一种缝隙耦合的宽带贴片天线.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CN108336484A(43)申请公布日2018.07.27(21)申请号201810187142.1(22)申请日2018.03.07(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人陈付昌钱建锋(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人冯炳辉(51)Int.Cl.H01Q1/36(2006.01)H01Q1/38(2006.01)H01Q13/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种缝隙耦合的宽带贴片天线(57)摘要本发明公开了一种缝隙耦合的宽带贴片天线，包括有第一介质基板、第二介质基板及输入端口；所述第一介质基板位于第二介质基板上方，且它们之间预留有空气层；所述第一介质基板的顶面设置有凹形寄生贴片、具有半波长的矩形贴片、凸形寄生贴片，且所述凹形寄生贴片和凸形寄生贴片分别耦合于矩形贴片的相对两侧，以获得宽带特性；所述第二介质基板的顶面设置有带缝隙的地板，且所述输入端口的微带馈线是设置在该第二介质基板的底面，通过所述地板上的缝隙来激励具有半波长的矩形贴片。本发明能够实现很好的宽带特性和辐射特性，具有设计灵活、低剖面、成本低、高选择性等优点。CN108336484ACN108336484A权利要求书1/1页1.一种缝隙耦合的宽带贴片天线，其特征在于：包括有第一介质基板、第二介质基板及输入端口；所述第一介质基板位于第二介质基板上方，且它们之间预留有空气层；所述第一介质基板的顶面设置有凹形寄生贴片、具有半波长的矩形贴片、凸形寄生贴片，所述凹形寄生贴片和凸形寄生贴片分别耦合于矩形贴片的相对两侧，以获得宽带特性，且所述凸形寄生贴片的凸起朝向凹形寄生贴片的凹槽位；所述第二介质基板的顶面设置有带缝隙的地板，且所述输入端口的微带馈线是设置在该第二介质基板的底面，通过所述地板上的缝隙来激励具有半波长的矩形贴片。2.根据权利要求1所述的一种缝隙耦合的宽带贴片天线，其特征在于：所述凹形寄生贴片的谐振频率低于矩形贴片，所述凸形寄生贴片的谐振频率高于矩形贴片。3.根据权利要求1或2所述的一种缝隙耦合的宽带贴片天线，其特征在于：所述矩形贴片的谐振频率为3.5GHz。4.根据权利要求1所述的一种缝隙耦合的宽带贴片天线，其特征在于：所述输入端口为50欧姆的阻抗匹配。2CN108336484A说明书1/3页一种缝隙耦合的宽带贴片天线技术领域[0001]本发明涉及天线的技术领域，尤其是指一种缝隙耦合的宽带贴片天线。背景技术[0002]随着第五代通信系统的到来，对于系统的通信容量和传输速率也有了更高的要求。微带平面天线由于其低剖面，重量轻，易加工，低成本等优点而在现在通信系统中收到广泛应用。然而，微带贴片天线常常受限于其过窄的带宽。对于贴片天线的带宽扩展，学者们在几十年来通过不断研究改进，提出了多种贴片天线带宽拓宽技术。[0003]对现有技术进行调查了解，具体如下：[0004]2016年，HaotaoHu等人在"IEEEAntennasWirelessPropagationLetter"上发表题为"NovelBroadbandFilteringSlotlineAntennasExcitedbyMultimodeResonators"，文中通过使用不同阶数的多模谐振器来激励缝隙，在缝隙足够宽的情况下，能够获得相比于单缝隙结构要宽的多的带宽，并且由于多模谐振器引入的传输零点使天线的增益选择性大大提高。[0005]2016年，PanYongMei等人在"IEEETREANSACTIONSONANTENNASANDPROPAGATION"上发表题为"Alow-profilehighgainandwidebandfilteringantennawithmetasurface"，文中天线由上层的非均匀金属贴片单元和中间地板的两个分离的耦合缝隙还有最底层的馈电结构构成。文中所使用的耦合结构引入了额外的辐射零点，使原本的宽带增益曲线的选择性大大提高。但是这种复杂的馈电结构将会造成额外的背面辐射，降低天线的前后比并且引入额外的损耗。[0006]总的来说，现有的工作中，通常是以增加天线体积或者恶化方向图为代价来提高天线的带宽。其中，大部分天线均不能够应用于阵列之中，或者剖面太大破坏了原本贴片天线低面的优点。所以，设计一款低剖面，具有稳定的边射方向图的宽带贴片天线具有重要意义。发明内容[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种缝隙耦合的宽带贴片天线，能够实现很好的宽带特性和辐射特性，具有设计灵活、低剖面、成本低、高选择性等优点。[0008]为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种缝隙耦合的宽带