CN217507639U - 一种介质谐振器天线 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种介质谐振器天线，包括：多个介质板和底介质板；所述多个介质板板具有相同的形状，外部为矩形框，内部设置有凹字型通孔，所述凹字型通孔的凸出部分为介质谐振单元，所述矩形框的两侧面覆盖有铜镀层，并且在所述矩形框的内边缘设置有均匀分布的金属化过孔，所述介质板以层叠方式贴合在一起；所述底介质板与所述介质板的外形尺寸相同，在所述底介质板上设置有矩形槽，垂直与所述矩形槽的所述底介质板的上下表面设置有微带线。本申请通过金属化过孔实现边缘接地，可大幅降低天线尺寸，同时将介质谐振单元与介质板一体化成型，降低了装配的误差。
Description
技术领域
本申请请求保护一种天线技术，尤其涉及一种介质谐振器天线。
背景技术
随着社会通信技术的飞速发展，通信所使用的波段正在逐渐从微波向毫米波过渡，而传统的微带天线，贴片天线等在高频领域的表现并不理想，如功率损耗高，尺寸问题等。介质谐振器由于其低剖面、表面波损耗和自身介质损耗小等优点正在逐渐受到研究人员的关注。
传统的介质谐振器是根据所确定的中心频率，在确定其介电常数选择相应材料、形状如圆形，矩形等之后，通过公式计算得到相应的尺寸，如矩形谐振器的长宽高等参数，之后将其放置在介质基板或是金属地面上，通过探针或槽耦合的方式馈电以激发其谐振。介质谐振器与地面的连接通常是利用导电胶水完成的，但是这种由于胶水的厚度的存在，容易导致天线的性能受到影响。
同时，边缘接地介质谐振器的最初设计思想是在矩形介质谐振器的一侧用金属壁将其与地面连接起来，另一侧利用探针馈电，以形成电场或磁场上的镜像结构，从而起到在相同尺寸下达到更宽带宽或更高谐振频率的效果。常规的边缘接地介质谐振器中边缘接地部分用的是金属壁，且是在地面上放置的介质谐振器中使用，通过公式计算以及相应的理论推导，可以较为准确的推算出尺寸一定时边缘接地天线的相应谐振频率以及阻抗带宽；或是在谐振频率一定时，利用公式计算出相应尺寸。但是这种方法对天线尺寸的减小比例不高。
发明内容
为了解决上述技术方案中的一个或者多个技术问题，本申请提供一种介质谐振器天线。
本申请提供的一种介质谐振器天线，包括：多个介质板和底介质板；
所述多个介质板板具有相同的形状，外部为矩形框，内部设置有凹字型通孔，所述凹字型通孔的凸出部分为介质谐振单元，所述矩形框的两侧面覆盖有铜镀层，并且在所述矩形框的内边缘设置有均匀分布的金属化过孔，所述介质板以层叠方式贴合在一起；
所述底介质板与所述介质板的外形尺寸相同，在所述底介质板上设置有矩形槽，垂直与所述矩形槽的所述底介质板的上下表面设置有微带线。
可选的，所述金属化过孔的加工流程包括：
采用机加工的方式打孔；
在打出的孔表面镀金属薄膜。
可选的，所述多个介质板通过铆钉固定。
可选的，所述多个介质板以Taconic RF-60的材料制成。
可选的，所述底介质板的材质为FR4板材。
可选的，所述底介质板为矩形平板。
可选的，所述底介质板上的微带线阻值为50欧姆。
可选的，所述金属化过孔在各个介质板上是对齐的。
可选的，上所述介质谐振器天线中，所述介质谐振单元为半圆形或者半椭圆形。
可选的，包括多个上述介质谐振器天线的阵列。
本申请相较于现有技术的优点是：
本申请提供一种介质谐振器天线，包括：多个介质板和底介质板；所述多个介质板板具有相同的形状，外部为矩形框，内部设置有凹字型通孔，所述凹字型通孔的凸出部分为介质谐振单元，所述矩形框的两侧面覆盖有铜镀层，并且在所述矩形框的内边缘设置有均匀分布的金属化过孔，所述介质板以层叠方式贴合在一起；所述底介质板与所述介质板的外形尺寸相同，在所述底介质板上设置有矩形槽，垂直与所述矩形槽的所述底介质板的上下表面设置有微带线。本申请通过金属化过孔实现边缘接地，可大幅降低天线尺寸，同时将介质谐振单元与介质板一体化成型，降低了装配的误差。
附图说明
图1是本申请中介质谐振器天线示意图。
图2是本申请中介质板示意图。
图3是本申请中底介质板示意图。
图4是本申请中金属化过孔示意图。
具体实施方式
以下内容均是为了详细说明本申请要保护的技术方案所提供的具体实施过程的示例，但是本申请还可以采用不同于此的描述的其他方式实施，本领域技术人员可以在本申请构思的指引下，采用不同的技术手段实现本申请，因此本申请不受下面具体实施例的限制。
本申请提供一种介质谐振器天线，包括：多个介质板和底介质板；所述多个介质板板具有相同的形状，外部为矩形框，内部设置有凹字型通孔，所述凹字型通孔的凸出部分为介质谐振单元，所述矩形框的两侧面覆盖有铜镀层，并且在所述矩形框的内边缘设置有均匀分布的金属化过孔，所述介质板以层叠方式贴合在一起；所述底介质板与所述介质板的外形尺寸相同，在所述底介质板上设置有矩形槽，垂直与所述矩形槽的所述底介质板的上下表面设置有微带线。本申请通过金属化过孔实现边缘接地，可大幅降低天线尺寸，同时将介质谐振单元与介质板一体化成型，降低了装配的误差。
图1是本申请中介质谐振器天线示意图。
请参照图1所示，图1中示处理本申请技术方案的一个具体实施方式的示意图，该图将所述多个介质板选择为四个介质板，但是本申请中所述天线的介质板还可以是其他数量，在此不再赘述。
如图1所示，所述介质谐振天线由第一介质板101、第二介质板102、第三介质板103和底介质板104依次层叠固定构成，所述第一介质板101、第二介质板102和第三介质板103具有相同的形状，分别为矩形外框和凹字型通孔，该凹字型通孔中的凸出部分设置为介质谐振单元106。优选的，所述第一介质板101、第二介质板102和第三介质板103以0.15～0.35mm，优选为0.25mm精度采用机械加工的方式制造。优选的，所述第一介质板101、第二介质板102和第三介质板103的厚度相同，为0.5～0.7mm，优选为0.64mm。优选的，所述第一介质板101、第二介质板102和第三介质板103的材质为Taconic RF-60的材料。
图2是本申请中第一到第三介质板103示意图。
请参照图2所示，所述包括第一介质板101、第二介质板102和第三介质板103在内的介质板，其外形结构为矩形框，在所述矩形框的一个内边缘处，设置有介质谐振单元106，该介质谐振单元106与所述矩形框为一体成型。所述第一介质板101、第二介质板102和第三介质板103的内部通孔形成空气腔105，所述空气腔105的尺寸，本领域技术人员可以根据具体的中心频率进行调整，在此不再赘述。
本申请中，包括第一介质板101、第二介质板102和第三介质板103在内的介质板，其介电常数为5～7，优选为6.15，损耗正切值为0.001～0.01，优选为0.002。
进一步的，所述包括第一介质板101、第二介质板102和第三介质板103在内的介质板，其厚度为0.5～0.7mm，优选为0.64mm。
所述第一介质板101、第二介质板102或者第三介质板103，其内边缘处还设置有金属化过孔201，所述金属过孔间隔为0.2～0.35mm，优选为0.29mm，直径为0.1mm，并围绕所述矩形框内边缘均匀分布。
在上述的第一介质板101、第二介质板102或者第三介质板103中，其矩形框的上下两侧面设置有铜镀层，并且该铜镀层不覆盖所述介质谐振单元106。
图3是本申请中底介质板104示意图。
请参照图3所示，所述底介质板104设置为一个矩形平板，材质可以采用FR4板材。所述底介质板104的介电常数为4～5，优选为4.4，损耗正切值为0.01～0.03，优选为0.02。其外形尺寸与所述第一介质板101、第二介质板102或者第三介质板103的外形尺寸相同。所述底介质板104上设置有矩形槽107，所述矩形槽107设置在所述与所述第一介质板101、第二介质板102或者第三介质板103上，介质谐振单元106的一侧，并在垂直所述矩形槽107的底介质板104的上下两侧，分别设置有微带线108，所述微带线108的电阻为50欧姆，宽度为0.49mm。
所述微带线108可通过将底介质板104下表面多余的铜刻蚀去除的方式保留得到。馈电是通过微带线108耦合矩形槽107实现的，通过调整矩形槽107的尺寸，可以适当激发介质谐振单元106的共振，从而产生辐射以及想要得到的模式即TE011模。
图4是本申请中金属化过孔201示意图。
请参照图4所示，所述介质谐振天线由第一介质板101、第二介质板102、第三介质板103和底介质板104层叠紧固构成，其中所述的第一介质板101、第二介质板102和第三介质板103上金属化过孔201对齐。
在另一种实施方式中，本申请所述介质谐振器天线，其内部的所述介质谐振单元106为半圆形或者半椭圆形。
进一步的，所述介质谐振器天线由多个个体形成的阵列构成。
在本申请中，金属化过孔201代替了金属壁，在实现介质谐振单元106边缘接地的同时，保证与周围介质基板的整体性，这种一体性可以减少制作装配时的误差以避免影响天线性能。且利用金属过孔相比于用金属壁来说可以降低相关制作成本。
金属化过孔201的实现，可以利用机械加工的方式，均匀打孔，之后利用化学方法将孔的内表面镀上金属层。
本申请上述内容中尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种介质谐振器天线，其特征在于，包括：多个介质板和底介质板；
所述多个介质板板具有相同的形状，外部为矩形框，内部设置有凹字型通孔，所述凹字型通孔的凸出部分为介质谐振单元，所述矩形框的两侧面覆盖有铜镀层，并且在所述矩形框的内边缘设置有均匀分布的金属化过孔，所述介质板以层叠方式贴合在一起；
所述底介质板与所述介质板的外形尺寸相同，在所述底介质板上设置有矩形槽，垂直与所述矩形槽的所述底介质板的上下表面设置有微带线。
2.根据权利要求1所述介质谐振器天线，其特征在于，所述金属化过孔的加工流程包括：
采用机加工的方式打孔；
在打出的孔表面镀金属薄膜。
3.根据权利要求1～2任一所述介质谐振器天线，其特征在于，所述多个介质板通过铆钉固定。
4.根据权利要求1所述介质谐振器天线，其特征在于，所述多个介质板以Taconic RF-60的材料制成。
5.根据权利要求1所述介质谐振器天线，其特征在于，所述底介质板的材质为FR4板材。
6.根据权利要求1所述介质谐振器天线，其特征在于，所述底介质板为矩形平板。
7.根据权利要求1或者5所述介质谐振器天线，其特征在于，所述底介质板上的微带线阻值为50欧姆。
8.根据权利要求1所述介质谐振器天线，其特征在于，所述金属化过孔在各个介质板上是对齐的。
9.一种介质谐振器天线，其特征在于，所述权利要求1～7任一所述介质谐振器天线中，所述介质谐振单元为半圆形或者半椭圆形。
10.一种介质谐振器天线，其特征在于，包括多个所述权利要求1～7任一所述介质谐振器天线的阵列。
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| CN202221857513.0U CN217507639U (zh) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | 一种介质谐振器天线 |
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