一种具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109193136A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811140343.2(22)申请日2018.09.28(71)申请人深圳大学地址518000广东省深圳市南山区南海大道3688号(72)发明人洪凯东张晓黄冠龙袁涛吴琼森祝雷(74)专利代理机构深圳市精英专利事务所44242代理人任哲夫(51)Int.Cl.H01Q1/36(2006.01)H01Q1/38(2006.01)H01Q1/50(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线(57)摘要本发明提供一种具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，包括介质基片、金属底板、辐射贴片、第一谐振单元、第二谐振单元和馈电体。介质基片一面接金属底板，另一面接两谐振单元，辐射贴片位于两谐振单元上方，第一谐振单元和第二谐振单元为同心结构。辐射贴片上开有两凹槽，开槽方向与构成第一谐振单元的矩形微带的方向垂直。辐射贴片外轮廓为矩形，其边长均大于半个在工作频带内的自由空间波长。组成天线的各层很薄，使得天线的剖面低。通过在辐射贴片上开槽，改变天线在高阶谐振模式下的电流分布和场分布，通过压低E面的副瓣和缩小H面的波束宽度，极大地提高了天线的增益。通过多个谐振单元耦合馈电引入多个谐振模式，提高了天线的工作带宽。CN109193136ACN109193136A权利要求书1/1页1.一种具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，所述天线包括介质基片、金属底板、辐射贴片、谐振单元组和馈电体，其中，介质基片一面接谐振单元组，介质基片另一面接金属底板，辐射贴片置于谐振单元组上方；所述谐振单元组包括同心的第一谐振单元和第二谐振单元；所述第一谐振单元包括长条形矩形微带，长条形矩形微带两端分别设置有与矩形微带镜像的两个开口向内的U型枝节；所述第二谐振单元为条状微带环绕形成矩形环；所述第二谐振单元环绕第一谐振单元外侧；所述第一谐振单元通过所述馈电体与金属底板形成馈电连接；所述谐振单元组与所述辐射贴片之间相互耦合；所述辐射贴片上开有第一开槽和第二开槽，所述第一开槽与所述第二开槽的开槽方向与所述第一谐振单元的矩形微带方向垂直；所述辐射贴片外轮廓为矩形，其边长A均大于半个在工作频带内的自由空间波长λ，即A>0.5λ。2.如权利要求1所述具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，所述辐射贴片为轴对称结构；所述第一开槽和所述第二开槽为矩形，长度大于10倍宽度，两槽的开槽方向的中线过所述辐射贴片中心。3.如权利要求2所述具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，所述辐射贴片中心与所述谐振单元组中心在所述金属底板上的投影重合。4.如权利要求3所述具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，所述第二谐振单元的两条边与所述第一谐振单元的长条形矩形微带方向平行。5.如权利要求4所述具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，构成所述谐振单元组的微带宽度为α，其中，0.5mm≤α≤3.5mm。6.如权利要求5所述具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，所述第二谐振单元的微带总长度为β，其中，0.5λ≤β≤λ。7.如权利要求6所述具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，所述第一谐振单元能形成两个对称的支路电流，一个电流支路长度为γ，其中，0.2λ≤γ≤0.5λ。8.如权利要求7所述具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，所述馈电体为同轴线内导体，所述金属底板上开一小孔，同轴线内导体穿过该小孔与所述第一谐振单元连接。9.如权利要求1至8任一所述具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，所述辐射贴片的外部轮廓呈圆形，其直径为Φ，其中Φ>0.5λ。10.如权利要求1至8任一所述具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线，其特征在于，所述介质基片是空气。2CN109193136A说明书1/4页一种具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线技术领域[0001]本发明涉及一种贴片天线，尤其是指一种具有宽带及滤波器特性的高增益贴片天线。背景技术[0002]近年来，随着无线通信的迅速发展，日渐复杂的应用场景，对无线通信系统中的天线的带宽和其他性能的要求越来越高。[0003]首先，由于应用环境的需要，现在的很多无线通信零部件都必须嵌入或者集成到一个很小的通信设备中，这就需要对这些零部件进行小型化设计；同时从市场产品的角度去考虑，实用的天线也应该具有剖面低、重量轻和加工容易等特点。其次，通信系统的信号覆盖范围和距离受天线增益的影响，为了对抗传输损耗，在中远距离通信中要求天线具有较高的增益。目前高增益的天线形式有很多，如专利申请号为：2013