[发明专利]一种双频段阻抗匹配微带天线及天线阵列

说明书

本发明提供一种双频段阻抗匹配微带天线及天线阵列，所述双频段阻抗匹配微带天线通过在矩形微带天线的两个角上截去一部分，从而实现在第一频段的良好辐射和在第二频段上的勉强辐射。同时，通过构建双频段阻抗匹配电路，对第一频段以及第二频段的辐射进行同步的阻抗匹配，其中，所述双频段阻抗匹配微带线将两个频段对应的不同复阻抗转换为一对共轭复阻抗，所述双频段阻抗匹配耦合线将共轭复阻抗转换为设定匹配阻抗并与源阻抗向匹配。

技术领域

本发明涉及微带天线技术领域，尤其涉及一种双频段阻抗匹配微带天线及天线阵列。

背景技术

移动互联网的飞速演进使得各种通信设备的小型化与集成化成为了当前重要的发展趋势。在各种应用场景下，天线设计越来越倾向于在更小的设计空间内，实现更大容量和更可靠的数据通信，也因此，对于可重构天线的需求越来越高。

可重构天线能够基于单独的一个天线实现多个频段、多个极化形式和不同方向图的辐射，因此，可重构天线主要包括极化可重构天线、频率可重构天线和方向图可重构天线。但是，在设计多波段天线时，都会遇到各个频段的阻抗匹配无法完全兼顾的问题，传统的解决方案无非两种：一是通过对天线结构参数进行优化，对天线在各个频段的匹配进行权衡。尽管这样可以使得那些匹配较差的频段得到优化，但是往往也不可避免牺牲了其他频段的一些性能；二是通过改进天线结构如阶梯型或渐变微带线馈电来增加天线的阻抗带宽，但是当多个频段相距较远时，阻抗带宽往往难以覆盖。因此，需要一种新的天线结构，使得在不同频段下都能得到良好的阻抗匹配。

发明内容

本发明实施例提供了一种双频段阻抗匹配微带天线及天线阵列，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷，解决现有技术中可重构天线对于不同频段信号阻抗匹配效果差的问题。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种双频段阻抗匹配微带天线，包括：金属地、基片、辐射贴片、双频段阻抗匹配微带线、双频段阻抗匹配耦合线和馈电微带线。

金属地，作为基底用于保持公共地区域电压等势。

基片，设置在所述金属地上方用于承载天线结构。

辐射贴片，设置在所述基片上；所述辐射贴片为矩形，所述辐射贴片的第一条长边上截去两个角，以实现在第一频段的良好辐射和在第二频段上的勉强辐射，所述辐射贴片上与所述第一条长边相对的第二条长边上设有用于馈电的天线原型端口。

双频段阻抗匹配微带线，连接所述天线原型端口，用于将两个频段的复阻抗转换为共轭复阻抗。

双频段阻抗匹配耦合线，连接所述双频段阻抗匹配微带线，用于将所述共轭复阻抗转化为设定匹配阻抗。

馈电微带线，连接所述双频段阻抗匹配耦合线并用于馈电。

其中，所述设定匹配阻抗与所述馈电微带线相匹配。

在一些实施例中，所述金属地的材料为铜，所述基片的材料为石英玻璃，所述辐射贴片的材料为铜。

在一些实施例中，所述设定匹配阻抗为50欧姆。

在一些实施例中，所述双频段阻抗匹配耦合线为单节耦合微带线。

在一些实施例中，所述馈电微带线采用T型结微带功分器进行馈电。