[发明专利]一种双扇形高增益微带贴片天线

说明书

本发明公开了一种双扇形高增益微带贴片天线，它包括基板1、扇形天线贴片2及设置在所述基板1上的微波传输组件。所述双扇形天线贴片2分布在基板1上表面中心，同轴电缆3位于基板1中心并贯穿基板1，连接基板1上表面的扇形天线贴片2以及基板1下方波面端口6，地线5分布与整个基板1下表面，超材料结构4则分布在基板地线的下端。它尺寸小，结构简单，增益明显高于同类型的微带贴片天线，能够适用于多种工作场所，具有很高的实用价值。

技术领域

本发明涉及微带天线技术领域，尤其涉及一种双扇形高增益微带贴片天线。

背景技术

微带贴片天线是一种常见的微带天线，该天线一般由介质基板、辐射贴片以及接地板组成。天线的辐射贴片也有多种形式，一般为三角形，矩形，圆形等多种形式，该天线的最大辐射方向一般均在测射方向，即垂直与基板方向。微带贴片天线制作简单，成本低，易于小型化、集成化，结构紧凑等多种优点，在实际的生产与应用中受到了广泛的关注。

目前微带贴片天线在移动通信系统、卫星通信系统、全球定位系统和远程遥感系统等多方面均受到了广泛的关注与研究。但是，这种微带贴片天线在毫米波段应用时在增益满足应用要求的情况下，尺寸过大，不能够满足实际要求，从而影响微带贴片天线在毫米波段的应用。

目前对于微带贴片的天线的研究机构诸如电子科技大学、中国电子科技集团等天线增益可以做到同尺寸的单个微带贴片天线元件增益达3-5dB。

因此，亟待需要一种双扇形高增益微带贴片天线来解决上述难题。

发明内容

为了有效解决高增益与小型化之间的矛盾问题，本发明公开了一种双扇形高增益微带贴片天线，它利用双扇形形状，设计了工作在32.9GHz的高增益微带贴片天线。双扇形天线贴片表面刻蚀在基板上表面，通过同轴电缆连接基板底部底线以及刻蚀在基板底部的超材料结构，实现毫米波段高增益小型化天线信号传输。

一种双扇形高增益微带贴片天线，其特征在于，所述双扇形高增益微带贴片天线包括：

至少一个提供支撑基础的基板；

至少一个设置在基板表面的扇形天线贴片；

至少一组设置在基板底部的超材料结构；

至少一组设置连接基板与天线元件的微波传输组件；

所述微波传输组件包括用于传输信号的信号线单元、设置在信号线单元周侧的地线单元、设置在所述信号线单元下的波面端口；

所述信号线单元为同轴电缆，该同轴电缆通过波面端口连接扇形天线贴片与地线，通过同轴电缆进行信号传输；

所述基板底部的超材料结构以及扇形天线贴片通过同轴电缆，穿过基板进行连接，同轴电缆中心位于基板中心；

所述同轴电缆包括分别连接所述扇形天线贴片、基板、超材料结构以及地线，同轴电缆最后通过波面端口，采用50ohm信号线进行信号传输。

所述扇形天线贴片为双扇形结构，扇形弧度角为90°，有利于天线的增益提高，在扇形贴片中心设有扇形天线缝隙，减少天线贴片面积，有利于天线信号传输。

所述超材料结构为金属材料按照周期性排列构成。所述超材料结构是宽度为0.4mm的内外方形圆环，内外圆环间距为0.4mm，外圆环边缘与基板边缘相隔间距为0.4mm，外圆环在左侧开有0.5mm长度开口，内圆环在右侧开有0.5mm的开口。所述超材料结构能够有效的反射微波，提高天线信号传输效率。

本发明的有益效果为：

本发明采用双扇形天线贴片，能够有效降低天线尺寸并且保持较高的增益，对于天线在毫米波段的应用有较大的优势。