层子贴片231连接,第四通孔340的一端与第二下层子贴片232连接。
本实施例中,参照图6,一第一通孔310和第一上层子贴片211的连接点,与和第二上层子贴片212的连接点关于第一缝隙213平行;第二通孔320和第一中层子贴片221的连接点,与和第二中层子贴片222的连接点关于第二缝隙223平行;第三通孔330和第一下层子贴片231的连接点,与第四通孔340和第二下层子贴片232的连接点关于第三缝隙233平行。通过设置图6所示的上层贴片210、中层贴片220和下层贴片230,实现第一下层子贴片231通过一部分第二通孔320对第一中层子贴片221进行馈电,第一中层子贴片221通过一部分第一通孔310对第一上层子贴片211进行馈电,第二下层子贴片232通过另一部分第二通孔320对第二中层子贴片222进行馈电,第二中层子贴片222通过另一部分第一通孔310对第二上层子贴片212进行馈电,通孔与子贴片的连接点成为子贴片的馈电位置,由于每层贴片两侧关于缝隙对称且电流同向,且馈电位置关于缝隙对称,则每层贴片可以通过差分式馈电进行工作。本实施例中,下层贴片230与共面波导240通过对称分布的金属通孔连接,一侧通孔与共面波导240的馈线连接,另一侧通孔与共面波导240下方的地板250相连。共面波导240的馈线上电流与其下方地板250上电流的相位天然相差180°,因此关于缝隙对称分布的通孔构成了一对平行双线,即实现了共面波导240到平行双线的转换和差分式馈电。
本实施例中,参照图6,第一上层子贴片211和第二上层子贴片212的尺寸相同,第一中层子贴片221和第二中层子贴片222的尺寸相同,第一下层子贴片231和第二下层子贴片232的尺寸相同。具体地,上层贴片210的长度小于中层贴片220的长度,上层贴片210的宽度小于中层贴片220的宽度,中层贴片220的尺寸与下层贴片230的尺寸相同。上层贴片210关于缝隙对称的每侧整体呈E字形,上层贴片210的长边与宽边均贡献一个谐振点,因此上层贴片210的长边和宽边与中层贴片220或者下层贴片230均不相等,而中层贴片220与下层贴片230的长边和宽边完全一致。在通孔分布上,上层贴片210与中层贴片220间的连接通孔和构成平行双线的通孔在垂直方向上处于一条直线上。上层贴片210可以贡献两个谐振点,中层贴片220和下层贴片230各自贡献一个谐振点,且中层贴片220与下层贴片230均可以起到延长上层贴片210电流回路的作用。
本实施例中,图6所示的贴片结构中,上层贴片210、中层贴片220和下层贴片230均采用了对称性的开槽,这可延长贴片表面呈驻波形式分布的电流的长度,进一步延长上层贴片210、中层贴片220和下层贴片230构成的辐射体表面参与辐射的电长度,使天线谐振点往低频移动,最终实现了天线贴片的小型化设计。当开槽长度越长时,辐射体表面电流的延长效果越好,天线谐振点往低频移动的幅度越大,天线小型化的效果就越好。
在省略图1所示结构中的第一基板110、第一基板120、第三基板130和第四基板140的情况下,上层贴片210、中层贴片220和下层贴片230所构成的辐射体的结构如图7所示。虽然使用图6所示的贴片在实现辐射体的小型化的同时,也不可避免地导致了天线带宽的减少,而且在辐射体表面贴片上进行开槽的数量越多,相应的天线带宽损失也就会越大,但是图7所示的结构中,上层贴片210、中层贴片220和下层贴片230形成一个堆叠结构,由于上层贴片210的馈电路径与下侧两层贴片重合,上层贴片210的完整电流路径远比天线剖面高度长,因此可以通过合理调整两层贴片分布到地板250的高度,使上下堆叠的贴片同时取得良好的辐射效果,进而形成了比单层贴片直接参与辐射的结构更多的谐振点。其中,上层贴片210贡献与经典磁电偶极子结构相似的两个基本谐振模式——电偶极子与磁偶极子模式,中层贴片220单独贡献一个电偶极子谐振模式,而下层贴片230与第三通孔330和第四通孔340联合贡献了剩余的一个谐振模式。
通过调整上、中、下三层贴片的长度、宽度和上层贴片210的开槽宽度,可以使三层贴片对应的谐振点在频段上错落分布,进而在较低剖面高度的情况下形成较宽的带宽,实现对上述单层贴片开槽操作的带宽损失进行补偿。
本实施例中,参照图8,共面波导240包括中心导体带和导体平面,中心导体带的末端与导体平面之间存在第四缝隙243,第一缝隙213、第二缝隙223、第三缝隙233和第四缝隙243位于同一平面。
本实施例中,参照图8,第三通孔330的长度为h,第三通孔330和第四通孔340之间的距离为d,通过公式S=h×d计算相对面积S,相对面积S与第三通孔330、第四通孔340和下层贴片230构成的结构的输入阻抗具有对应关系。由于共面波导240对下层贴片230进行馈电时需要阻抗匹配,因此可以根据共面波导240的阻抗确定第三通孔330、第四通孔340和下层贴片230构成的结构的阻抗,从而确定相对面积S,即相对面积S与共面波导240的阻抗匹配。
本实施例中,对图1所示的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线进行仿真,所得到的仿真S参数结果如图9所示。参照图9,仿真10 dB阻抗带宽为44.6% (43.5–68.5GHz),与设计原理保持一致,在较低剖面的情况下,叠层贴片构成了新的谐振点,同时为取得最佳带宽效果,舍弃部分谐振点而将其往通频带外移动,最终三个不同的谐振点构成了25 GHz的带宽。
图10与图11分别是对图1所示的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线进行仿真,当Phi = 0°和当 Phi = 90°时的天线辐射远场方向图,即对应天线的E面与H面远场方向图。天线具有较宽的波束宽度,天线E面方向图略有偏转,天线的最大增益为6.5 dBi。
根据图9、图10和图11所示的仿真结果可知,本实施例中的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,能够实现在同样的带宽下,天线的剖面高度更加低;在同样的剖面高度下,天线的带宽更宽且带宽内可调的谐振点数量更多,天线空间利用率更加高。
需要说明的是,如无特殊说明,当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征,它可以直接固定、连接在另一个特征上,也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外,本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。此外,除非另有定义,本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例,而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
应当理解,尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件,但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一元件也可以被称为第二元件,类似地,第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例,并且除非另外要求,否则不会对本发明的范围施加限制。
应当认识到,本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现,其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而,若需要,该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下,该语言可以是编译或解释的语言。此外,为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
此外,可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作,除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行,并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如,可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
进一步,所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现,包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现,无论是可移动的还是集成至计算平台,如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等,使得其可由可编程计算机读取,当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外,机器可读代码,或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时,本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时,本发明还包括计算机本身。
计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能,从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中,转换的数据表示物理和有形的对象,包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
Claims (10)
1.一种基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,所述基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线包括第一基板、第二基板、第三基板、第四基板、上层贴片、中层贴片、下层贴片、共面波导和地板;
所述第一基板、第二基板、第三基板和第四基板依次设置;
所述上层贴片设置在所述第一基板的背向所述第二基板的一面;所述中层贴片设置在所述第一基板与所述第二基板之间;所述下层贴片设置在所述第二基板与所述第三基板之间;所述共面波导设置在所述第四基板的朝向所述第三基板的一面,所述地板设置在所述第四基板的背向所述第三基板的一面;
所述上层贴片与所述中层贴片之间通过一组第一通孔连接;所述第一通孔穿过所述第一基板;
所述中层贴片与所述下层贴片之间通过一组第二通孔连接;所述第二通孔穿过所述第二基板;
所述下层贴片与所述共面波导之间通过一个第三通孔连接,所述下层贴片与所述地板之间通过一个第四通孔连接,所述第三通孔穿过所述第三基板,所述第四通孔依次穿过所述第三基板和所述第四基板,所述第三通孔与所述第四通孔的延伸方向平行。
2.根据权利要求1所述的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于:
所述上层贴片包括第一上层子贴片和第二上层子贴片,所述第一上层子贴片和所述第二上层子贴片之间通过第一缝隙隔开;
所述中层贴片包括第一中层子贴片和第二中层子贴片,所述第一中层子贴片和所述第二中层子贴片之间通过第二缝隙隔开;
所述下层贴片包括第一下层子贴片和第二下层子贴片,所述第一下层子贴片和所述第二下层子贴片之间通过第三缝隙隔开;
一部分第一通孔连接所述第一上层子贴片和所述第一中层子贴片,另一部分第一通孔连接所述第二上层子贴片和所述第二中层子贴片;
一部分第二通孔连接所述第一中层子贴片和所述第一下层子贴片,另一部分第二通孔连接所述第二中层子贴片和所述第二下层子贴片;
所述第三通孔的一端与所述第一下层子贴片连接,所述第四通孔的一端与所述第二下层子贴片连接。
3.根据权利要求2所述的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于:
所述第一上层子贴片和所述第二上层子贴片的尺寸相同;
所述第一中层子贴片和所述第二中层子贴片的尺寸相同;
所述第一下层子贴片和所述第二下层子贴片的尺寸相同。
4.根据权利要求3所述的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,所述上层贴片的长度小于所述中层贴片的长度,所述上层贴片的宽度小于所述中层贴片的宽度,所述中层贴片的尺寸与所述下层贴片的尺寸相同。
5.根据权利要求2所述的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于:
所述一组第一通孔和所述第一上层子贴片的连接点,与和所述第二上层子贴片的连接点关于所述第一缝隙平行;
所述一组第二通孔和所述第一中层子贴片的连接点,与和所述第二中层子贴片的连接点关于所述第二缝隙平行;
所述第三通孔和所述第一下层子贴片的连接点,与所述第四通孔和所述第二下层子贴片的连接点关于所述第三缝隙平行。
6.根据权利要求2所述的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,所述共面波导包括中心导体带和导体平面,所述中心导体带的末端与所述导体平面之间存在第四缝隙,所述第一缝隙、所述第二缝隙、所述第三缝隙和所述第四缝隙位于同一平面。
7.根据权利要求1所述的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,所述第三通孔与所述第四通孔之间的相对面积与所述共面波导的阻抗匹配;所述相对面积为所述第三通孔的长度与所述第三通孔和所述第四通孔之间的距离的乘积。
8.根据权利要求1所述的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,所述一组第一通孔包括两个第一通孔,其中一个第一通孔与所述第三通孔位于同一直线上,另外一个第一通孔与所述第四通孔位于同一直线上。
9.根据权利要求1-8任一项所述的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,所述上层贴片、中层贴片、下层贴片、共面波导和地板的材质均为铜。
10.根据权利要求1-8任一项所述的基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,所述第一基板、第二基板、第三基板和第四基板的材质均为Rogers RO4232,相对介电常数均为3.2,正切损耗角均为0.0018。
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