[发明专利]一种高隔离度高增益双单元微带天线及其制作方法

说明书

本发明属于微带天线领域，公开了一种高隔离度高增益双单元微带天线及其制作方法，包括第一介质基板、第二介质基板、威尔金森功分器以及SMA同轴接头；第一介质基板与第二介质基板连接且第一介质基板位于第二介质基板上方，第一介质基板与第二介质基板之间设置空气腔；第一介质基板上表面设置开口谐振环阵列，第二介质基板上表面设置二单元矩形贴片天线，下表面设置金属接地板，威尔金森功分器一端连接二单元矩形贴片天线，另一端与SMA同轴接头连接；SMA同轴接头与金属接地板连接。通过威尔金森功分器隔离二单元矩形贴片天线，减小二单元矩形贴片天线之间的相互耦合干扰，通过开口谐振环阵列减小微带天线侧向辐射，提高辐射增益及方向性。

技术领域

本发明属于微带天线领域，涉及一种高隔离度高增益双单元微带天线及其制作方法。

背景技术

在无线通信系统中，天线是通信系统中最为关键的部件，它决定了无线通信的质量，因此，研制出高性能的天线是学术界和工程界广泛关注的问题，针对于不同的应用场景，天线的选择也不同。2.45GHz ISM频段的通信主要开放给工业，科学和医学机构使用，应用无需许可证或费用，因此无线局域网(IEEE 802.11b/IEEE 802.11g)，蓝牙，ZigBee等无线网络均可工作在2.45GHz。

微带天线由于其具有重量轻，体积小，剖面低，易加工制作，设计成本低等优势，在上述实际工程应用中被广泛地应用。但微带天线也有非常明显的缺点，即有效辐射面积较小导致的辐射增益较低，以及方向性较差，这些缺点使得微带天线的设计及应用受到了很大的限制，对于微带天线而言，提升增益的办法一般有两种，一是利用单元组阵的方式，但是，这种方法却面临阵元之间由于互相耦合的影响导致通信干扰较大的问题；另一种方法是改变天线辐射口径面积，但是该方法设计难度较大。

为了提升2.4GHz ISM频段的天线的通信质量，就需要对上述提出的问题做出妥善的解决。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中微带天线增益较低以及单元组阵微带天线的隔离度较差的缺点，提供一种高隔离度高增益双单元微带天线及其制作方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明一方面，一种高隔离度高增益双单元微带天线，包括第一介质基板、第二介质基板、威尔金森功分器以及SMA同轴接头；

第一介质基板与第二介质基板连接且第一介质基板位于第二介质基板上方，第一介质基板与第二介质基板之间设置空气腔；第一介质基板上表面设置开口谐振环阵列，第二介质基板上表面设置二单元矩形贴片天线，下表面设置金属接地板，威尔金森功分器一端连接二单元矩形贴片天线，另一端与SMA同轴接头连接；SMA同轴接头与金属接地板连接。

本发明高隔离度高增益双单元微带天线进一步的改进在于：

所述第一介质基板与第二介质基板通过若干塑料螺丝连接。

所述空气腔的高度为0.5～0.6倍的谐振频率的空气波长。

所述开口谐振环阵列包括若干周期排列的开口谐振环，开口谐振环为正方形开口谐振环。

所述第一介质基板和第二介质基板均为环氧树脂基板，开口谐振环阵列材质为铜，所述金属接地板材质为铜。

所述第一介质基板位于第二介质基板正上方。

所述威尔金森功分器的两个信号馈入线分别与二单元矩形贴片天线的两个矩形贴片天线中心位置相连。

还包括电阻，电阻两端分别与威尔金森功分器的两个分支连接。

本发明另一方面，一种高隔离度高增益双单元微带天线制作方法包括以下步骤：

S1：在第一介质基板上表面上刻蚀若干个开口谐振环，若干个开口谐振环周期排列；