[实用新型]一种共形三单元介质谐振器天线环阵

说明书

本实用新型公开了一种共形三单元介质谐振器天线环阵，包括：三个介质谐振器单元、地板、介质基板、三个馈线馈线和三馈缝；所述地板与介质谐振器共形，介质谐振器固定于地板中间；所述介质基板为闭合环状结构，介质基板内、外表面分别贴合馈线和覆盖地板；在地板中心蚀刻出馈缝；所述天线阵各阵元由馈线馈电，然后电磁波能量通过地板上的馈缝耦合传导至上表面的介质谐振器单元。本实用新型的特点在于：设置三个介质谐振器，组成天线环阵，具有全向辐射能力，工作频带内方向图稳定性高；由于基板为环状结构，符合手腕穿戴尺寸，属于可穿戴结构，应用领域广泛且应用场景灵活；相较于微带天线，拥有更宽的带宽，且结构简单，方便加工安装。

技术领域

本实用新型涉及共形可穿戴天线技术领域，特别涉及一种共形三单元介质谐振器天线环阵。

背景技术

手环，智能手表等当前市场上出现的可穿戴设备，除了具备传统的手表，指南针等功能，还具有通话，短距离信息交互，定位导航等功能；人们对这类可穿戴无线通信设备的要求也越来越高，为了满足便携性的要求，促使无线通信设备要朝着共形化方向发展。

介质谐振器天线具有体积小、重量轻、损耗低、易于激励等优点，具有很高的实用价值。到目前为止，行业内的共形天线大多基于微带天线，但是，介质谐振器天线并未实际应用于可穿戴共形设备中，而介质谐振器天线相比于微带天线，拥有宽带宽、高极化纯度、高设计自由度、多辐射模式等诸多优点，可以进一步满足共形系统对天线的要求，采用介质谐振器单元组成环阵可以弥补单个介质谐振器单元天线存在的不足。

实用新型内容

本实用新型提出了一种共形三单元介质谐振器天线环阵，其特点是设置三个介质谐振器，并与闭合环状的介质基板共形组成环阵。该天线环阵具有全向辐射能力，工作频带内方向图稳定，可穿戴且应用场景灵活，易于加工等特点。

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：

一种共形三单元介质谐振器天线环阵，包括：介质谐振器1、地板2、介质基板3、馈线4和馈缝5；

所述地板2与介质谐振器1共形，介质谐振器1有三个，三个介质谐振器1用环氧树脂胶水固定于地板2上表面的中间位置，介质谐振器1与介质谐振器1之间的间距相同，地板2材料为铜箔；

所述介质基板3为闭合环状结构，介质基板3内、外表面分别贴合馈线4和覆盖地板2；在地板2中心蚀刻出馈缝5；

所述天线由馈线4馈电，电磁波能量通过地板2上的馈缝5耦合传导至上表面的介质谐振器1。

所述介质基板3采用陶瓷制成，介质基板3的相对介电常数是5.8，介质基板3为闭合环状用于手臂穿戴。

进一步地，介质谐振器1采用氧化铝陶瓷材料制成，相对介电常数12.3，其内径为49.0mm，厚度为10.0mm，弧度为60度，宽度为30mm。

进一步地，介质基板3厚度为2mm，内径47.0mm，宽度60.0mm。

进一步地，地板2宽度和环形介质基板3保持一致为60.0mm，弧度为360度。

进一步地，馈线4为铜微带线，馈线4宽度为2.8mm，长度为41.8mm，馈线4超过馈缝5中心距离为11.8mm，馈缝5宽度3.0mm，长为18.0mm。

与现有技术相比本实用新型的优点在于：

1、介质基板为环形结构，尺寸满足腕部佩戴要求，适用于可穿戴或共形要求等设备。

2、地板、介质谐振器都与介质基板共形，可应用于弯曲表面，多谐振器单元组成环阵，可在H面形成全向辐射，在较宽的频带里方向图稳定。

3、该天线基于介质谐振器天线设计，总体结构简洁，方便加工安装，相比于传统的微带天线，拥有更宽的带宽。