一種寄生雙層天線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種寄生雙層天線，包括有疊加在一起的第一PCB板及第二PCB板；所述第一PCB板頂面設有第一微帶單元，所述第一微帶單元包括有兩個形狀相同、對稱設置微帶振集；所述第二PCB板頂面設有第二微帶單元；第一PCB板及第二PCB板疊加時，第二微帶單元位于第二PCB板頂面及第一PCB底面；通過優良的雙層結構設計，通過不斷試驗和參數調整下，實現了優良的前后比特性較好的天線性能及增益。本天線具有低剖面、寬帶、高增益的特點，天線10dB阻抗帶寬28.4％，單個天線平均增益8.2dBi。
【專利說明】
一種寄生雙層天線
技術領域
[0001]本發明涉及一種寄生雙層天線。
【背景技術】
[0002]天線是一種把高頻電流轉化成無線電波發射到空間，同時可以收集空間無線電波并產生高頻電流的裝置。天線可看作由電容和電感組成的調諧電路;該調諧電路在某些頻率點，其容性和感性將相互抵消，電路表現出純阻性，該現象稱之為諧振，而諧振現象對應的工作頻點即為諧振頻率點，處于天線諧振頻率點的能量，其輻射特性最強。并將具有諧振特性的天線結構稱作天線天線，并將高頻電流直接激勵的天線結構稱作有源天線，反之稱作無源天線;現有天線中，在根據實際使用的需要對天線進行設計時，為了使得天線的諧振頻率點滿足設定要求，需要對天線的輸入阻抗進行調整，通過調整后的天線以及普通天線依然不能滿足目前通信標準的要求，目前通信標準越來越高，對天線的要求也越來越高，目前的天線的增益、方向性、前后比均需要獲得突破。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于克服以上所述的缺點，提供一種寄生雙層天線。
[0004]為實現上述目的，本發明的具體方案如下:一種寄生雙層天線，包括有疊加在一起的第一 PCB板及第二 PCB板;所述第一 PCB板頂面設有第一微帶單元，所述第一微帶單元包括有兩個形狀相同、對稱設置微帶振集;所述第二PCB板頂面設有第二微帶單元;第一PCB板及第二 PCB板疊加時，第二微帶單元位于第二 PCB板頂面及第一 PCB底面。
[0005]其中，每個微帶振集包括有一個梯形的梯形振子臂、分別設于梯形振子臂的兩側的、呈三角形的第一角臂和第二角臂;第一角臂、第二角臂與梯形振子臂之間均連設有弧形連接臂；
每個第一角臂和第二角臂的一個角均指向第一 PCB板的中心;每個第一角臂和第二角臂靠近第一 PCB板中心的角處設有條形空槽;每個第一角臂和第二角臂上還設有鏤空單元，鏤空單元包括有F形鏤空桿;每第一微帶單元還包括有兩個矩形饋電片，每個微帶振集的梯形振子臂分別與對應的矩形饋電片饋電耦合連接。
[0006]所述第二微帶單元包括有圓環形的環形輻射臂，所述環形輻射臂向內延伸出有兩個相對設置的橫桿，每個橫桿向中心延伸出弧形的弧形輻射臂。
[0007]其中，兩個饋電耦合片相鄰處均設有一個耦合缺口。
[0008]其中，所述第一PCB板及第二PCB板疊加在一起時，每個橫桿位于相應微帶振集的梯形振子臂的垂直投影區域內。
[0009]其中，每個第一角臂和第二角臂的三個角均為圓弧角。
[0010]其中，兩個弧形輻射臂之間的最大距離為M，最小距離為N，條形空槽的長度為L，則M=N+0.86Lo
[0011]其中，所述第一PCB板和第二PCB板均為正方形，所述第一PCB板的四個角處設有L形的隔離微帶臂；
其中，兩個微帶振集中間設有兩個T形寄生振子臂；
其中，所述第一PCB板和第二PCB板均為正方形，且第一PCB板和第二PCB板均有兩個邊上設有矩形寄生振子臂；
本發明的有益效果為:通過優良的雙層結構設計，通過不斷試驗和參數調整下，實現了優良的前后比特性較好的天線性能及增益。本天線具有低剖面、寬帶、高增益的特點，天線1dB阻抗帶寬28.4%，單個天線平均增益8.2dB1
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的主視圖；
圖2是第一 PCB板的俯視圖；
圖3是第二 PCB板的俯視圖；
圖4是微帶振集的結構示意圖；
圖5是本發明天線具體實施例的Sll參數的仿真和測試曲線圖。
[0013]圖6是本發明天線具體實施例的增益仿真測試曲線圖和效率測試曲線圖；
圖7是本發明天線具體實施例在5GHz的歸一化輻射方向圖。
[0014]圖1至圖7中的附圖標記說明:
Hl-第一 PCB板;Hll-梯形振子臂;H12-弧形連接臂;H13-第一角臂;H14-第二角臂;H15-條形空槽;Hl 6-鏤空單元;Hl 7-形鏤空桿；
H2-第二 PCB板;H21-環形輻射臂;H22-橫桿;H23-弧形輻射臂；
H3-矩形饋電片;H4-矩形寄生振子臂;H5-隔離微帶臂;H6-T形寄生振子臂。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明，并不是把本發明的實施范圍局限于此。
[0016]如圖1至圖7所示，本實施例所述的一種寄生雙層天線，包括有疊加在一起的第一PCB板Hl及第二 PCB板H2;所述第一 PCB板Hl頂面設有第一微帶單元，所述第一微帶單元包括有兩個形狀相同、對稱設置微帶振集;所述第二PCB板H2頂面設有第二微帶單元;第一PCB板Hl及第二 PCB板H2疊加時，第二微帶單元位于第二 PCB板H2頂面及第一 PCB底面;本實施例所述的一種寄生雙層天線，每個微帶振集包括有一個梯形的梯形振子臂H11、分別設于梯形振子臂Hll的兩側的、呈三角形的第一角臂H13和第二角臂H14;第一角臂H13、第二角臂H14與梯形振子臂Hll之間均連設有弧形連接臂H12;每個第一角臂H13和第二角臂H14的一個角均指向第一 PCB板Hl的中心;每個第一角臂H13和第二角臂H14靠近第一 PCB板Hl中心的角處設有條形空槽H15;每個第一角臂H13和第二角臂H14上還設有鏤空單元H16，鏤空單元H16包括有F形鏤空桿H17;每個微帶振集還包括有一個矩形饋電片H3，每個微帶振集的梯形振子臂Hll分別與對應的矩形饋電片H3饋電耦合連接。所述第二微帶單元包括有圓環形的環形輻射臂H21，所述環形輻射臂H21向內延伸出有兩個相對設置的橫桿H22，每個橫桿H22向中心延伸出弧形的弧形輻射臂H23。第一 PCB板Hl及第二 PCB板H2疊加時，第一微帶單元和第二微帶單元相互作用時，在盡可能的避免耦合干擾后，其能達到優異的天線特性，參照圖5，本發明實施例仿真與測試的Isil I參數較為吻合，測試的1dB阻抗帶寬是28.4%，阻帶I Sll I接近于O。參照圖6，本發明實施例仿真與測試的增益曲線比較吻合，測試通帶內平均增益
8.2dBi，并且在通帶邊沿有很高的滾降度，在很寬的阻帶內帶外抑制超過20dBi，0?1GHz范圍內有較好的濾波效果。本發明實施例的帶內效率高達95 %。參閱圖7，中心頻率5GHz的歸一化方向圖。最大輻射方向在輻射體的正上方，主極化比交叉極化大25dBi以上。通帶內其他頻率的方向圖與5GHz的方向圖類似，整個通帶內方向圖穩定。
[0017]本實施例所述的一種寄生雙層天線，兩個饋電耦合片相鄰處均設有一個耦合缺口。可以有效降低耦合干擾。
[0018]本實施例所述的一種寄生雙層天線，所述第一 PCB板Hl及第二 PCB板H2疊加在一起時，每個橫桿H22位于相應微帶振集的梯形振子臂Hll的垂直投影區域內。增加增益，減少場外干擾。
[0019]本實施例所述的一種寄生雙層天線，每個第一角臂H13和第二角臂H14的三個角均為圓弧角。電流更圓滑，增加帶寬。
[0020]本實施例所述的一種寄生雙層天線，兩個弧形輻射臂H23之間的最大距離為M，最小距離為N，條形空槽H15的長度為L，則M=N+0.86L。滿足該公式的時候，測試通帶內平均增益可達到9.15dBi的水平。
[0021]本實施例所述的一種寄生雙層天線，所述第一PCB板Hl和第二PCB板H2均為正方形，所述第一 PCB板Hl的四個角處設有L形的隔離微帶臂H5;增加隔離性，減少駐波比。
[0022]本實施例所述的一種寄生雙層天線，兩個微帶振集中間設有兩個T形寄生振子臂H6;具體的一個T形寄生振子臂H6的凸臂設于兩個微帶振集的相鄰兩個第一角臂H13之間，另一個T形寄生振子臂H6的凸臂設于兩個微帶振集的相鄰兩個第一角臂H13之間，能有效降低駐波比，提尚天線特性。
[0023]本實施例所述的一種寄生雙層天線，所述第一PCB板Hl和第二PCB板H2均為正方形，且第一 PCB板Hl和第二 PCB板H2均有兩個邊上設有矩形寄生振子臂H4;有效增加增益。
[0024]以上所述僅是本發明的一個較佳實施例，故凡依本發明專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發明專利申請的保護范圍內。
【主權項】
1.一種寄生雙層天線，其特征在于:，，包括有疊加在一起的第一PCB板(Hl)及第二PCB板(H2);所述第一 PCB板(Hl)頂面設有第一微帶單元，所述第一微帶單元包括有兩個形狀相同、對稱設置微帶振集;所述第二 PCB板(H2)頂面設有第二微帶單元;第一 PCB板(Hl)及第二PCB板(H2)疊加時，第二微帶單元位于第二 PCB板(H2)頂面及第一 PCB底面； 所述第一 PCB板(Hl)和第二 PCB板(H2)均為正方形，且第一 PCB板(Hl)和第二 PCB板(H2)均有兩個邊上設有矩形寄生振子臂(H4)。2.根據權利要求1所述的一種寄生雙層天線，其特征在于:每個微帶振集包括有一個梯形的梯形振子臂(H11)、分別設于梯形振子臂(Hll)的兩側的、呈三角形的第一角臂(H13)和第二角臂(H14);第一角臂(H13)、第二角臂(H14)與梯形振子臂(Hll)之間均連設有弧形連接臂(H12); 每個第一角臂(H13)和第二角臂(H14)的一個角均指向第一 PCB板(Hl)的中心;每個第一角臂(H13)和第二角臂(H14)靠近第一 PCB板(Hl)中心的角處設有條形空槽(H15);每個第一角臂(H13)和第二角臂(H14)上還設有鏤空單元(H16)，鏤空單元(H16)包括有F形鏤空桿(H17);第一微帶單元還包括有兩個矩形饋電片(H3)，每個微帶振集的梯形振子臂(Hll)分別與對應的矩形饋電片(H3 )饋電耦合連接。3.每個第一角臂(H13)和第二角臂(H14)的一個角均指向第一PCB板(Hl)的中心;每個第一角臂(H13)和第二角臂(H14)靠近第一 PCB板(Hl)中心的角處設有條形空槽(H15);每個第一角臂(H13)和第二角臂(H14)上還設有鏤空單元(H16)，鏤空單元(H16)包括有F形鏤空桿(H17);第一微帶單元還包括有兩個矩形饋電片(H3)，每個微帶振集的梯形振子臂(Hll)分別與對應的矩形饋電片(H3)饋電耦合連接。所述第二微帶單元包括有圓環形的環形輻射臂(H21)，所述環形輻射臂(H21)向內延伸出有兩個相對設置的橫桿(H22)，每個橫桿(H22)向中心延伸出弧形的弧形輻射臂(H23)。4.根據權利要求2所述的一種寄生雙層天線，其特征在于:兩個饋電耦合片相鄰處均設有一個耦合缺口。5.根據權利要求2所述的一種寄生雙層天線，其特征在于:所述第一PCB板(Hl)及第二PCB板(H2)疊加在一起時，每個橫桿(H22)位于相應微帶振集的梯形振子臂(Hll)的垂直投影區域內。6.根據權利要求2所述的一種寄生雙層天線，其特征在于:每個第一角臂(H13)和第二角臂(H14)的三個角均為圓弧角。7.根據權利要求2所述的一種寄生雙層天線，其特征在于:兩個弧形輻射臂(H23)之間的最大距離為M，最小距離為N，條形空槽(H15)的長度為L，則M=N+0.86L。
【文檔編號】H01Q1/38GK106099345SQ201610536561
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月9日
【發明人】覃梅花
【申請人】覃梅花