[发明专利]一种宽频带、高增益的双单元微带天线及其制作方法

说明书

本发明公开了一种宽频带、高增益的双单元微带天线及其制作方法，属于微带天线领域。一种宽频带、高增益的双单元微带天线，在介质基板的上表面设置双单元加载有U型槽的矩形微带天线，两个天线单元用T型功分器相连，同时在双单元天线的周围设置周期排列的方形贴片和开口谐振环，其中方形贴片三面环绕双单元U型槽微带天线，而开口谐振环在基板两边的边缘周期排列；在介质基板的下表面设置金属接地板和方形贴片，方形贴片沿着金属接地板三面环绕且与上表面的方形贴片大小一致且分别对齐。而在基板下表面设置与上表面的开口谐振环对应的金属线，与开口谐振环的开口形成互补结构。解决了现有技术中微带天线方向性较差以及宽带较窄缺点。

技术领域

本发明属于微带天线领域，涉及一种宽频带、高增益的双单元微带天线及其制作方法。

背景技术

在通信行业，无线通信是一种应用最为广泛的通信方式，而天线作为无线通信中的重要载体，在通信过程中起到了关键的作用。随着物联网行业的快速发展，各种物联网设备越来越要求小型化，低重量，抗干扰等性能，这对于天线的设计提出了更为严格的要求。

在无线通信领域，2.4GHz ISM频段的无线通信是开放给工业，科学和医学机构使用，无需许可证，这使得该频段下射频天线的需求量增大。而微带天线由于其体积小，重量轻，低剖面，易于扩阵，制作简单等明显的优势激发了许多专家学者的研究热情。但是传统的微带天线也有其不足之处，例如带宽较窄，增益较低，方向性较差等，这些劣势使得它在工程应用领域受到了许多限制。虽然微带天线可以通过扩阵的方式提升天线的方向性系数，但是扩阵后的馈电网络也会由于馈线的损耗而导致辐射效率降低，且馈电网络的设计非常复杂，设计和调节难度都比较大，故在工程领域推广的难度也随之提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中微带天线方向性较差以及宽带较窄缺点，提供一种宽频带、高增益的双单元微带天线及其制作方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种宽频带、高增益的双单元微带天线，包括介质基板，介质基板的上、下表面上均为铜层；

介质基板的上表面上设有双单元U型槽微带天线和T型功分器，双单元U型槽微带天线开口向上设置，其两个U型槽的中心分别与T型功分器的两个信号馈入线相连，T型功分器的末端延伸至介质基板的下端面处；

介质基板上表面还设有若干方形贴片，方形贴片排列成U型，围设在双单元U型槽微带天线的外围，方形贴片排列成的U型的开口方向与双单元U型槽微带天线中的U型槽开口方向相反；

介质基板上表面还设有若干开口谐振环，开口谐振环对称设置在方形贴片U型的外侧，开口谐振环的开口与双单元U型槽微带天线中的U型槽开口方向相同；

介质基板下表面设有若干金属线、若干方形贴片和金属接地板，上、下表面的方形贴片一一对应设置，金属接地板位于下表面方形贴片的内侧，金属接地板延伸至介质基板下端面处；下表面的金属线与上表面的开口谐振环对应设置，金属线宽度与开口谐振环开口的宽度相同；

T型功分器的馈电处连接有SMA同轴接头，SMA同轴接头另一端与金属接地板连接。

进一步的，开口谐振环为矩形框状，矩形边上设有一个缺口。

进一步的，开口谐振环为对称图形。

进一步的，金属线的长度与开口谐振环的长度相等。

进一步的，金属接地板为矩形状。

进一步的，方形贴片、金属接地板和金属线均为铜制成。

进一步的，介质基板由环氧树脂制成。

本发明的宽频带、高增益的双单元微带天线的制造方法，包括以下步骤：

1)在介质基板的上、下表面覆铜；