[发明专利]一种圆弧角和弯曲辐射边的微带贴片

说明书

本发明公开了一种圆弧角和弯曲辐射边的微带贴片，该微带贴片为厚度为δ的金属薄片，该金属薄片是由四个圆弧角连接两组对边的结构，四个圆弧角的半径均为R、中心角均为β，每个圆弧角与相邻的两条边均相切；所述两组对边中至少有一组对边为弯曲辐射边。本发明的圆弧角和弯曲辐射边微带贴片能改善边缘电场的不连续性，增加贴片电流的差异性，从而具有展宽贴片工作带宽的能力，所发明微带贴片作为一种基本的贴片结构不仅可单独使用使微带贴片天线获得更大的带宽，也可和其它展宽带宽的措施相结合使用，使其带宽得到进一步的展宽，且保持了传统微带贴片天线的优异性能，因而具有广泛的通用性和灵活性。

技术领域

本发明涉及一种具有圆弧角和弯曲辐射边形状的基本辐射贴片，以其作为微带天线的基本辐射贴片，可以展宽传统直角矩形贴片微带天线的带宽，属于微波天线技术领域。

背景技术

微带天线由于具有结构简单、体积小、重量轻、剖面薄、易于制造与集成等优点在通信和雷达系统中一直被广泛应用。然而，传统的矩形微带贴片(直角直边的矩形贴片)构成的微带天线具有工作频带窄的缺点，通常其工作带宽只有百分之几。这严重限制了其广泛应用。因此，展宽微带贴片天线带宽的技术一直受到了广泛研究。近年来，人们对低剖面、低成本宽带微带贴片天线的需求明显增大，相关的研究也成为业内关注的焦点和研究的重点。多层贴片、附加寄生贴片、贴片上开不同形状的槽/缝等是展宽微带贴片天线工作带宽的一些主要方法。所有这些方法各有优缺点，例如，在不同程度地展宽了工作带宽的同时，或多或少地使天线的其它方面如剖面高度、天线尺寸、设计制造复杂度以及制造成本等性能有所下降。因此，需要一种能够展宽带宽的具有广泛适用性的基本贴片结构。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种具有展宽工作频带效果并具有广泛适用性的基本贴片结构，该基本贴片结构能够在展宽微带贴片天线带宽的同时，不对贴片天线的其它性能造成不利的影响；本发明的微带贴片是一种带有圆弧角和弯曲辐射边的微带贴片，可以作为一种基本的贴片结构，不仅可单独使用，使微带贴片天线的带宽得到扩展，还可与其它多种展宽贴片天线带宽的措施相结合，使微带贴片天线的带宽在采用其它措施展宽的基础上得到进一步的扩展。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种圆弧角和弯曲辐射边的微带贴片，该微带贴片为厚度为δ的金属薄片，该金属薄片是由四个圆弧角连接两组对边的结构，四个圆弧角的半径均为R、中心角均为β，每个圆弧角与相邻的两条边均相切；所述两组对边中至少有一组对边设置为弯曲辐射边，所述弯曲辐射边为内凹边；若两组对边中仅有一组对边为弯曲辐射边，则另一组对边为非辐射边，所述非辐射边为直线边。

本发明对传统矩形贴片的形状进行了改善，将传统矩形贴片的四个直角拐角改为四个圆弧形拐角，辐射边采用向内弯曲的曲边。本发明与传统矩形贴片相比，具有展宽贴片天线带宽的作用，圆弧角消除了边缘电场的不连续性，并使电流沿圆弧角弯曲，且增加了非辐射边的等效长度，弯曲辐射边进一步增加了电流路径的差异性，所有这些措施，降低了微带贴片天线等效电路的电容，增加了电感；圆弧角和内弯曲的辐射边结合，使本发明的贴片比传统矩形贴片获得了更大的带宽。本发明的贴片也可代替传统的直角直边的矩形贴片，与多种馈电结构和多种展宽带宽的措施结合使用，使微带贴片天线的带宽得到进一步的展宽。

具体的，所述两组对边中，其中一组对边的轮廓长度为L，另一组对边的轮廓长度为W：若L＝W，则该金属薄片为正方形轮廓；若L≠W，则该金属薄片为矩形轮廓。

进一步的，所述圆弧角的中心角均β大于90°。

具体的，所述弯曲辐射边为圆弧线或双曲线、抛物线、折线等其他形式的内凹曲线或折线。

具体的，该微带贴片使用金属薄片加工而成，或通过敷铜印刷工艺在介质基片上制成。