CN203039113U - 八端口微带天线阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种八端口微带天线阵列，通过特殊的布局形式，降低天线的相互干扰和影响。本实用新型的技术方案是，八端口微带天线阵列，由4只双通道微带天线构成，其特征在于，所述4只双通道微带天线排列成2*2的阵列，4只双通道双频段微带天线分别位于第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，相邻象限的双通道微带天线布置方向相差90°。本实用新型在有限空间中降低了天线之间的相互干扰和影响。天线阵列结构紧凑，节省空间，有利于系统的小型化。

Description

八端口微带天线阵列

技术领域

本实用新型涉及微带天线，特别涉及双通道双频段MIMO（多输入输出）微带天线阵列。

背景技术

一般的微带天线是在介质基片1背面敷上金属箔作为接地面11，正面用光刻腐蚀技术作出一定形状的金属贴片（即辐射单元10）构成，如图1和图2所示，常见的辐射单元10形状有矩形和圆形等。微带天线的特点是剖面薄、体积小、重量轻、成本低，易于批量生产，易于与飞机、卫星甚至弹头等各种物体外壳共形。但是微带天线有一个明显的缺点，其工作频带很窄，通常只有3%左右，这极大的限制了微带天线的应用范围。现在的电磁环境很复杂，有广播系统、个人通信系统、蓝牙系统、RFID（射频识别）、雷达系统、卫星通信系统等，一个系统往往涉及多个频段。双通道微带天线有两个馈电端口（P、Q），连接两个馈电系统，可以实现两路电磁波接收。现有技术的双通道微带天线辐射单元是正方形金属贴片，有的还在辐射单元10正上方安装了一个寄生金属贴片20，其作用是在辐射单元10和寄生金属贴片20之间引入空气介质，使微带天线的带宽增加，增益提高，如图3所示。双通道微带天线虽然能够接收两路信号，但两路信号只能是在一个工作频段上，不能实现双频段工作，并且与辐射单元匹配的两个馈电系统也是完全相同的。还有一种实现多通道接收的方法是采用微带天线阵列，即由若干微带天线集合构成一种天线阵列，如制作在同一基片上的天线阵列，或由若干微带天线系统连接构成的天线阵列等。作为一种平面天线，对于辐射单元各边长度不同或结构不同的微带天线，其在平面上的布置方向不同，对天线阵列产生的影响也不同，特别是由于微带天线通常用于空间和体积有限的设备，微带天线之间的相互影响和干扰是最大的问题，对于需要多个频段进行多通道信号收发的系统，微带天线之间的相互影响和干扰问题更加突出。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是针对现有技术微带天线系统在多通道收发情况下天线之间相互干扰和影响的问题，提供一种八端口微带天线阵列，通过特殊的布局形式，降低天线的相互干扰和影响。

本实用新型解决所述技术问题，采用的技术方案是，八端口微带天线阵列，由4只双通道微带天线构成，其特征在于，所述4只双通道微带天线排列成2*2的阵列，4只双通道双频段微带天线分别位于第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，相邻象限的双通道微带天线布置方向相差90°。

进一步的，所述4只双通道微带天线具有相同结构。

优选的，所述双通道微带天线包括基片、辐射单元和接地面，所述辐射单元位于基片正面，所述接地面位于基片背面，所述辐射单元由矩形金属贴片构成，所述辐射单元具有两个馈电端口，分别连接所述矩形金属贴片的长边和短边，所述矩形金属贴片长边上开有2条与短边平行的矩形槽，2条矩形槽具有相同结构，2条矩形槽对称分布在矩形金属贴片长边中点连线的两边，矩形槽宽度小于矩形金属贴片长边的1/2，矩形槽深度小于矩形金属贴片短边的1/2。

具体的，所述2条矩形槽开口位于矩形金属贴片同一长边上，该长边连接有馈电端口。

具体的，所述两个馈电端口分别位于矩形金属贴片长边和短边的中点。

进一步的，所述矩形金属贴片正上方安装有寄生金属贴片。

本实用新型的有益效果是，在有限空间中降低了天线之间的相互干扰和影响。天线阵列结构紧凑，节省空间，有利于系统的小型化。

附图说明

图1是现有技术双通道微带天线结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是增加了寄生金属贴片的双通道微带天线结构示意图；

图4是实施例的结构示意图；

图5是双通道双频段微带天结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。

本实用新型的八端口微带天线阵列，由4只双通道微带天线构成，4只双通道微带天线排列成2*2的阵列，4只双通道双频段微带天线分别位于第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，相邻象限的双通道微带天线布置方向相差90°。这种布置方式其实就是4只双通道微带天线的环形阵列布置。

实施例

本例八端口微带天线阵列结构如图4所示，由4只结构相同的双通道微带天线环形阵列布置构成，4只双通道微带天线分别位于第一象限、第二象限、第三象限和第四象限。由图4可见，相邻象限的双通道微带天线布置方向相差90°。这种天线布置方式如果以第一象限的双通道微带天线方向为基准，第二象限的双通道微带天线布置方向顺时针旋转了90°，第三象限的双通道微带天线又在第二象限的双通道微带天线布置方向上顺时针旋转了90°，第四象限的双通道微带天线又在第三象限的双通道微带天线布置方向上顺时针旋转了90°。这种布置方式天线阵列具有非对称性，但在整体上4只双通道微带天线又是均匀分布的，不但节省空间，而且在相同间隔距离的条件下，天线之间的相互影响和干扰可以较低。本例4只双通道微带天线不但具有相同结构，而且均为双通道双频段微带天线，每只天线都能够工作在两个频段接收或发送信号。

本例双通道双频段微带天线结构如图5所示，由基片1、辐射单元10和接地面11构成（图5中接地面11不可见）。辐射单元10为矩形金属贴片，位于基片1正面，基片1背面的接地面11覆盖整个基片1。本例辐射单元10具有两个馈电端口P和Q，分别连接矩形金属贴片10的长边和短边的中点，馈电端口P和Q分别连接馈电系统2和馈电系统1。连接馈电端口P的长边上开有2条与短边平行的矩形槽100，2条矩形槽100具有相同结构，2条矩形槽对称分布在矩形金属贴片10两条长边中点连线的两边，矩形槽100宽度K小于矩形金属贴片长边的1/2，矩形槽100深度L小于矩形金属贴片短边的1/2。这种结构的微带天线有利于提高天线谐振频率和带宽。馈电端口P对应较高的工作频率，馈电端口Q对应较低的工作频率，天线可以工作在两个频段。本例馈电系统1和馈电系统2具有不同的结构，分别匹配较低工作频率和较高工作频率，以便降低电磁波的反射。为了提高天线增益，本例双通道双频段微带天线也可以在金属贴片10正上方安装寄生金属贴片20（参见图3）。

本例天线阵列，也可以采用一张整体基片和接地面，按照图4所示布置4只矩形金属贴片10，构成具有一体化结构的八端口微带天线阵列。

Claims (6)

1.八端口微带天线阵列，由4只双通道微带天线构成，其特征在于，所述4只双通道微带天线排列成2*2的阵列，4只双通道双频段微带天线分别位于第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，相邻象限的双通道微带天线布置方向相差90°。

2.根据权利要求1所述的八端口微带天线阵列，其特征在于，所述4只双通道微带天线具有相同结构。

3.根据权利要求2所述的八端口微带天线阵列，其特征在于，所述双通道微带天线包括基片、辐射单元和接地面，所述辐射单元位于基片正面，所述接地面位于基片背面，所述辐射单元由矩形金属贴片构成，所述辐射单元具有两个馈电端口，分别连接所述矩形金属贴片的长边和短边，所述矩形金属贴片长边上开有2条与短边平行的矩形槽，2条矩形槽具有相同结构，2条矩形槽对称分布在矩形金属贴片长边中点连线的两边，矩形槽宽度小于矩形金属贴片长边的1/2，矩形槽深度小于矩形金属贴片短边的1/2。

4.根据权利要求3所述的八端口微带天线阵列，其特征在于，所述2条矩形槽开口位于矩形金属贴片同一长边上，该长边连接有馈电端口。

5.根据权利要求3或4所述的八端口微带天线阵列，其特征在于，所述两个馈电端口分别位于矩形金属贴片长边和短边的中点。

6.根据权利要求5所述的八端口微带天线阵列，其特征在于，所述矩形金属贴片正上方安装有寄生金属贴片。

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