[发明专利]一种寄生单元加载的高增益双频微带天线

说明书

本发明提供了一种寄生单元加载的高增益双频微带天线，所述天线其主要包括：金属地板层、介质基板层、矩形辐射贴片、馈线、寄生单元；所述金属地板层为最底层，所述介质基板层覆盖于金属地板层之上，所述矩形辐射贴片位于介质基板层上表面，所述微带馈线设于介质基板层上表面的一侧，并与矩形辐射贴片相连接，所述寄生单元具有多个，置于馈线两侧；所述矩形辐射贴片的上半部分由多个均匀排布的四叶草状弧形图案组成；所述寄生单元的结构是通过将正方形的一组对边分别设置为“凹”字形而得到。该天线能以较小的结构在S波段实现双频谐振频点，并提高了微带天线的增益，增强了微带天线的实用性。

技术领域

本申请涉及天线技术领域，特别是涉及一种寄生单元加载的高增益双频微带天线。

背景技术

随着移动通信、航空航天等领域电子技术的发展，各种电子设备均向着小型化方向发展。微带天线在移动通信、航天航空、电子对抗及雷达等领域有着广泛的应用。微带天线以其体积小，剖面低，易于与大规模集成电路相集成等良好特性而受到广泛关注。但其自身的结构特点，导致微带天线的增益低，方向性差等缺点。而且由于天线无线系统发展迅速，原有的频段显得越来越拥挤。为了增加信道数量常常要求采用新的频段，而考虑到兼容性又常常要求采用一台设备就可以工作于双频甚至多频，因此也要求天线具有双频或者多频功能。

目前，实现双频工作的方式有很多，如在贴片表面开槽，同一介质层上采用两个辐射贴片重叠结构等。为了提高微带天线的增益，通常增大天线基板厚度，或者采用阵列天线来实现高增益。但以上方法增大了体积或者剖面积，与微带贴片天线的小型化和低剖面的发展趋势不相符，同时在一定程度上限制了微带天线的使用性。

发明内容

为了解决传统的微带天线频带拥挤，增益较低，体积和剖面积大，本发明提出了一种寄生单元加载的高增益双频微带天线，旨在通过较小的结构在S波段实现双频谐振频点，并提高微带天线的增益，增强微带天线的实用性。

所述天线其主要包括：金属地板层、介质基板层、矩形辐射贴片、馈线、寄生单元；所述金属地板层为最底层，所述介质基板层覆盖于金属地板层之上，所述矩形辐射贴片位于介质基板层上表面，所述微带馈线设于介质基板层上表面的一侧，并与矩形辐射贴片相连接，所述寄生单元具有多个，置于馈线两侧；所述矩形辐射贴片的上半部分由多个均匀排布的四叶草状弧形图案组成；所述寄生单元的结构是通过将正方形的一组对边分别设置为“凹”字形而得到。

所述四叶草状弧形图案通过以正方形的边长作为圆的直径，分别以正方形的四条边作圆，截取重叠部分得到，其材料为金属铜，厚度为0.035mm。

所述介质基板层的材料是介电常数为4.3的FR-4(loss free)，厚度为1.6mm。

所述金属地板层的材料为铜，厚度为0.035mm。

所述寄生单元的材料为金属铜，厚度为0.035mm。

所述寄生单元的“凹”字形处的凹槽，其长宽分别为2mm×0.4mm，其正方形边长为4mm。

所述馈线的阻抗为50Ω。

本发明的有益效果有：

(1)本发明所提出的天线结构较为简单，体积小，采用FR-4(loss free)的介质基板，因此可以减少加工成本，从而增加了微带天线的使用性，可以广泛应用于各种无线通讯系统中。

(2)通过调整矩形辐射贴片上四叶草状弧形图案单元的正方形的边长d，能有效地改善微带天线的各项性能参数，在S波段出现两个谐振点，并在双频谐振点处得到较好的回波损耗值。

(3)在介质基板层上加载寄生单元，不仅提高了微带天线的增益，而且省去了馈电网络部分所占用的一部分面积，实现了微带天线小型化的设计目的。

附图说明

图1为天线结构示意图。