[发明专利]一种具有边射特性的三频贴片天线

说明书

本发明公开了一种具有边射特性的三频贴片天线，包括第一介质基板、第二介质基板及输入端口；所述第一介质基板位于第二介质基板上方，且它们之间预留有空气层；所述第一介质基板的顶面设置有矩形辐射贴片，且所述矩形辐射贴片的一边加载有开路短截线，同时该矩形辐射贴片的内部开有一靠近并平行于相对另一边的缝隙，所述开路短截线和矩形辐射贴片上的缝隙在谐振时会分别引入一个辐射零点；所述第二介质基板的顶面设置有带缝隙的地板，且所述输入端口的微带馈线是设置在该第二介质基板的底面，通过所述地板上的缝隙来激励矩形辐射贴片。本发明能够实现很好的多频特性和边射辐射特性，具有设计灵活、低剖面、交叉极化低、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及天线的技术领域，尤其是指一种具有边射特性的三频贴片天线。

背景技术

随着第五代通信系统的到来，对于系统的通信容量和传输速率也有了更高的要求。微带平面天线由于其低剖面，重量轻，易加工，低成本等优点而在现在通信系统中受到广泛应用。为了使同一个系统同时满足多个通信标准，多频天线的作用尤为重要。虽然这个目的也能通过使用超宽带天线来覆盖整个频率范围来获得相同的效果，但是超宽带天线通常为全向辐射或者结构复杂，并且会引入额外的信号噪声。对于多频天线，通常情况下要求每个通带具有类似的辐射特性。至今为止国际上学者们提出了多种贴片天线的多频技术。

对现有技术进行调查了解，具体如下：

2017年，Lei Zhu教授等人在IEEE TREANSACTIONS ON ANTENNAS ANDPROPAGATION上发表题为Dual-band and dual-circularly polarized single-layermicrostrip array based on multiresonant modes，文中通过在矩形贴片的边上加载开路枝节，来扰动原本TM30模的场分布来使TM30模获得与基模TM10模类似的边射特性。并且使用对角馈电结构获得了双频双圆极化的工作特性。

2013年，W.C.Mok等人在IEEE TREANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION上发表题为Single-layer single-patch dual-band and triple-band patchantennas，文中通过在矩形贴片上挖U形缝隙，来获得多频特性。通过控制U形缝隙的数量来控制频带数。但是这种方法由于缝隙处的电流参与辐射，天线的交叉极化比较差。并且为了抵消U形缝隙带来的阻抗的容性部分，通常需要使用同轴探针馈电，这大大加大了加工难度和馈电位置的自由性。

总的来说，现有的工作中，有不少关于多频天线的研究，但是大部分都是关于双频或者有高交叉极化，加工复杂的不足。所以设计一款具有低剖面特性，结构简单，具有边射特性的三频天线具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种具有边射特性的三频贴片天线，能够实现很好的多频特性和边射辐射特性，具有设计灵活、低剖面、交叉极化低、成本低等优点。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种具有边射特性的三频贴片天线，包括有第一介质基板、第二介质基板及输入端口；所述第一介质基板位于第二介质基板上方，且它们之间预留有空气层；所述第一介质基板的顶面设置有矩形辐射贴片，且所述矩形辐射贴片的一边加载有开路短截线，同时该矩形辐射贴片的内部开有一靠近并平行于相对另一边的缝隙，所述开路短截线和矩形辐射贴片上的缝隙在谐振时会分别引入一个辐射零点；所述第二介质基板的顶面设置有带缝隙的地板，且所述输入端口的微带馈线是设置在该第二介质基板的底面，通过所述地板上的缝隙来激励矩形辐射贴片。

所述矩形辐射贴片所用的模式为贴片的前三个模式：TM10、TM20、TM30。

所述第一介质基板的一边挖有一凹槽，用于安装输入端口。

所述输入端口为50欧姆的阻抗匹配。