復(fù)合介質(zhì)微帶天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及微波技術(shù)，特別涉及用于微波發(fā)射和接收的微帶天線。本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)微帶天線增益低的缺點(diǎn)，公開了一種復(fù)合介質(zhì)微帶天線。本實(shí)用新的技術(shù)方案是，復(fù)合介質(zhì)微帶天線，包括絕緣基板、輻射貼片、接地面和同軸線，所述輻射貼片布置在絕緣基板正面，所述接地面布置在絕緣基板背面，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體穿過接地面和絕緣基板與輻射貼片饋電點(diǎn)連接，所述同軸線外導(dǎo)體與接地面連接，其特征在于，所述絕緣基板與接地面之間設(shè)置有空氣層。本實(shí)用新型在基本上不增加成本的條件下提高天線增益，天線增益容易控制，具有高增益低成本的特點(diǎn)。
【專利說明】復(fù)合介質(zhì)微帶天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微波技術(shù)，特別涉及用于微波發(fā)射和接收的微帶天線。

【背景技術(shù)】
[0002]微帶天線是一種常見的微波發(fā)射和接收部件，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括絕緣基板10、輻射貼片11、接地面12和同軸線2(圖1中未示出)。輻射貼片11和接地面12通常由導(dǎo)電材料如金屬等構(gòu)成，可以是金屬薄片或者金屬涂覆層。輻射貼片11的形狀一般為矩形或圓形，根據(jù)不同的工作頻率有不同的尺寸，如圖1中矩形的長(zhǎng)b和寬a或圓形的直徑等。輻射貼片11和接地面12分別布置在絕緣基板10正面和反面，接地面12通常布滿整個(gè)基板。同軸線2內(nèi)導(dǎo)體20穿過接地面12和絕緣基板10與輻射貼片饋電點(diǎn)連接，同軸線2外導(dǎo)體21與接地面12連接，構(gòu)成微波信號(hào)傳輸系統(tǒng)。微帶天線的增益與介質(zhì)(即絕緣基板)的介電常數(shù)有關(guān)，介質(zhì)介電常數(shù)越大，天線增益越低，反之，介質(zhì)介電常數(shù)越小，天線增益越大。由于絕緣基板的介電常數(shù)通常比較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣的介電常數(shù)，如常用的FR-4介質(zhì)基板等，構(gòu)成的微帶天線增益就比較低，往往不能滿足設(shè)計(jì)要求。而低介電常數(shù)的絕緣基板一般價(jià)格很高，若用于制作微帶天線，必然增加天線的成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)微帶天線增益低的缺點(diǎn)，提供一種復(fù)合介質(zhì)微帶天線，降低介質(zhì)基板介電常數(shù)，提高微帶天線增益。
[0004]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，復(fù)合介質(zhì)微帶天線，包括絕緣基板、輻射貼片、接地面和同軸線，所述輻射貼片布置在絕緣基板正面，所述接地面布置在絕緣基板背面，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體穿過接地面和絕緣基板與輻射貼片饋電點(diǎn)連接，所述同軸線外導(dǎo)體與接地面連接，其特征在于，所述絕緣基板與接地面之間設(shè)置有空氣層。
[0005]本實(shí)用新型的復(fù)合介質(zhì)微帶天線，在絕緣基板和接地面之間增設(shè)一層空氣層，使輻射貼片和接地面之間的介質(zhì)變成了絕緣基板和空氣的復(fù)合介質(zhì)。由于空氣介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一般的絕緣基板介電常數(shù)，使絕緣基板和空氣的復(fù)合介質(zhì)介電常數(shù)也比較低，從而降低了微帶天線介質(zhì)的介電常數(shù)，提高了天線增益。
[0006]進(jìn)一步的，所述空氣層中安裝有絕緣支撐柱。
[0007]對(duì)于面積比較大的微帶天線，由于絕緣基板和接地面面積都比較大，為了使其間的空氣層厚度均勻，避免微帶天線變形，而影響天線性能，需要在空氣層中安裝絕緣支撐柱。
[0008]優(yōu)選的，所述絕緣支撐柱設(shè)置在絕緣基板周邊。
[0009]絕緣支撐柱設(shè)置在絕緣基板周邊，可以減少絕緣支撐柱對(duì)輻射貼片的影響，有利于提高天線性能
[0010]進(jìn)一步的，所述絕緣支撐柱高度可調(diào)。
[0011]通過調(diào)整絕緣支撐柱高度，可以調(diào)節(jié)空氣層的厚度，從而調(diào)節(jié)天線增益。
[0012]具體的，所述絕緣基板為單面印刷電路板，所述輻射貼片由所述單面印刷電路板的覆銅層構(gòu)成，所述接地面由金屬板構(gòu)成。
[0013]采用單面印刷電路板和金屬板構(gòu)成復(fù)合介質(zhì)微帶天線，具有制作工藝成熟、簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，而且可以采用刻蝕工藝在覆銅層制作形狀復(fù)雜的天線輻射貼片，是本實(shí)用新型優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式。
[0014]優(yōu)選的，所述金屬板為鋁板。
[0015]采用鋁板作為金屬板構(gòu)成接地面，既有一定的強(qiáng)度，又具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，并且鋁板重量比較小，加工也很容易。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是，在基本上不增加成本的條件下提高天線增益，天線增益容易控制，具有高增益低成本的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)微帶天線結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0019]圖3是實(shí)施例的微帶天線結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:2為冋軸線；10為基板；11為福射貼片；12為接地面(或金屬板)；13為空氣層；14為絕緣支撐柱；20為同軸線內(nèi)導(dǎo)體；21為同軸線外導(dǎo)體；22為同軸線絕緣層;a為矩形輻射貼片的寬；b為矩形輻射貼片的長(zhǎng)；h為空氣層厚度。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0022]本實(shí)用新型的復(fù)合介質(zhì)微帶天線，將空氣層嵌入到絕緣基板和接地面之間，使輻射貼片和接地面之間的介質(zhì)變成了絕緣基板和空氣的復(fù)合介質(zhì)，由于空氣介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一般的絕緣基板介電常數(shù)，復(fù)合介質(zhì)的介電常數(shù)也就比較低了，從而降低了微帶天線介質(zhì)的介電常數(shù)，提高了天線增益。
[0023]實(shí)施例1
[0024]參見圖3，本例復(fù)合介質(zhì)微帶天線結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括輻射貼片11、絕緣基板10、接地面12、空氣層13、絕緣支撐柱14和同軸線2。本例接地面12采用具有一定強(qiáng)度的金屬鋁板構(gòu)成，為了支撐絕緣基板10和輻射貼片11，在鋁板的周邊設(shè)置有絕緣支撐柱14。輻射貼片11布置在絕緣基板10正面，與絕緣基板10背面的接地面間就有了兩層介質(zhì)，一層為絕緣基板10 —層為空氣層13。圖3中，絕緣基板10采用單面印刷電路板構(gòu)成，輻射貼片11則由單面印刷電路板的覆銅層通過刻蝕工藝形成，同軸線內(nèi)導(dǎo)體20穿過接地12和絕緣基板10與輻射貼11的饋電點(diǎn)連接，同軸線外導(dǎo)體通過焊接與金屬鋁板12連接。本例中，在絕緣基板10周的絕緣支撐柱14高度為h，絕緣基板10與接地面12之間形成的空氣層13的厚度也就是絕緣支撐柱14的高度。通過調(diào)節(jié)絕緣支撐柱14的高度可以改變空氣層13的厚度，從而改變天線增益，滿足不同的設(shè)計(jì)要求。
【權(quán)利要求】
1.復(fù)合介質(zhì)微帶天線，包括絕緣基板、輻射貼片、接地面和同軸線，所述輻射貼片布置在絕緣基板正面，所述接地面布置在絕緣基板背面，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體穿過接地面和絕緣基板與輻射貼片饋電點(diǎn)連接，所述同軸線外導(dǎo)體與接地面連接，其特征在于，所述絕緣基板與接地面之間設(shè)置有空氣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合介質(zhì)微帶天線，其特征在于，所述空氣層中安裝有絕緣支撐柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合介質(zhì)微帶天線，其特征在于，所述絕緣支撐柱設(shè)置在絕緣基板周邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合介質(zhì)微帶天線，其特征在于，所述絕緣支撐柱高度可調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的復(fù)合介質(zhì)微帶天線,其特征在于,所述絕緣基板為單面印刷電路板，所述輻射貼片由所述單面印刷電路板的覆銅層構(gòu)成，所述接地面由金屬板構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合介質(zhì)微帶天線，其特征在于，所述金屬板為鋁板。
【文檔編號(hào)】H01Q1/38GK204011731SQ201420439185
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】夏運(yùn)強(qiáng) 申請(qǐng)人:成都信息工程學(xué)院