CN115149255B - 一种中心锯齿宽带微带天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中心锯齿宽带微带天线,包括:贴片介质基板、多边贴片、AMC上层贴片、AMC下层贴片、AMC介质基板和接地层;所述贴片介质基板的一面与AMC介质基板固定连接;所述多边贴片与贴片介质基板的另一面固定连接;所述AMC上层贴片设置于贴片介质基板与AMC介质基板间,并与AMC介质基板的一面固定连接;所述AMC下层贴片设置于AMC介质基板内部;所述接地层与AMC介质基板的另一面固定连接;本发明解决了采用天线的辐射表面与金属反射地板构建的天线结构,存在天线结构带宽窄的问题。
Description
技术领域
本发明涉及微带天线技术领域,具体涉及一种中心锯齿宽带微带天线。
背景技术
近年来,随着科学技术的不断发展与进步,无线通信系统给人们的工作和生活均带来了方便与快捷。无线信息技术的快速发展给通信系统提出了更高的标准和要求,而天线作为无线通信系统中的进行信号发射与接收的不可或缺的关键构成部分,其性能直接影响着整个无线通信系统,而今,伴随着电磁环境的日益复杂,天线的工作环境也变得越来越复杂,促使着天线朝着宽带化方向发展。
天线加载电磁超表面已经普遍应用在天线设计中,根据不同的结构产生相对特殊的电磁特性,利用其对电磁波的调控实现天线的辐射性能。天线通常用加载金属反射地板来实现定向辐射,但是天线的辐射表面与金属反射地板之间的距离为四分之一波长以保证天线辐射电磁波能够前后同相叠加,因此,采用天线的辐射表面与金属反射地板构建的天线结构,存在天线结构带宽窄的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供的一种中心锯齿宽带微带天线解决了采用天线的辐射表面与金属反射地板构建的天线结构,存在天线结构无法在保证小型化的同时实现带宽拓宽的问题。
为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案为:一种中心锯齿宽带微带天线,包括:贴片介质基板、多边贴片、AMC上层贴片、AMC下层贴片、AMC介质基板和接地层;
所述贴片介质基板的一面与AMC介质基板固定连接;所述多边贴片与贴片介质基板的另一面固定连接;所述AMC上层贴片设置于贴片介质基板与AMC介质基板间,并与AMC介质基板的一面固定连接;所述AMC下层贴片设置于AMC介质基板内部;所述接地层与AMC介质基板的另一面固定连接。
进一步地,所述AMC下层贴片位于AMC上层贴片的正下或正上方。
进一步地,所述多边贴片包括:切角部位;
所述多边贴片由矩形贴片的四个边角切角,得到切角部位。
进一步地,所述多边贴片包括:开缝部位;
所述多边贴片的纵向沿中轴线设有贯穿的缝隙,得到开缝部位;
进一步地,所述多边贴片包括:锯齿部分;
所述开缝部位的左右两边均设有锯齿结构,得到锯齿部分。
进一步地,AMC上层贴片数量为多个,AMC下层贴片数量为多个,所述AMC上层贴片和AMC下层贴片分布于多边贴片的两侧。
上述进一步方案的有益效果为:通过切角、开缝和锯齿改变模式电流分布,增加电流强度和电流分布路径多样性,以提升天线的带宽。
综上,本发明的有益效果为:
1、本发明采用AMC上层贴片和AMC下层贴片替代传统的金属反射地板,不再受制于四分之一波长的限制,使得天线结构小型化。
2、通过AMC上层贴片和AMC下层贴片的周期组合,提升天线带宽。
附图说明
图1为一种中心锯齿宽带微带天线的俯视结构示意图;
图2为一种中心锯齿宽带微带天线的侧面结构示意图;
图3为一种中心锯齿宽带微带天线的侧面高度对比示意图;
图4为多边贴片的结构示意图;
图5为本发明|S11|<-10dB带宽对比图;
其中,1、贴片介质基板;2、多边贴片;3、AMC上层贴片;4、AMC下层贴片;5、AMC介质基板;6、接地层;21、切角部位;22、锯齿部分;23、开缝部位。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1~2所示,一种中心锯齿宽带微带天线,包括:贴片介质基板1、多边贴片2、AMC上层贴片3、AMC下层贴片4、AMC介质基板5和接地层6;
所述贴片介质基板1的一面与AMC介质基板5固定连接;所述多边贴片2与贴片介质基板1的另一面固定连接;所述AMC上层贴片3设置于贴片介质基板1与AMC介质基板5间,并与AMC介质基板5的一面固定连接;所述AMC下层贴片4设置于AMC介质基板5内部;所述接地层6与AMC介质基板5的另一面固定连接。
如图4所示,所述AMC下层贴片4位于AMC上层贴片3的正下或正上方。所述多边贴片2包括:切角部位21;所述多边贴片2由矩形贴片的四个边角切角,得到切角部位21。所述多边贴片2包括:开缝部位23;所述多边贴片2的纵向沿中轴线设有贯穿的缝隙,得到开缝部位23;所述多边贴片2包括:锯齿部分22;所述开缝部位23的左右两边均设有锯齿结构,得到锯齿部分22。
贴片介质基板1采用相对介电常数为2.2,损耗角正切值为0.04的F4BM-2,AMC介质基板5采用相对介电常数为4.3,损耗角正切值为0.04的FR4。AMC上层贴片3是放置在AMC下层贴片4中间的边长为Ls的正方形贴片,如图3所示,组成2×3阵列被印制在AMC介质基板5的上表面;AMC下层贴片4是边长为Lu的正方形贴片放置在距AMC介质基板5上表面h处。
如图5所示,本发明|S11|<-10dB带宽对比图。
本发明采用AMC上层贴片3和AMC下层贴片4替代传统的金属反射地板,不再受制于四分之一波长的限制,使得天线结构小型化。通过AMC上层贴片3和AMC下层贴片4的周期组合,提升天线的带宽。
Claims (2)
1.一种中心锯齿宽带微带天线,其特征在于,包括:贴片介质基板(1)、多边贴片(2)、AMC上层贴片(3)、AMC下层贴片(4)、AMC介质基板(5)和接地层(6);
所述贴片介质基板(1)的一面与AMC介质基板(5)固定连接;所述多边贴片(2)与贴片介质基板(1)的另一面固定连接;所述AMC上层贴片(3)设置于贴片介质基板(1)与AMC介质基板(5)间,并与AMC介质基板(5)的一面固定连接;所述AMC下层贴片(4)设置于AMC介质基板(5)内部;所述接地层(6)与AMC介质基板(5)的另一面固定连接;
所述AMC下层贴片(4)位于AMC上层贴片(3)的正下方;
所述多边贴片(2)包括:切角部位(21);
所述多边贴片(2)由矩形贴片的四个边角切角,得到切角部位(21);
所述多边贴片(2)包括:开缝部位(23);
所述多边贴片(2)的纵向沿中轴线设有贯穿的缝隙,得到开缝部位(23);
所述多边贴片(2)包括:锯齿部分(22);
所述开缝部位(23)的左右两边均设有锯齿结构,得到锯齿部分(22)。
2.根据权利要求1所述的中心锯齿宽带微带天线,其特征在于,所述AMC上层贴片(3)数量为多个,AMC下层贴片(4)数量为多个,所述AMC上层贴片(3)和AMC下层贴片(4)分布于多边贴片(2)的两侧。
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