[发明专利]一种X波段多缝隙加载宽带毫米波微带天线

说明书

本发明公开了一种X波段多缝隙加载宽带毫米波微带天线，属于无线通讯领域。包括介质基板和接地板，介质基板上安装有辐射贴片，利用介质基板上表面的非对称矩形辐射贴片，结构极大以及金属贴片的不同位置加载若干个缝隙，不但缩小了天线的几何尺寸、提高了天线的增益同时还极大地拓展了天线的频带宽度，与此同时，天线的结构也非常简单，解决了当前毫米波天线设计中存在的部分问题。本发明的微带天线具有宽频带谐振、高远场辐射增益，并且天线结构非常简单，易于大规模商业应用。

技术领域

本发明属于无线通讯领域，涉及一种X波段多缝隙加载宽带毫米波微带天线。

背景技术

无线通信技术在近年来得到飞速发展，已经从最初的模拟无线通信发展到现在的5G无线通信。而且人们对无线通信的依赖性越来越强，当前人们的生产生活已经无法离开无线通信。作为无线电子通信设备的重要组成部件，天线承担着无线电波的接收和发射功能，实现高频电流和电磁波间的相互转换。人们对无线通信设备的要求越来越高，尤其是移动无线通信设备中的天线也需要不断的更新换代。

毫米波是一种波长在1～10mm范围内的电磁波。相比于低频段微波，毫米波应用于无线通信系统中的重要优势是毫米波拥有相当大的可用带宽，而不利影响是空气中的水蒸气等会造成强烈的吸收。例如，在3～300GHz的频谱范围内，57～64GHz是氧气吸收带，164～200GHz是水蒸气吸收带，但是潜在的可用带宽仍然有252GHz。目前，己制定技术标准或正在研究的毫米波频段主要包括60GHz、28GHz、38GHz，在60GHz频段内，全球无需许可即可使用的带宽可达7GHz～9GHz。

毫米波频段电磁波具有不少优秀的特征，所以被5G无线移动通信系统作为备选频带，在未来5G甚至是6G技术中将会得到广泛的应用。

宽带无线通信技术具有诸多技术优势，因而能获得广泛关注并被大量应用到许多军民用电子通信设备中。这些技术优点包括：1)传输速率高，宽带信号带宽达数G赫兹，可以提供较大的系统容量。2)穿透能力强，宽带电磁波具有很强的穿透树叶等障碍物的能力，宽带技术还能用于探地雷达和实现隔墙成像等。3)隐蔽性好，由于超宽带信号的发射功率十分低，信号被隐蔽在环境噪声以及其他信号中，很难被敌方检测到，因此超宽带信号被拦截和侦察到的概率很低，可以应用于隐身电子设备或安全保密通信。4)多径分辨能力很强，超宽带信号为持续时间很短的脉冲并且占空比很低，多径分量在时间上是能够分离的。在接收端宽带系统能够实现多径信号的分集接收，降低由于多径干扰引起的性能损失。5)定位能力强，信号的距离分辨能力和信号的带宽成正比。超宽带系统的距离分辨精度可以达到其他系统的成百上千倍。6)系统结构简单，且成本低，容易数字化。正是由于宽带技术具有上面诸多优点，宽带无线通信技术被广泛地应用于无线通信、雷达、探测成像、高精度定位甚至医学应用等领域。宽带无线通信技术具有重要的应用前景和理论研究价值，被学术界和工业界人士普遍看好。

宽带天线作为宽带无线电子通信系统的关键部件，其性能直接决定了整个宽带无线电子通信系统的性能，然而目前常用的宽带天线的频带均较窄，因此设计一种性能优异的宽带天线就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，X波段现有天线技术中频带宽度较窄、天线增益不高且天线结构较复杂的缺点，提供一种X波段多缝隙加载宽带毫米波微带天线。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种X波段多缝隙加载宽带毫米波微带天线，包括介质基板和安装在介质基板下表面的接地板，介质基板的上表面安装有馈电传输线和辐射贴片，辐射贴片为非对称矩形结构，辐射贴片短边一侧的中点刻蚀有一个矩形缺口，馈电传输线设置在边缘线的延伸线上，边缘线为辐射贴片上与矩形缺口开口侧平行的一条侧边；辐射贴片上表面刻蚀有若干个缝隙。

优选地，缝隙设有两个时，包括第一缝隙和第二缝隙；其中第一缝隙位于辐射贴片的几何中心，第二缝隙的开口位于辐射贴片上馈电传输线的安装侧。