一種貼片天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信天線領(lǐng)域，尤其涉及一種貼片天線。
【背景技術(shù)】
[0002]可重構(gòu)天線是通過(guò)在天線加載開(kāi)關(guān)來(lái)改變天線結(jié)構(gòu)，從而改變天線的表面電流分布，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)天線特性的改變，如工作頻率、輻射方向圖、極化方式等。雙極化天線通過(guò)正交具有體積小、抗干擾能力強(qiáng)、提高頻譜利用率等特點(diǎn)，能很好的滿(mǎn)足無(wú)線通信系統(tǒng)的要求。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，雙極化天線能通過(guò)極化分集大大消除通信中的多徑衰落現(xiàn)象，有效提高通話(huà)的質(zhì)量；在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，相同頻率信號(hào)通過(guò)正交極化傳輸信息，能節(jié)約頻譜資源。雙極化天線在未來(lái)的無(wú)線通信系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]天線的發(fā)展正向著多樣化、多功能化的趨勢(shì)發(fā)展，所以可重構(gòu)天線與雙極化天線結(jié)合是天線發(fā)展必然趨勢(shì)。目前，實(shí)現(xiàn)方向圖可重構(gòu)的雙極化天線技術(shù)包括以下兩種:
1.陣列天線中采用移相器改變天線單元間的相位差實(shí)現(xiàn)方向圖指向在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；2.采用巴特勒矩陣饋電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方向圖指向的離散變化。而這兩種技術(shù)都存在饋電結(jié)構(gòu)復(fù)雜、差損較大的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種貼片天線，能夠使得貼片天線具有雙極化和可重構(gòu)特性同時(shí)，具有簡(jiǎn)單的饋電結(jié)構(gòu)和較小的差損。
[0005]第一方面，提供了一種貼片天線，包括貼片天線裝置，該貼片天線裝置包括:至少一個(gè)輻射單元，至少一個(gè)可控寄生單元，地板，第一介質(zhì)基片，第二介質(zhì)基片，微帶饋電網(wǎng)絡(luò)；該至少一個(gè)輻射單元為八邊形；該至少一個(gè)可控寄生單元包括第二寄生貼片，至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)和至少一個(gè)短路孔，該可控寄生單元的該寄生貼片為八邊形；該至少一個(gè)輻射單兀和該至少一個(gè)該第二寄生貼片位于該第一介質(zhì)基片的第一表面，貼附在該第一介質(zhì)基片的第一表面上的該至少一個(gè)輻射單元、該至少一個(gè)該第二寄生貼片之間平行對(duì)齊，該地板位于該第一介質(zhì)基片的第二表面和該第二介質(zhì)基片的第一表面之間；該地板上設(shè)有兩個(gè)Η形縫隙，該兩個(gè)Η形縫隙之間相互垂直；該微帶饋電網(wǎng)絡(luò)位于該第二介質(zhì)基片的第二表面。
[0006]在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該至少一個(gè)輻射單元包括激勵(lì)貼片、介質(zhì)層和第一寄生貼片，該激勵(lì)貼片的第二表面與該第一介質(zhì)基片的第一表面貼合，該激勵(lì)貼片的第一表面和該介質(zhì)層的第二表面貼合，該介質(zhì)層的第一表面和該第一寄生貼片貼合。
[0007]在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，該短路孔穿過(guò)該第一介質(zhì)基片，該短路孔組通過(guò)該可控開(kāi)關(guān)和該地板連接。
[0008]在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面或第一方面的第一或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，該可控開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)該可控開(kāi)關(guān)與該地板連接的該第二寄生貼片與該地板之間導(dǎo)通。
[0009]在本發(fā)明實(shí)施例中，輻射單元和第二寄生貼片為八邊形，克服了正方形貼片多級(jí)匹配較為困難，菱形貼片間耦合較弱，輻射方向圖偏轉(zhuǎn)效果不好的問(wèn)題，優(yōu)化了輻射方向圖偏轉(zhuǎn)效果，使得饋電網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，天線口徑較小，減少了差損，同時(shí)能夠使得貼片天線同時(shí)具有雙極化和可重構(gòu)的特性。
【附圖說(shuō)明】
[0010]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的貼片天線裝置正面示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的貼片天線裝置背面示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的貼片天線裝置剖面示意圖；
[0014]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的貼片天線裝置的局部示意圖；
[0015]圖5為端口一饋電下天線四種工作模式下的輻射方向圖；
[0016]圖6為端口二饋電線天線四種工作模式下的輻射方向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種貼片天線，該貼片天線包括:貼片天線裝置。圖1、圖2、圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的貼片天線裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖1為該貼片天線裝置的正面示意圖，圖2為該貼片天線裝置的背面示意圖，圖3為該貼片天線裝置的側(cè)面剖視圖。如圖1、圖2、圖3所示，該貼片天線裝置包括:
[0019]至少一個(gè)輻射單元(100)，至少一個(gè)可控寄生單元(200) (300)，地板￠00)，第一介質(zhì)基片(400)，第二介質(zhì)基片(500)，微帶饋電網(wǎng)絡(luò)(700)；
[0020]該至少一個(gè)輻射單元(100)為八邊形；
[0021]該至少一個(gè)可控寄生單元(200) (300)包括第二寄生貼片(201) (301)，至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)(203) (303)和至少一個(gè)短路孔(202) (302)，該第二寄生貼片(201) (301)為八邊形；
[0022]該至少一個(gè)輻射單元(100)和該第二寄生貼片(201) (301)位于該第一介質(zhì)基片(400)的第一表面，該至少一個(gè)輻射單元(100)、該第二寄生貼片(201) (301)之間平行對(duì)齊，該地板(600)位于該第一介質(zhì)基片(400)的第二表面和該第二介質(zhì)基片的第一表面之間；該地板(600)上設(shè)有兩個(gè)Η形縫隙(800)，該兩個(gè)Η形縫隙(800)之間相互垂直。該微帶饋電網(wǎng)絡(luò)(700)位于該第二介質(zhì)基片(500)的第二表面，該微帶饋電網(wǎng)絡(luò)(700)包括端口 (701)(702)。
[0023]在本發(fā)明實(shí)施例中，輻射單元(100)和第二寄生貼片(201) (301)為八邊形，克服了正方形貼片多級(jí)匹配較為困難，菱形貼片間耦合較弱，輻射方向圖偏轉(zhuǎn)效果不好的問(wèn)題，優(yōu)化了輻射方向圖偏轉(zhuǎn)效果，使得饋電網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，天線口徑較小，減少了差損，同時(shí)能夠使得貼片天線同時(shí)具有雙極化和可重構(gòu)的特性。此外，該八變形的結(jié)構(gòu)還可以保證天線在垂直水平極化、正負(fù)45度極化兩種方式下，空間形成的方向圖是E面/H面對(duì)稱(chēng)的；該八變形結(jié)構(gòu)還可以保證在天線進(jìn)行方向圖調(diào)節(jié)的時(shí)候，E面/H面同時(shí)進(jìn)行波束變化。
[0024]貼片天線裝置的長(zhǎng)寬高可根據(jù)頻點(diǎn)、材料等的不同進(jìn)行設(shè)置，在本發(fā)明實(shí)施例中，該貼片天線裝置可設(shè)置為長(zhǎng)lOOmmX寬lOOmmX高6.8mm，需要說(shuō)明的是，在相同頻點(diǎn)或材料的情況下，天線裝置的長(zhǎng)寬高在不影響天線性能的范圍內(nèi)也可略有不同，如也可設(shè)置為98mmX寬98mmX高6.7mm,本發(fā)明實(shí)施例并不限制于此。
[0025]貼片天線裝置包括至少一個(gè)輻射單元(100)，該輻射單元(100)包括激勵(lì)貼片
(101)、介質(zhì)層(102)和第一寄生貼片(103)，該激勵(lì)貼片(101)的第二表面與該第一介質(zhì)基片(400)的第一表面貼合，該激勵(lì)貼片(101)的第一表面和該介質(zhì)層(102)的第二表面貼合，該介質(zhì)層(102)的第一表面和該第一寄生貼片(103)貼合。其中，第一表面和第二表面為激勵(lì)貼片(101)和介質(zhì)層(102)都有兩面，即第一表面和第二表面，第一表面和第二表面為不同的表面。如圖1所示，該輻射單元(100)俯瞰形狀為將正方形的四個(gè)角切除之后而形成的八邊形，在本實(shí)施例中，可將該八邊形輻射單元(100)傾斜45度放置，S卩如圖1所示的輻射單元(100)的八邊形的下邊線和該貼片天線裝置的邊線成45度夾角?？蛇x的，在不影響天線性能的范圍內(nèi)也可將該八邊形輻射單元(100)傾斜其它度數(shù)放置，如43度，本發(fā)明實(shí)施例并不限制于此。該輻射單元(100)可與相鄰的輻射單元或第二寄生貼片平行對(duì)齊，即圖1所示的該輻射單元(100)的八邊形右邊線和相鄰的可控寄生單元(200) (300)中的第二寄生貼片的八邊形左邊線平行，輻射單元(100)的八邊形上邊線和相鄰的可控寄生單元(200) (300)中的第二寄生貼片的八邊形上邊線水平對(duì)齊。在本實(shí)施例中，該輻射單元
(100)原正方形的邊長(zhǎng)可設(shè)置為24.5mm，可選的，在不影響天線性能的范圍內(nèi)，也可將該輻射單元(100)原正方形的邊長(zhǎng)設(shè)置為其它長(zhǎng)度，如24mm，本發(fā)明實(shí)施例并不限制于此。該輻射單元(100)貼附在第一介質(zhì)基片(400)的第一表面。
[0026]該輻射單元(100)是天線主要輻射體，承擔(dān)輻射能量的作用。輻射單元(100)的個(gè)數(shù)可為多個(gè)，輻射單元(100)的個(gè)數(shù)和貼片天線的輻射增益正相關(guān)，即當(dāng)需要該貼片天線有較高增益，則設(shè)置較多的輻射單元(100)。
[0027]該可控寄生單元(200) (300)包括第二寄生貼片(201) (301)、可控開(kāi)關(guān)(203)(303)和至少一個(gè)短路孔(202) (302)。第二寄生貼片(201) (301)為將正方形的四個(gè)角切除之后而形成的八邊形，在本實(shí)施例中，第二寄生貼片(201) (301)的原正方形邊長(zhǎng)設(shè)置為26mm，可選的，在不影響天線性能的范圍內(nèi)，也可將該第二寄生貼片(201) (301)原正方形的邊長(zhǎng)設(shè)置為其它長(zhǎng)度，如25.5_，本發(fā)明實(shí)施例并不限制于此。在本實(shí)施例中該八邊形第二寄生貼片(201) (301)傾斜45度放置，即圖1所示的第二寄生單元(200) (300)的第二寄生貼片的八邊形的下邊線和該貼片天線裝置的邊線成45度夾角?？蛇x的，在不影響天線性能的范圍內(nèi)，也可將