本發(fā)明涉及一種天線,具體涉及一種低耦合微帶天線。
背景技術(shù):
由于無線通信的不斷發(fā)展,攜帶式移動(dòng)終端設(shè)備日趨小型化,對(duì)于無線收發(fā)裝置,例如,移動(dòng)電話、藍(lán)牙設(shè)備或是筆記型計(jì)算機(jī)等等,天線都是其中的重要組件,因此,天線的質(zhì)量對(duì)無線傳輸及接收發(fā)射質(zhì)量,有著相當(dāng)大的影響。
近年來,微帶天線因其體積小,易與PCB板集成一體,不需機(jī)械結(jié)構(gòu)或其它連接器,提高無線傳輸?shù)目煽慷?,已廣泛應(yīng)用于民用、軍事等無線設(shè)備中,微帶天線已成為傳輸或接收發(fā)射數(shù)據(jù)及信息的重要裝置。
對(duì)于單個(gè)微帶天線,由于對(duì)小型化的高要求,其增益難以滿足實(shí)際的需求,通常采用由多個(gè)微帶天線構(gòu)成的陣列天線來完成高的增益,同時(shí),小型化勢(shì)必導(dǎo)致陣列天線的多個(gè)天線之間距離減小,由此又產(chǎn)生天線之間的相互耦合問題,因?yàn)轳詈蠒?huì)導(dǎo)致天線方向圖畸變,天線性能及通信容量下降,尤其是大型天線陣。如何減小天線之間的耦合是無線收發(fā)設(shè)備急需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于:提供一種低耦合微帶天線,減小天線耦合,提高無線收發(fā)設(shè)備的信息傳輸質(zhì)量。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
所述低耦合微帶天線,包括第一金屬貼片、第二金屬貼片、第三金屬貼片、第一絕緣基板、第二絕緣基板、第一微帶饋線、第二微帶饋線和金屬地板,所述第一金屬貼片和第一微帶饋線為一組,所述第二金屬貼片和第二微帶饋線為一組,兩組相對(duì)夾設(shè)于第一絕緣基板和第二絕緣基板之間,其中,第一、二金屬貼片之間的距離小于第一、二微帶饋線之間的距離;所述第三金屬貼片平行設(shè)于第一絕緣基板遠(yuǎn)離第二絕緣基板一側(cè)表面,所述金屬地板平行設(shè)于第二絕緣基板遠(yuǎn)離第一絕緣基板一側(cè)表面,金屬地板上刻有H型縫隙,所述第三金屬貼片與H型縫隙兩條平行縫隙之間的橫向縫隙平行設(shè)置。
本發(fā)明為金屬地板添加H型縫隙,改變了金屬地板上的電流方向,H型縫隙相比一條直線縫隙等效延長(zhǎng)了縫隙的長(zhǎng)度,也等效延長(zhǎng)了金屬地板上電流的長(zhǎng)度,因此等效為延長(zhǎng)了第一、二金屬貼片之間的間隔,因而抑制耦合。同時(shí)利用第三金屬貼片作為寄生輻射單元減小了第一、二金屬貼片之間的表面波,由此增強(qiáng)了天線減小耦合的能力。第三金屬貼片與H型縫隙構(gòu)成的結(jié)構(gòu)等效一個(gè)電感與電容并聯(lián)電路,這個(gè)并聯(lián)電路就是一個(gè)帶阻濾波器電路,電感取決于第三金屬貼片的大小、電容取決于H型縫隙大小、第三金屬貼片的面積、介質(zhì)的介電常數(shù)和介質(zhì)厚度,當(dāng)阻帶中心與第一、二金屬貼片工作頻率重合時(shí),抑制第一、二金屬貼片之間的耦合。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于在第一、二金屬貼片之間合理設(shè)計(jì)了一個(gè)帶阻濾波器,用于減小互耦,加工制造簡(jiǎn)單,便于與印制電路板集成,抑制耦合效果明顯,適用于無線收發(fā)設(shè)備,可顯著提高信息傳輸質(zhì)量。
其中,優(yōu)選方案為:
所述第三金屬貼片為矩形貼片,其長(zhǎng)度設(shè)為26mm,寬度設(shè)為4mm;所述第一金屬貼片和第二金屬貼片為形狀相同的矩形貼片,第一金屬貼片長(zhǎng)度設(shè)為21mm,寬度設(shè)為14mm;第二金屬貼片長(zhǎng)度設(shè)為21mm,寬度設(shè)為14mm;所述第一、二微帶饋線尺寸相同,長(zhǎng)度設(shè)為12mm,寬度設(shè)為3mm。
所述第一絕緣基板和第二絕緣基板的介電常數(shù)分別為2.2和2.55,其中,第一絕緣基板厚度為1.1mm,第二絕緣基板厚度為1.56mm。
所述H型縫隙的兩條平行縫隙長(zhǎng)度小于另一條縫隙長(zhǎng)度,另一條縫隙垂直于第一、二微帶饋線設(shè)置,比一條縫隙,H型縫隙延長(zhǎng)了縫隙的長(zhǎng)度,也即延長(zhǎng)了金屬地板上的電流路徑,因此等效延長(zhǎng)了天線之間的間隔,同時(shí)H型縫隙與第三金屬貼片在第一、二金屬貼片之間形成了一個(gè)帶阻濾波器,阻止第一、二金屬貼片之間的耦合,H型縫隙結(jié)構(gòu)對(duì)稱且簡(jiǎn)單,便于加工。
所述第一、二、三金屬貼片采用銅片,所述第一、二微帶饋線采用銅條,所述金屬地板采用銅層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明為一種雙層絕緣基板的陣列天線,為金屬地板添加了H型縫隙,改變了金屬地板上的電流方向,延長(zhǎng)了電流的流動(dòng)路徑,改善了近場(chǎng)及遠(yuǎn)場(chǎng)耦合,同時(shí)利用第三金屬貼片作為寄生輻射單元減小了第一、二金屬貼片之間的表面波,由此增強(qiáng)了天線減小耦合的能力,用于無線收發(fā)設(shè)備,可顯著提高信息傳輸質(zhì)量。
附圖說明
圖1是實(shí)施例1立體圖。
圖2是實(shí)施例1俯視圖。
圖3是第三金屬貼片位置圖。
圖4是第一、二金屬貼片與第一、二微帶饋線位置圖。
圖5是金屬地板結(jié)構(gòu)圖。
圖中:1、第一金屬貼片;2、第二金屬貼片;3、第三金屬貼片;4、第一絕緣基板;5、第二絕緣基板;6、第一微帶饋線;7、第二微帶饋線;8、金屬地板;9、H型縫隙。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步描述:
實(shí)施例1:
如圖1-5所示,本發(fā)明所述低耦合微帶天線,包括第一金屬貼片1、第二金屬貼片2、第三金屬貼片3、第一絕緣基板4、第二絕緣基板5、第一微帶饋線6、第二微帶饋線7和金屬地板8,所述第一金屬貼片1和第一微帶饋線6為一組,所述第二金屬貼片2和第二微帶饋線7為一組,兩組相對(duì)夾設(shè)于第一絕緣基板4和第二絕緣基板5之間,其中,第一、二金屬貼片之間的距離小于第一、二微帶饋線之間的距離;所述第三金屬貼片3平行設(shè)于第一絕緣基板4遠(yuǎn)離第二絕緣基板5一側(cè)表面,所述金屬地板8平行設(shè)于第二絕緣基板5遠(yuǎn)離第一絕緣基板4一側(cè)表面,金屬地板8上刻有H型縫隙9,所述第三金屬貼片3與H型縫隙9兩條平行縫隙之間的橫向縫隙平行設(shè)置。
其中,第三金屬貼片3為矩形貼片,其長(zhǎng)度設(shè)為26mm,寬度設(shè)為4mm;所述第一金屬貼片1和第二金屬貼片2也設(shè)為矩形貼片,第一金屬貼片1長(zhǎng)度設(shè)為21mm,寬度設(shè)為14mm;第二金屬貼片2長(zhǎng)度設(shè)為21mm,寬度設(shè)為14mm;所述第一微帶饋線6長(zhǎng)度設(shè)為12mm,寬度設(shè)為3mm;所述第二微帶饋線7的長(zhǎng)度設(shè)為12mm,寬度設(shè)為3mm;第一絕緣基板4和第二絕緣基板5的介電常數(shù)分別為2.2和2.55,其中,第一絕緣基板4厚度為1.1mm,第二絕緣基板5厚度為1.56mm;H型縫隙9的兩條平行縫隙長(zhǎng)度小于另一條縫隙長(zhǎng)度,另一條縫隙垂直于第一、二微帶饋線設(shè)置,H型縫隙9的兩條平行縫隙長(zhǎng)度1mm,寬度6mm,H型縫隙9兩條平行縫隙之間的橫向縫隙長(zhǎng)度55mm,寬度1mm,前述各部件的長(zhǎng)度方向和寬度方向均一致,長(zhǎng)度方向與H型縫隙9的橫向縫隙長(zhǎng)邊同向,即圖1-5中箭頭所指方向,寬度方向與H型縫隙9的兩條平行縫隙長(zhǎng)邊同向,H型縫隙9相比一條縫隙延長(zhǎng)了縫隙的長(zhǎng)度,也即延長(zhǎng)了金屬地板8上的電流路徑,因此等效延長(zhǎng)了第一、二金屬貼片之間的間隔,同時(shí)H型縫隙9與第三金屬貼片3在第一、二金屬貼片之間形成了一個(gè)帶阻濾波器,阻止第一、二金屬貼片之間的耦合;第一、二、三金屬貼片采用銅片,所述第一、二微帶饋線采用銅條,所述金屬地板8采用銅層。
本發(fā)明為金屬地板8添加H型縫隙9,改變了金屬地板8上的電流方向,H型縫隙9相比一條直線縫隙等效延長(zhǎng)了縫隙的長(zhǎng)度,也等效延長(zhǎng)了金屬地板8上電流的長(zhǎng)度,因此等效為延長(zhǎng)了第一、二金屬貼片之間的間隔,因而抑制耦合,同時(shí)利用第三金屬貼片3作為寄生輻射單元減小了第一、二金屬貼片之間的表面波,由此增強(qiáng)了天線減小耦合的能力。第三金屬貼片3與H型縫隙9構(gòu)成的結(jié)構(gòu)等效一個(gè)電感與電容并聯(lián)電路,這個(gè)并聯(lián)電路就是一個(gè)帶阻濾波器電路,電感取決于第三金屬貼片3的大小,電容取決于H型縫隙9大小、第三金屬貼片3的面積、介質(zhì)的介電常數(shù)和介質(zhì)厚度,當(dāng)阻帶中心與第一、二金屬貼片工作頻率重合時(shí),抑制第一、二金屬貼片之間的耦合。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于在第一、二金屬貼片之間合理設(shè)計(jì)了一個(gè)帶阻濾波器,用于減小互耦,加工制造簡(jiǎn)單,便于與印制電路板集成,抑制耦合效果明顯,適用于無線收發(fā)設(shè)備,可顯著提高信息傳輸質(zhì)量。