[实用新型]一种凸型共形的高介电常数水介质贴片天线

说明书

本实用新型公开了一种凸型共形高介电常数水介质贴片天线，包括：水贴片、水贴片的玻璃容器、空气介质的玻璃容器、地板、L型探针和水阀；所述地板与空气介质的玻璃容器共形，水贴片的玻璃容器与空气介质的玻璃容器顶部共形；所述天线馈电由同轴馈电，电磁能量通过水贴片的弧形长边，类似于磁偶极子的方式辐射出去。本实用新型的优点在于：由于共形结构，使其能够加工成为可穿戴设备，应用领域极其广泛，应用场景极其灵活；由于水贴片与玻璃容器的透明特性，可以在空气介质玻璃容器内部加装硅基片用于太阳能供电；具有更宽的波束。

技术领域

本实用新型涉及共形可穿戴天线技术领域，特别涉及一种凸型共形高介电常数水介质贴片天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，无线通信设备便开始朝着便携的方向发展，各种可穿戴电子设备应运而生，这同时也使天线设计朝着可共形的方向发展。

目前为止，行业内的共形天线大多基于金属铁片微带天线理论，该种天线采用柔性基板如：1、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乳酸、相纸等有机柔性介质；2、毛毡、纺布等织物编织而成。其金属贴片采用柔性铜箔等。近年来出现的水贴片天线并未实际应用于低剖面共形设备中，而水贴片天线相比于金属贴片微带天线，拥有高极化纯度、高设计自由度、多辐射模式、高透明度等诸多优点，可以进一步满足共形系统对天线的要求。

传统的金属贴片天线应用于平面，地板平坦，可以利用谐振腔理论对贴片天线进行理论求解。共形地板上的凸型水贴片天线可以视为截断环形贴片天线的变体。纯水作为一种高介电常数的介质，相比于盐水更易获得，并且用作贴片天线时性能不会有过大的损失。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供了一种凸型共形的高介电常数水介质贴片天线，能有效的解决上述现有技术存在的问题。

为了实现以上实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种凸型共形的高介电常数水介质贴片天线，包括：水贴片1、空气介质2、玻璃容器A3、玻璃容器B4、地板5、L型探针6和水阀 7；

所述地板5与玻璃容器B4上顶共形，玻璃容器A3与玻璃容器B4 共形并固定在容器4顶部，地板5材料为铜箔；

玻璃容器A3中填充纯水作为水贴片1，玻璃容器B4充满空气作为空气介质2；

地板5上刻蚀出圆形孔，用于L型探针6的安装，玻璃容器A3 顶部角落留有水阀7用于水介质的注入。

进一步地，玻璃容器A3和玻璃容器B4均采用树脂玻璃制成，相对介电常数3.4，玻璃容器A3厚度为2mm，底部弧边弧长为130mm，直边长度为30mm，弧度为58度，玻璃容器B4厚度为2mm，底部弧边弧长为350mm，直边长度为350mm，弧度为20度，而玻璃容器A3顶部的水阀7直径为20mm；

进一步地，空气介质2即为自由空间的空气，相对介电常数约为 1，水贴片1为纯水，相对介电常数为81；

进一步地，L型探针6为铜丝，从距离玻璃容器B4的边缘119mm 的圆孔处引出，半径为0.5mm，垂直地板5方向高度为20mm，平行于地板5方向弧长为54mm，并与地板5共形。

与现有技术相比本实用新型的优点在于：

1.通过采用凸形地板与凸形介质容器，实现了宽波束性能。共形设计使得天线可穿戴；

2.利用高介电常数的水介质作为贴片，相比于金属铁片，更容易获得；

3.利用纯水用作贴片时，其透光性能能够支持太阳能电池供电，空气介质的玻璃容器中即可放入硅基太阳能板，该方案能够同时为可穿戴设备解决电源问题；