CN203942014U - 寄生电容加载实现的小型化天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种寄生电容加载实现的小型化天线，其属于通信领域，它包括多个微带贴片天线辐射单元，所述的微带贴片天线辐射单元均包括介电质基板（4）、覆盖在介电质基板（4）一侧的接地金属板（2）、覆盖在介电质基板（4）另一侧的辐射金属片（1）以及覆盖在介电质基板（4）边缘的寄生金属片（3），寄生金属片（3）还与接地金属板（2）连通，寄生金属片（3）与辐射金属片（1）之间设有间隔。本实用新型通过介电质基板边缘设置寄生金属片，设置的寄生金属片与辐射金属片之间设有间隔且与接地金属板连通，这样相当于在辐射金属片与寄生金属片间形成接地电容，从而增加了天线的等效长度，进而实现了天线的更小型化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种天线，特别是涉及一种具有更宽波束宽度、天线功率频率低的寄生电容加载实现的小型化天线。
背景技术
在卫星与移动物体通信情况中，由于用户终端不停移动且放置方向也不固定，需要天线的接收（发射）能力对摆放方式和位置不敏感。宽波束的圆极化天线既能满足这样的要求。目前，卫星上常常采用螺旋天线，这种天线需要从接地金属板表面突出一部分，使得天线辐射单元较高，不适用与有轻薄要求的用户终端。同时，过高的高度会影响设备表面空气流动，对设备运动也会有影响。
因此，用户终端常常采用低剖面的天线，而微带贴片天线即是应用最为广泛的一种。传统的微带贴片天线存在以下缺点：（1）体积仍然不够小，尤其在低频时体积过大；（2）波束宽度不够宽。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有更宽波束宽度、天线功率频率低的寄生电容加载实现的小型化天线。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：寄生电容加载实现的小型化天线，它包括多个微带贴片天线辐射单元，所述的微带贴片天线辐射单元均包括介电质基板、覆盖在介电质基板一侧的接地金属板、覆盖在介电质基板另一侧的辐射金属片以及覆盖在介电质基板边缘的寄生金属片，寄生金属片还与接地金属板连通，寄生金属片与辐射金属片之间设有间隔。
所述的接地金属板为微带方式，并完全覆盖在介电质基板的一侧。
所述的辐射金属片为微带方式，并完全覆盖在介电质基板的另一侧。
所述的寄生金属片为微带方式。
所述的辐射金属片的表面积小于介电质基板。
所述的接地金属板和辐射金属片均为四边形。
所述的寄生金属片覆盖在介电质基板的四周。
本实用新型的有益效果是：
1）通过介电质基板边缘设置寄生金属片，设置的寄生金属片与辐射金属片之间设有间隔且与接地金属板连通，这样相当于在辐射金属片与寄生金属片间形成接地电容，从而增加了天线的等效长度，进而实现了天线的更小型化，且由于天线尺寸的缩小，从而使得天线的波束宽度更宽；
2）通过减小寄生金属片与辐射金属片之间的间隔和增大寄生金属片的长度均能够增大接地电容的电容量，从而降低了天线的工作频率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的主视图；
图中，1-辐射金属片，2-接地金属片，3-寄生金属片，4-介电质基板，5-SMA连接器。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1和2所示，寄生电容加载实现的小型化天线，它包括多个微带贴片天线辐射单元，所述的微带贴片天线辐射单元均包括介电质基板4、以金属微带形式制作并完全覆盖在介电质基板4一侧面的接地金属板2、以金属微带形式制作并完全覆盖在介电质基板4另一侧面的辐射金属片1以及以金属微带形式制作并覆盖在介电质基板4边缘且与金属地连接的寄生金属片3，寄生金属片3与辐射金属片1之间设有间隔。
所述的接地金属板2和辐射金属片1均可以采用公知的四边形，最好是采用正方形，且接地金属板2表面积大于介电质基板4，辐射金属片1的表面积小于介电质基板4。
所述的寄生金属片3为矩形条，并覆盖在介电质基板4的四周，最好是对称分布覆盖在介电质基板4的四周上并与辐射金属片1之间设有间隔。
在辐射金属片1的一侧邻近中心处通过SMA连接器5馈电。
所述介电质基板4的相对介电常数为2.2，厚度为0.508mm。
所述接地金属板2的边长Lsub=58.0mm=0.252λ；
所述辐射金属片1的边长L=32.6mm=0.138λ；
所述寄生金属片3的长度Ls=11.55mm=0.053λ，离所述辐射金属片1距离Ws=0.23mm=0.002λ。
以上λ=185mm，为天线工作波长，对应工作频率为1.616GHz。
本具体实施方式的微带贴片天线尺寸缩小，6dB波束宽度为151。
本实用新型通过介电质基板4边缘设置寄生金属片3，设置的寄生金属片3与辐射金属片1之间设有间隔且与接地金属板2连通，这样相当于在辐射金属片1与寄生金属片3之间形成接地电容。未加额寄生金属片前，天线边缘辐射处等效于开路，因此，可以通过增加寄生金属片形成接地电容，使得天线的等效长度变长，从而实现了天线小型化。
减小寄生金属片3与辐射金属片1之间的间隔，会增大接地电容的电容量，从而使得天线工作频率降低。在寄生金属片3的长度不超过辐射金属片1的边长时，增大寄生金属片3的长度，也可以增大接地电容的电容量，从而使得天线工作频率降低。寄生金属片3和基地金属片2之间通过金属微带连通，金属微带的宽度不能过宽，否则会过多遮挡微带贴片天线的开口辐射体，导致天线增益降低。
本实用新型配用介电质基板的相对介电常数为3.2~3.3，通过额外增加的金属片，获得较小的天线尺寸，且具有剖面低，重量轻，造价低，制作容易，波束宽等优点，可以广泛用于移动车载和移动手持的卫星导航设备。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交权利要求书确定的实用新型保护范围。
Claims (7)
1.寄生电容加载实现的小型化天线，其特征在于：它包括多个微带贴片天线辐射单元，所述的微带贴片天线辐射单元均包括介电质基板（4）、覆盖在介电质基板（4）一侧的接地金属板（2）、覆盖在介电质基板（4）另一侧的辐射金属片（1）以及覆盖在介电质基板（4）边缘的寄生金属片（3），寄生金属片（3）还与接地金属板（2）连通，寄生金属片（3）与辐射金属片（1）之间设有间隔。
2.如权利要求1所述的寄生电容加载实现的小型化天线，其特征在于：所述的接地金属板（2）为微带方式，并完全覆盖在介电质基板（4）的一侧。
3.如权利要求1所述的寄生电容加载实现的小型化天线，其特征在于：所述的辐射金属片（1）为微带方式，并完全覆盖在介电质基板（4）的另一侧。
4.如权利要求1所述的寄生电容加载实现的小型化天线，其特征在于：所述的寄生金属片（3）为微带方式。
5.如权利要求1所述的寄生电容加载实现的小型化天线，其特征在于：所述的辐射金属片（1）的表面积小于介电质基板（4）。
6.如权利要求1所述的寄生电容加载实现的小型化天线，其特征在于：所述的接地金属板（2）和辐射金属片（1）均为四边形。
7.如权利要求1所述的寄生电容加载实现的小型化天线，其特征在于：所述的寄生金属片（3）覆盖在介电质基板（4）的四周。
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