CN209804892U - 一种加载寄生贴片的微带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加载寄生贴片的微带天线，通过在介质基片的表面、且在成对设置的主辐射贴片的相互垂直侧边外加载寄生贴片的方式，使寄生贴片辐射的电磁能量对主辐射贴片辐射的电磁能量在两个相互正交方向上的远场电磁波进行幅相补偿，收发天线在大的离轴角度范围内实现较佳的远场方向图。在实际操作时可以根据不同的主辐射贴片形状、性能、实际工作环境等因素，通过调整寄生贴片相对与主辐射贴片所在位置、边形、边长，而使寄生贴片产生的电磁能量与主辐射贴片辐射能量实现有效的幅相补偿，起到改善收发微带天线辐射性能的作用，具有提高安装天线罩后的远场方向图的圆度，提高微带天线电磁信号收发质量，保证射频系统安全性和可靠性的技术效果。

Description

一种加载寄生贴片的微带天线

技术领域

本实用新型涉及电子通信技术及微波探测技术领域，特别是涉及一种加载寄生贴片的微带天线。

背景技术

在实际应用中，由于天线的工作环境越趋于复杂化，为了降低外部环境对天线的影响，通常会在天线辐射面外加装天线罩以起到保护天线和屏蔽外部环境影响的作用。同时，对于须同时工作且间隔较近的收发天线来说，为增加收发天线的隔离度度，通常会在收发天线间放置一金属隔条，天线罩和金属隔条会反射电磁波，导致收发天线的远场方向图出现较大的改变，某些角度上出现凹坑或零点，天线的不圆度加大，进而使得天线不能正常工作，系统链路出现异常。

可见，现有技术中存在着加装天线罩及金属隔条的天线不圆度恶化，严重影响天线的电磁信号收发质量，甚至造成整个射频信号系统异常的技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种加载寄生贴片的微带天线，用以解决现有技术中存在着的加装天线罩及金属隔条的天线不圆度恶化，严重影响天线的电磁信号收发质量，甚至造成整个射频信号系统异常的技术问题。

本申请一方面提供了一种加载寄生贴片的微带天线，包括：

介质基片；

至少一对主辐射贴片，设置在所述介质基片的一侧表面上，且每对主辐射贴片以同一对称线对称设置，其中，每个主辐射贴片相同，且在所述对称线一侧的第一主辐射贴片用以发射信号，在所述对称线另一侧的第二主辐射贴片用以接收信号；

至少一对寄生贴片，每个寄生贴片设置在所述介质基片上，且位于所述主辐射贴片的两条相互正交侧边的外侧，其中，在所述对称线一侧的主辐射贴片及相应的寄生贴片与位于所述对称线另一侧的主辐射贴片及寄生贴片对称；

天线罩设在所述介质基片上，且位于所述主辐射贴片及寄生贴片所在侧；

其中，在所述介质基片内还设置有与所述主辐射贴片连接的垂直过渡结构，以为所述辐射贴片馈电。

可选地，在所述介质基片上还设置有矩形金属隔条，其中，所述金属隔条的宽边中心线与所述对称线重合。

可选地，在所述金属隔条两侧各设置仅一个主辐射贴片时，在每个主辐射贴片两个相互正交的方向上分别设置有两个所述寄生贴片。

可选地，所述寄生贴片与所述主辐射贴片均为长边平行的矩形。

可选地，所述天线罩距所述主辐射单元所在面的天线罩高度为预设高度，以使所述微带天线的圆度接近于0db。

可选地，所述天线罩厚度为3毫米，所述天线罩顶端内壁相对于介质基片的高度为3毫米，且位于所述金属隔条一侧的一个寄生贴片尺寸为长4.2毫米宽3.3毫米，另一个寄生贴片为长4.2毫米宽2.5毫米。

可选地，所述微带天线还包括：

合路巴伦器，与所述第一主辐射贴片相连，用以将通过射频电路输出的两路射频信号进行功率合成，获得合路射频信号，并通过所述第一主辐射贴片辐射输出。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中的技术方案针对加装天线罩对天线的方向图产生的不利影响，如辐射波束偏移、在某些方向上产生辐射零点，通过在介质基片的表面、且在成对设置的主辐射贴片两条相互垂直的侧边附近加载若干寄生贴片的方式，使寄生贴片辐射的电磁能量对主辐射贴片辐射的电磁能量在两个相互正交方向上的远场电磁波进行幅相补偿，收发天线在大的离轴角度范围内实现较佳的远场方向图。在实际操作时可以根据不同的主辐射贴片形状、性能、实际工作环境等因素，通过调整寄生贴片相对与主辐射贴片所在位置、边形、边长，而使寄生贴片产生的电磁能量与主辐射贴片辐射能量实现有效的幅相补偿，起到改善收发微带天线辐射性能的作用，具有提高安装天线罩后的远场方向图的圆度，提高微带天线电磁信号收发质量，保证射频系统安全性和可靠性的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种加载寄生贴片的微带天线的侧视结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种加载寄生贴片的微带天线的俯视结构图。

具体实施方式

本申请提供一种加载寄生贴片的微带天线，用以解决现有技术中存在着的加装天线罩及金属隔条的天线不圆度恶化，严重影响天线的电磁信号收发质量，甚至造成整个射频信号系统异常的技术问题

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请实施例中的技术方案通过在介质基片的表面、且在成对设置的主辐射贴片附近加载若干寄生贴片的方式，使寄生贴片辐射的电磁能量对主辐射贴片辐射的电磁能量在远场进行幅相补偿，收发天线在大的角度范围内实现较佳的远场方向图。在实际操作时可以根据不同的主辐射贴片形状、性能、实际工作环境等因素，通过调整寄生贴片相对与主辐射贴片所在位置、边形、边长，而使寄生贴片产生的电磁能量与主辐射贴片辐射能量实现有效幅相补偿，起到改善收发微带天线辐射性能的作用，具有提高安装天线罩后的天线的圆度，提高微带天线电磁信号收发质量，保证射频系统安全性和可靠性的技术效果。

下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

请参考图1、图2，本申请实施例一提供了一种加载寄生贴片的微带天线，包括：

介质基片101；

至少一对主辐射贴片102，设置在所述介质基片的一侧表面上，且每对主辐射贴片以同一对称线对称设置，其中，每个主辐射贴片相同，且在所述对称线一侧的第一主辐射贴片用以发射信号，在所述对称线另一侧的第二主辐射贴片用以接收信号；

至少一对寄生贴片103，每个寄生贴片设置在所述介质基片上，且位于所述主辐射贴片的两条相互正交侧边的外侧，其中，在所述对称线一侧的主辐射贴片及相应的寄生贴片与位于所述对称线另一侧的主辐射贴片及寄生贴片对称；

天线罩104，设在所述介质基片上，且位于所述主辐射贴片及寄生贴片所在侧；

其中，在所述介质基片内还设置有与所述主辐射贴片连接的垂直过渡结构，以为所述辐射贴片馈电。

本申请实施例中的技术方案针对加装天线罩对天线的方向图产生的不利影响，如辐射波束偏移、在某些方向上产生辐射零点，通过在介质基片的表面、且在成对设置的主辐射贴片两条相互垂直侧边附近加载若干寄生贴片的方式，使寄生贴片辐射的电磁能量对主辐射贴片辐射的电磁能量在两个相互正交方向上的远场电磁波进行幅相补偿，收发天线在大的离轴角度范围内实现较佳的远场方向图。在实际操作时可以根据不同的主辐射贴片形状、性能、实际工作环境等因素，通过调整寄生贴片相对与主辐射贴片所在位置、边形、边长，而使寄生贴片产生的电磁能量与主辐射贴片辐射能量实现有效的幅相补偿，起到改善收发微带天线辐射性能的作用，具有提高安装天线罩后的远场方向图的圆度，提高微带天线电磁信号收发质量，保证射频系统安全性和可靠性的技术效果。

需要注意的是，本申请实施例中的寄生贴片在天线的工作过程中无需利用微带线连接的方式进行馈电。

进一步在本申请实施例中，在所述介质基片上还设置有矩形金属隔条105，其中，所述金属隔条105的宽边中心线与所述对称线重合。由此可以在金属隔条两侧的主辐射贴片在同时分别进行辐射输出和信号接收的两种工作时，起到进一步的电磁隔离作用，具有改善收发隔离度，提高信号收发质量的技术效果。

而在所述金属隔条两侧各设置仅一个主辐射贴片时，在每个主辐射贴片周围两个相互正交的方向上分别设置有两个所述寄生贴片，并且所述寄生贴片与所述主辐射贴片均为长边平行的矩形。由于两个寄生贴片在位置设置和边长设置的操作上更具灵活性，并且两个寄生贴片在长度方向或宽度方向上更具延展性，由此可以方便两个寄生贴片产生的电磁场与主辐射贴片的辐射磁场相配合，实现较现有技术微带天线更佳的天线方向图圆度，因此本申请实施例中的技术方案还具有提高寄生贴片的电磁能量补偿设置灵活性、以及实现更佳的天线方向图圆度的技术效果。

再进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以通过调整所述天线罩距所述辐射单元所在面的高度来使所述微带天线的圆度接近于0db。具体地，本申请实施例中的所述天线罩厚度为3毫米，所述天线罩相对于介质基片101的高度为3毫米，且位于所述金属隔条一侧的一个寄生贴片尺寸为长4.2毫米宽3.3毫米，另一个寄生贴片为长4.2毫米宽2.5毫米，由此可以实现较佳的天线圆度，满足微带天线应用需求。

再进一步地，本申请实施例中的所述微带天线还包括：

合路巴伦器，与所述第一主辐射贴片相连，用以将通过射频电路输出的两路射频信号进行功率合成，获得合路射频信号，并通过所述第一主辐射贴片辐射输出。通过所述合路巴伦器的设置及相应功能的实现，可以使得采用本申请实施例微带天线的无线系统所能辐射出的信号功率更大、信号探测距离更远。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种加载寄生贴片的微带天线，其特征在于，包括：

介质基片；

至少一对主辐射贴片，设置在所述介质基片的一侧表面上，且每对主辐射贴片以同一对称线对称设置，其中，每个主辐射贴片相同，且在所述对称线一侧的第一主辐射贴片用以发射信号，在所述对称线另一侧的第二主辐射贴片用以接收信号；

至少一对寄生贴片，每个寄生贴片设置在所述介质基片上，且位于所述主辐射贴片的两条相互正交侧边的外侧，其中，在所述对称线一侧的主辐射贴片及相应的寄生贴片与位于所述对称线另一侧的主辐射贴片及寄生贴片对称；

天线罩设在所述介质基片上，且位于所述主辐射贴片及寄生贴片所在侧；

其中，在所述介质基片内还设置有与所述主辐射贴片连接的垂直过渡结构，以为所述辐射贴片馈电。

2.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，在所述介质基片上还设置有矩形金属隔条，其中，所述金属隔条的宽边中心线与所述对称线重合。

3.如权利要求2所述的微带天线，其特征在于，在所述金属隔条两侧各设置仅一个主辐射贴片时，在每个主辐射贴片两个相互正交的方向上分别设置有两个所述寄生贴片。

4.如权利要求3所述的微带天线，其特征在于，所述寄生贴片与所述主辐射贴片均为长边平行的矩形。

5.如权利要求4所述的微带天线，其特征在于，所述天线罩距所述主辐射单元所在面的天线罩高度为预设高度，以使所述微带天线的圆度接近于0db。

6.如权利要求5所述的微带天线，其特征在于，所述天线罩厚度为3毫米，所述天线罩顶端内壁相对于介质基片的高度为3毫米，且位于所述金属隔条一侧的一个寄生贴片尺寸为长4.2毫米宽3.3毫米，另一个寄生贴片为长4.2毫米宽2.5毫米。

7.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述微带天线还包括：

合路巴伦器，与所述第一主辐射贴片相连，用以将通过射频电路输出的两路射频信号进行功率合成，获得合路射频信号，并通过所述第一主辐射贴片辐射输出。