[发明专利]一种具有带内方向图多样性的微带天线和制造方法

说明书

本申请公开了一种具有带内方向图多样性的微带天线，包括：U形辐射贴片，包含两个相同的长方形贴片，沿长方形贴片的宽度方向排列并由细贴片相连，使两个长方形贴片位于细贴片的同一侧；馈电的位置在细贴片另一侧的中央；宽寄生贴片，位于两个长方形贴片之间，两侧各有一窄寄生贴片，整体上形成对称结构；所述宽寄生贴片、窄寄生贴片、U形辐射贴片之间由空隙隔开。本申请还包含所述微带天线的制造方法。本申请使天线在带内不同频率具有不同的辐射方向图。

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种具有带内方向图多样性的微带天线和制造方法。

背景技术

过去的几十年，移动通信从1G(第一代移动通信)发展到5G，天线形态逐渐从全向辐射天线演变成可调多波束辐射天线。进入5G时代，天线频谱进一步提高、带宽进一步增大，车联网和物联网等新兴应用发展迅速，对天线提出了更多要求。

单波束定向天线具有增益高，覆盖半径大的优势，但其水平面覆盖角度小。而宽波束定向天线，可以维持定向辐射，同时其水平面覆盖角度也更大，可以容纳更多用户。与单波束天线相比较，双波束天线可以同时覆盖两个区域，在特定场景下优势突出。

微带天线具有小型化、平面化和轻量化等优点，在民用和军用领域均得到了快速的发展和使用。传统的微带天线在整个带内频率辐射特性单一，通常为定性辐射或者全向辐射。当下，随着移动通信频谱的提高和各种不同行业通信场景的需求，天线小型化、集成化和多功能化已经成为一种发展趋势。如何不依赖于多幅天线，实现具有带内频率方向图多样性的微带天线，是本申请需要解决的。

发明内容

本申请实施例提供一种具有带内方向图多样性的微带天线和制造方法，解决如何通过一幅天线实现带内方向图多样化的问题，使天线在带内不同频率具有不同的辐射方向图。

本申请实施例提出一种具有带内方向图多样性的微带天线，包括：

U形辐射贴片，包含两个相同的长方形贴片，沿长方形贴片的宽度方向排列并由细贴片相连，使两个长方形贴片位于细贴片的同一侧；馈电位置在细贴片另一侧的中央；宽寄生贴片，位于两个长方形贴片之间，两侧各有一窄寄生贴片，整体上形成对称结构；所述宽寄生贴片、窄寄生贴片、U形辐射贴片之间由空隙隔开。

优选地，所述微带天线在对称方向的尺寸是垂直方向尺寸的2倍以上。

优选地，微带馈线的长度的0.52倍介质波长、宽度为0.058倍介质波长。

在本申请任意一个实施例中，优选以下至少一种尺寸：

所述长方形贴片的长度为0.5倍介质波长，宽度为0.44倍介质波长。

两长方形贴片中间连接细贴片的长度为0.92倍介质波长，宽度为0.0077倍介质波长。

所述宽寄生贴片的长度为0.45倍介质波长，宽度为0.4倍介质波长。

所述窄寄生贴片的长度为0.45倍介质波长，宽度为0.077倍介质波长。

所述窄寄生贴片与宽寄生贴片的间隙为0.039倍介质波长，窄寄生贴片与长方形辐射贴片的间距为0.145倍介质波长。

本申请还提出一种微带天线制造方法，用于实现本申请任意一项实施例所述具有带内方向图多样性的微带天线，包含以下步骤：

改变所述微带天线在对称方向的尺寸和垂直方向尺寸，使所述微带天线产生的两个谐振频率达到其目标值；

改变所述宽寄生贴片、窄寄生贴片的位置，使产生的第三个谐振频率达到其目标值。

优选地，还包含以下步骤：

调整微带馈线的长度和宽度，使微带特性阻抗达到设定的值。