CN114824809A - 一种具有平顶方向图特性的介质谐振器天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有平顶方向图特性的介质谐振器天线,包括介质基板和夹心结构谐振器,介质基板的上表面设有反射地板,反射地板设有耦合缝隙,介质基板的下表面设有微带线,夹心结构谐振器设在介质基板的上表面一侧,夹心结构谐振器覆盖耦合缝隙。本发明介质谐振器天线,耦合缝隙和微带线组成的结构可以对夹心结构谐振器进行馈电,激励夹心结构谐振器的模式从而达到平顶方向图特性的辐射效果,此外耦合缝隙还可以作为天线形成辐射作用,从而获得较高的辐射效率;本发明介质谐振器天线的结构简单、尺寸小,有利于小型化生产。本发明广泛应用于电子器件技术领域。

Description

一种具有平顶方向图特性的介质谐振器天线
技术领域
本发明涉及电子器件技术领域,具体是一种具有平顶方向图特性的介质谐振器天线。
背景技术
由于无线通信系统靠电磁波作为传输媒介,且无线通信设备均需要天线来接收和发送电 磁波,所以一个性能较好的天线对于整个通信系统至关重要。对于一些特定的应用场景,如 体育馆,利用传统天线会存在系统容量拥挤,相邻区域干扰严重以及天线规划较难等问题。 除此之外,同步卫星通信系统,无线传能系统等对覆盖区域内的信号强度和整流效率有着较 高要求。
平顶方向图有主瓣辐射均匀,锐截止特性明显以及旁瓣较低的特点。基于以上特点,具 有平顶方向图特性的天线应用于上述特殊的场景中。除此之外,具有平顶方向图特性的天线 可以用于微波能量传输以及室内毫米波应用来抑制信道时间色散。面对诸多需求和现实问题, 具有平顶方向图特性的天线变得尤为重要。
目前具有平顶方向图特性的天线包括漏波天线、阵列天线、反射阵天线等,这些天线普 遍存在天线尺寸较大、馈电网络复杂以及天线结构复杂等问题。
发明内容
针对上述至少一个技术问题,本发明的目的在于提供一种具有平顶方向图特性的介质谐 振器天线,包括:
介质基板;所述介质基板的上表面设有反射地板,所述反射地板设有耦合缝隙,所述介 质基板的下表面设有微带线;
夹心结构谐振器;所述夹心结构谐振器设在所述介质基板的上表面一侧,所述夹心结构 谐振器覆盖所述耦合缝隙。
进一步地,介质谐振器天线还包括:
金属墙;所述金属墙固定在所述介质基板的上表面,所述金属墙围绕所述夹心结构谐振 器。
进一步地,所述金属墙的形状为方环形,所述金属墙的各边分别与所述介质谐振器的对 应侧面平行。
进一步地,所述金属墙的至少部分位置沿所述介质基板的上表面向外延伸出金属块,所 述金属块设有第一通孔;所述介质基板上对应所述第一通孔的位置设有第二通孔。
进一步地,所述夹心结构谐振器包括:
介质谐振器;所述介质谐振器的一面与所述耦合缝隙周围的所述反射地板贴合;
第一介质平板和第二介质平板;所述第一介质平板贴合在所述介质谐振器的一个侧面, 所述第二介质平板贴合在所述介质谐振器的一个相对侧面。
进一步地,所述第一介质平板的介电常数和第二介质平板的介电常数均高于所述介质谐 振器的介电常数。
进一步地,所述第一介质平板、所述第二介质平板均与所述耦合缝隙垂直,所述耦合缝 隙与所述微带线垂直。
进一步地,所述介质谐振器与所述第一介质平板之间、所述介质谐振器与所述第二介质 平板之间通过胶粘剂粘合。
本发明的有益效果是:实施例中的介质谐振器天线,耦合缝隙和微带线组成的结构可以 对夹心结构谐振器进行馈电,激励夹心结构谐振器的模式从而达到平顶方向图特性的辐射效 果,此外耦合缝隙还可以作为天线形成辐射作用,从而获得较高的辐射效率;实施例中的介 质谐振器天线的结构简单、尺寸小,有利于小型化生产。
附图说明
图1为实施例中具有平顶方向图特性的介质谐振器天线的总体视图;
图2为实施例中具有平顶方向图特性的介质谐振器天线的俯视图;
图3为实施例中具有平顶方向图特性的介质谐振器天线的侧视图;
图4为实施例中夹心结构谐振器的结构图;
图5为实施例中耦合缝隙的结构图;
图6为实施例中微带线的结构图;
图7为实施例中第一安装结构和第二安装结构的一种示意图;
图8为实施例中第一安装结构和第二安装结构的另一种示意图;
图9为本发明实施例的回波损耗-工作频率仿真结果图;
图10为本发明实施例在5.8GHz,phi=0deg的辐射方向图;
图11为本发明实施例在5.8GHz,phi=90deg的辐射方向图。
图12为本发明实施例在5.74GHz,phi=0deg的辐射方向图;
图13为本发明实施例在5.74GHz,phi=90deg的辐射方向图。
图14为本发明实施例在5.93GHz,phi=0deg的辐射方向图;
图15为本发明实施例在5.93GHz,phi=90deg的辐射方向图;
图16为本实施例平顶带宽内天线的增益-工作频率结果图。
具体实施方式
本实施例中,具有平顶方向图特性的介质谐振器天线的总体视图如图1所示,俯视图如 图2所示,侧视图如图3所示。
参照图1、图2和图3,介质谐振器天线包括介质基板和夹心结构谐振器,介质基板是一 块厚度为0.813mm的板形Rogers 4003C材料,介质基板的介电常数为3.38。本实施例中,介 质基板的“上表面”和“下表面”仅用于区分介质基板的两个表面,并不表示本发明具有平 顶方向图特性的介质谐振器天线工作时“上表面”必须向上或“下表面”必须向下。
介质基板的上表面设有反射地板,介质基板的下表面设有微带线,反射地板和微带线可 以是以微带工艺固定到介质基板表面的铜等材料。通过在相应位置挖去一定的金属材料的方 式,在反射地板中部开有一条矩形耦合缝隙,即在耦合缝隙所在位置上不存在金属材料。
参照图1、图2和图3,夹心结构谐振器设在介质基板的上表面一侧,当介质基板的上表 面向上时,本实施例具有平顶方向图特性的介质谐振器天线具有三层结构,即带有缝隙的反 射地板和夹心结构谐振器组成的上层,介质基板所在的中层,以及微带结构所在的下层。夹 心结构谐振器覆盖耦合缝隙,例如图1、图2和图3中,从天线的外部观察,耦合缝隙被夹 心结构谐振器挡住,因此肉眼看不到耦合缝隙。
参照图1、图2和图3,夹心结构谐振器的中心轴线与介质基板的中心法线重合。
可以通过胶粘或者焊接等固定工艺将夹心结构谐振器与介质基板固定在一起,使得夹心 结构谐振器天线、带有馈电缝隙的反射地板与微带线之间电磁连接。其中,电磁连接可以指 夹心结构谐振器天线、反射地板与微带结构之间直接机械接触形成导电、导磁的情况,也可 以指夹心结构谐振器天线、反射地板与微带结构之间没有直接机械接触,但是相互之间影响 电磁场分布,形成馈电作用等的情况。
本实施例中,微带线为一条阻抗为50欧姆的微带传输馈电线,耦合缝隙和微带线组成的 结构可以对夹心结构谐振器进行馈电,激励夹心结构谐振器的模式从而达到平顶方向图特性 的辐射效果,此外耦合缝隙还可以作为天线形成辐射作用,它们所形成的图1、图2和图3 所示的结构具有平顶方向图辐射特性,可以通过后面的仿真过程验证。
参照图1、图2和图3,具有平顶方向图特性的介质谐振器天线还包括金属墙。金属墙固 定在介质基板的上表面,金属墙围绕夹心结构谐振器。金属墙的形状可以是方环形,也就是 金属墙由四段组成的矩形,矩形金属墙的各边分别与夹心结构谐振器的对应侧面平行。可选 地,夹心结构谐振器可以位于金属墙所围成的矩形的几何中心。
方环形金属墙的中心点可以位于介质基板的中心法线上,且金属墙的边与介质基板的板 面垂直。
通过设置金属墙,可以进一步改善介质谐振器天线的平顶辐射特性,获得宽带宽、高增 益、馈电简单、结构简单紧凑等的优点,容易实现天线的小型化。
参照图1、图2和图3,金属墙的至少部分位置沿介质基板的上表面向外延伸出金属块, 金属块设有圆形的第一通孔,同时,介质基板上对应第一通孔的位置设有第二通孔。可以使 用螺丝等紧固件穿过第一通孔和第二通孔,从而将金属墙固定在介质基板上,因此能够简便 地安装或者拆卸金属墙。
参照图4,夹心结构谐振器由一块较厚的介质谐振器和两块介质平板,即第一介质平板 和第二介质平板组成。介质谐振器、第一介质平板和第二介质平板的形状均为长方体,它们 的宽度相同,但介质谐振器和介质平板之间的长度和高度不同,第一介质平板和第二介质平 板的尺寸相同。
介质谐振器的一面与耦合缝隙周围的反射地板贴合,因此介质基板的上表面与介质谐振 器的一面处于同一水平面。第一介质平板和第二介质平板对称地贴在介质谐振器的前后两个 侧面,矩形介质谐振器和两块矩形介质平板之间形成机械接触。
本实施例中,第一介质平板的介电常数和第二介质平板的介电常数均高于介质谐振器的 介电常数。例如,可以使用介电常数为45的材料制作第一介质平板和第二介质平板,使用介 电常数为9.5的材料制作介质谐振器。
通过引入高介电常数的第一介质平板和第二介质平板,使得夹心结构谐振器整体的介电 常数提升,在不增大介质谐振器尺寸的情况下,可以减小夹心结构谐振器整体模式的谐振频 率。
在第一介质平板和第二介质平板较薄的情况下,可以将第一介质平板和第二介质平板视 为平面。参照图4和图5,第一介质平板所在平面与耦合缝隙垂直,第二介质平板所在平面 与耦合缝隙垂直。
参照图5和图6,微带线为矩形,微带传输馈电线的对称轴平行于X轴,与介质基板的 一条边垂直,且微带传输馈电线延伸过矩形耦合缝隙,微带线与反射地板内部的矩形耦合缝 隙空间垂直。
参照图5和图6,介质基板下表面的矩形微带线平行于X轴,与其上表面空间上交叉的 矩形耦合缝隙平行于Y轴,在空间上垂直,且二者的交叉点位于矩形耦合缝隙的中点位置, 该中心点交叉点位于介质基板的中心法线上。微带线与反射地板内部的矩形耦合缝隙空间垂 直,指的是微带线与矩形耦合缝隙不在同一个平面上,但是将微带线与耦合缝隙投影到同一 个平面上之后,微带线的对称轴与耦合缝隙的对称轴垂直。
本实施例中,如果夹心结构谐振器的模式与耦合缝隙的辐射模式接近,根据方向图叠加 原理,选择合适的夹心结构谐振器模式与耦合缝隙辐射模式,可以产生平顶方向图。
在耦合缝隙的尺寸以及在上表面中的位置确定的情况下,耦合缝隙的辐射模式是确定的。 通过控制好加工工艺,使得夹心结构谐振器的尺寸等参数达到合适的范围,也能使得夹心结 构谐振器的模式的谐振频率刚好与耦合缝隙的谐振频率相接近。但是,仍难以避免加工误差 带来的影响。
夹心结构介质谐振器模式的谐振频率与第一介质平板、第二介质平板的高度有关。介质 平板的上表面与介质谐振器的上表面处在同一水平面上,可以通过增加/减少介质平板的高度 来降低/升高夹心结构介质谐振器的谐振频率。选择合适高度的介质平板,可以使得夹心结构 的介质谐振器的谐振频率与缝隙的谐振频率相接近,从而可以进行方向图叠加,产生平顶方 向图。
第一安装结构和第二安装结构的一种形式如图7所示。设置在介质谐振器上的第一安装 结构为图7中的虚线圆圈位置的多个凹孔,各凹孔沿着垂直于介质基板的方向排布,可以通 过从介质谐振器的本体上挖去材料的方式加工出凹孔,凹孔的内壁形状可以是圆柱形;设置 在第一介质平板和第二介质平板上的第二安装结构为凸块,凸块的形状与凹孔的形状匹配, 例如凹孔的内壁形状为圆柱形,则凸块的形状可以是直径相若或者稍大的圆柱形,使得凸块 可以插入凹孔中,通过凸块和凹孔之间的弹性和摩擦力,将第一介质平板和第二介质平板固 定在介质谐振器的侧面。凹孔和凸块之间的机械结合状态不是永久性的,可以通过人手将凹 孔和凸块分离,使得第一介质平板和/或第二介质平板解除与介质谐振器之间的机械连接状态, 然后寻找其他高度上的凹孔插入,重新建立第一介质平板和/或第二介质平板与介质谐振器之 间的机械连接状态,从而调整第一介质平板和/或第二介质平板的高度,达到调整夹心结构谐 振器的模式的效果。
第一安装结构和第二安装结构的另一种形式如图8所示。设置在介质谐振器上的第一安 装结构为图8中的虚线矩形框位置的多个凹槽,凹槽沿着垂直于介质基板的方向延伸,可以 通过从介质谐振器的本体上挖去材料的方式加工出凹槽,凹槽的内壁形状可以是长方体;设 置在第一介质平板和第二介质平板上的第二安装结构为凸轨,凸轨的形状与凹槽的形状匹配, 例如凹槽的内壁形状为长方体,则凸轨的形状可以是尺寸相若或者稍大的长方体,使得凸轨 可以插入凹槽中,通过凸轨和凹槽之间的弹性和摩擦力,从而将第一介质平板和第二介质平 板固定在介质谐振器的侧面。凹槽和凸轨之间的机械结合状态不是永久性的,可以通过人手 将凹槽和凸轨分离,使得第一介质平板和/或第二介质平板解除与介质谐振器之间的机械连接 状态,然后以新的高度重新将凸轨插入凹槽,重新建立第一介质平板和/或第二介质平板与介 质谐振器之间的机械连接状态,从而调整第一介质平板和/或第二介质平板的高度,达到调整 夹心结构谐振器的模式的效果。或者在凹槽和凸轨之间的摩擦力不十分大的情况下,可以不 分离凹槽和凸轨,凸轨仍然卡在凹槽中,而推动第一介质平板和/或第二介质平板沿着所在的 介质谐振器侧面上下移动,从而调整第一介质平板和/或第二介质平板的高度,达到调整夹心 结构谐振器的模式的效果。
本发明的技术效果主要是由本发明的结构带来的,同时也与以下参数的具体取值有关: 介质基板的长度L,方环形金属外墙的长度L2,方环形金属内墙的长度L3,方环形金属墙延 伸出的方块的长度L4,微带传输馈电线的长度Lf,矩形耦合缝隙的长度Ls,矩形介质谐振器 的长度a1,矩形介质平板的长度a2,介质基板的宽度W,方环形金属外墙的长度W2,方环形金属内墙的长度W3,方环形金属墙延伸出的方块的长度W4,微带传输馈电线的长度Wf, 矩形耦合缝隙的长度Ws,矩形介质谐振器的宽度b1,矩形介质平板的宽度b2,介质基板的 厚度H,矩形介质谐振器的厚度H1,矩形介质平板的厚度H2,方环形金属外墙的厚度H3, 方环形金属墙延伸出的方块的厚度H4,圆形通孔的直径D,方环形金属墙延伸出的方块到介 质基板中心水平线的距离C1,方环形金属墙延伸出的方块到金属外墙的距离D1。上述参数 均已在图2、图3、图5和图6中标示。
本实施例中,按照图1—图6所示的结构和表1所示的参数制造具有平顶方向图特性的 介质谐振器天线,并对天线的性能进行仿真和测试,仿真环境为HFSS,测试环境为SATIMO。
表1
参数 L L<sub>2</sub> L<sub>3</sub> L<sub>4</sub> L<sub>f</sub> L<sub>s</sub> a<sub>1</sub> a<sub>2</sub> W
值(mm) 105 98 95.6 6 63.8 13.5 25.1 1 115
参数 W<sub>2</sub> W<sub>3</sub> W<sub>4</sub> W<sub>f</sub> W<sub>s</sub> b<sub>1</sub> b<sub>2</sub> H H<sub>1</sub>
值(mm) 94.8 92.4 6 1.85 1.2 25.1 25.1 0.813 15.4
参数 H<sub>2</sub> H<sub>3</sub> H<sub>4</sub> D C<sub>1</sub> D<sub>1</sub>
值(mm) 8 10.5 1.2 3.2 32.7 3
仿真的结果如图9-14所示。
图9是具有平顶方向图特性的介质谐振器天线的回波损耗-工作频率仿真结果图。从图中 可以清楚地看出,测得的10dB阻抗带宽(|S11|<-10dB)为10.9%(5.62-6.27GHz),在HFSS 软件上仿真的阻抗带宽为11.3%(5.58-6.25GHz),可见测量结果与仿真结果吻合良好,从 测量和仿真的反射系数性能可以观察到存在两个谐振频率点,其中较低频的谐振频率点是通 过缝隙辐射产生的,较高频的谐振频率点则是通过夹心结构介质谐振器产生的。
参照图10-14,图10为本实施例平顶方向图天线在频率为5.8GHz,phi=0deg的辐射方向 图,图11为本实施例平顶方向图天线在频率为5.8GHz,phi=90deg的辐射方向图。图12为 本实施例平顶方向图天线在频率为5.74GHz,phi=0deg的辐射方向图,图13为本实施例平顶 方向图天线在频率为5.74GHz,phi=90deg的辐射方向图。图14为本实施例平顶方向图天线 在频率为5.93GHz,phi=0deg的辐射方向图,图15为本实施例平顶方向图天线在频率为 5.93GHz,phi=90deg的辐射方向图。从图10至图15可推断出测量的辐射方向图大致与仿真 的辐射方向图相似。测量结果和仿真结果之间的微小差异主要是由于制造误差和与测量过程 中所用到的SMA接头连接存在的不可避免的损耗,在仿真中未考虑到。
根据之前的原理分析可知,平顶方向图是由于介质谐振器的模式与缝隙的辐射模式叠加 产生的。从仿真和测试结果来看,在缝隙的谐振模式为5.64GHz,介质谐振器的谐振模式为 6.05GHz。由图10至图15可知,辐射方向图在5.74GHz-5.93GHz(3.3%)带宽上,对于E 面(phi=0deg面)和H面(phi=90deg面),天线辐射方向图具有主瓣辐射均匀,旁瓣较低且锐截止特性明显的特点,即为平顶方向图,故此天线的平顶带宽为5.74GHz-5.93GHz(3.3%)。
参照图10至图15所示,当天线工作在中心频率5.8GHz时,对于E面的方向图来说,方向图的0.5dB波瓣宽度以及3dB波瓣宽度分别为58.8°和84.3°,相对旁瓣电平均小于 -14dB,且主瓣到旁瓣的边缘陡峭,锐截止率约为1.0dB/deg。对于H面的方向图来说,方向 图的0.5dB波瓣宽度以及3dB波瓣宽度分别为57.3°和87.9°,相对旁瓣电平均小于-16dB, 且主瓣到旁瓣的边缘陡峭,锐截止率约为0.3dB/deg。对于E面和H面,实测交叉极化数值 比主极化数值低至少20dB,与仿真交叉极化数值相比较大,其原因主要是环形金属墙和介质 基板是由四个塑料螺丝钉拟合而成,并且介质基板采用较硬的材料不易因挤压而变形。空气可能存在于环形金属墙和介质基板之间的间隙中,这可能导致一定的测量误差。参照图16所 示,图16为本实施例平顶带宽内天线的增益-工作频率结果图,对比仿真和实测结果可知, 在整个平顶带宽内天线的增益表现平坦,仿真得到的平均增益为8.5dBi,而测量得到的平均 增益为6.5dBi,测量增益小于仿真增益是由于一些不可避免的金属损耗及介质损耗引起的。
通过本实施例中对介质谐振器天线的原理说明和仿真验证,可以确定本实施例中的介质 谐振器天线的技术效果包括:
(1)平顶方向图辐射特性,天线在E面和H面的方向图均有主瓣辐射均匀、锐截止特性明显、旁瓣抑制效果好等特点,具有良好的空间滤波特性。通过天线单元来产生平顶方向图辐射特性,克服了采用漏波天线、阵列天线和反射阵天线等设计波束赋形天线时体积大,馈电机制复杂等缺点;
(2)结构简单:通过缝隙-微带线结构给辐射单元馈电,馈电结构简单,且只有一个输 入端口,无需考虑多端口输入所带来的隔离度问题,减小了天线设计复杂度,更有实用价值。 夹心结构的矩形介质谐振器用于辐射,简单有效,结构紧凑,损耗低,实现了小型化,且容 易加工;
(3)带宽较宽,增益较高:同时激励缝隙的模式和介质谐振器的模式,引入多个谐振频 点,解决了传统天线频带窄的问题,且天线的带宽可通过调节高介电常数的矩形介质平板的 尺寸来灵活调节。同时,方环形金属墙实现了较高的增益。
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 (8)

1.一种具有平顶方向图特性的介质谐振器天线,其特征在于,包括:
介质基板;所述介质基板的上表面设有反射地板,所述反射地板设有耦合缝隙,所述介质基板的下表面设有微带线;
夹心结构谐振器;所述夹心结构谐振器设在所述介质基板的上表面一侧,所述夹心结构谐振器覆盖所述耦合缝隙。
2.根据权利要求1所述的具有平顶方向图特性的介质谐振器天线,其特征在于,还包括:
金属墙;所述金属墙固定在所述介质基板的上表面,所述金属墙围绕所述夹心结构谐振器。
3.根据权利要求2所述的具有平顶方向图特性的介质谐振器天线,其特征在于,所述金属墙的形状为方环形,所述金属墙的各边分别与所述介质谐振器的对应侧面平行。
4.根据权利要求2所述的具有平顶方向图特性的介质谐振器天线,其特征在于,所述金属墙的至少部分位置沿所述介质基板的上表面向外延伸出金属块,所述金属块设有第一通孔;所述介质基板上对应所述第一通孔的位置设有第二通孔。
5.根据权利要求1-4任一项所述的具有平顶方向图特性的介质谐振器天线,其特征在于,所述夹心结构谐振器包括:
介质谐振器;所述介质谐振器的一面与所述耦合缝隙周围的所述反射地板贴合;
第一介质平板和第二介质平板;所述第一介质平板贴合在所述介质谐振器的一个侧面,所述第二介质平板贴合在所述介质谐振器的一个相对侧面。
6.根据权利要求5所述的具有平顶方向图特性的介质谐振器天线,其特征在于,所述第一介质平板的介电常数和第二介质平板的介电常数均高于所述介质谐振器的介电常数。
7.根据权利要求5所述的具有平顶方向图特性的介质谐振器天线,其特征在于,所述第一介质平板、所述第二介质平板均与所述耦合缝隙垂直,所述耦合缝隙与所述微带线垂直。
8.根据权利要求5所述的具有平顶方向图特性的介质谐振器天线,其特征在于,所述介质谐振器与所述第一介质平板之间、所述介质谐振器与所述第二介质平板之间通过胶粘剂粘合。
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