[发明专利]一种无反射背腔的超宽带高增益贴片天线

说明书

本发明公开了一种无反射背腔的超宽带高增益贴片天线，属于高频通讯领域，针对现有技术中一般贴片天线不能实现超宽带高增益的问题提出本方案。所有寄生贴片均分别通过一金属短路柱与金属地板电性连接，令寄生贴片等效为寄生地面；寄生贴片包括设置在两片辐射贴片之间的一片辐射间寄生贴片以及镜像设置在两片辐射贴片外侧的两片内嵌式寄生贴片；辐射贴片靠近内嵌式寄生贴片的侧边内凹，内嵌式寄生贴片靠近辐射贴片的端部延伸进辐射贴片的内凹处。优点在于，通过特殊的内嵌式寄生贴片结构与辐射贴片的凹陷配合，再配合上寄生地面，可以实现从1486.3MHz到3856.5MHz的阻抗带宽，带宽内端口反射系数小于‑10dB，带宽内天线增益为9～11.94dBi。

技术领域

本发明涉及一种贴片天线，尤其涉及一种无反射背腔的超宽带高增益贴片天线。

背景技术

随着社会信息量的日益剧增，为了保持高效的信息传输与处理，现代无线通信系统要求天线向宽带技术发展。目前，研究人员已经提出了很多拓展天线带宽的方法，如贴片开槽、改变馈电结构、采用电磁转换带隙结构、超材料技术等等。但基于上述方法拓展带宽的许多天线存在增益低、带内增益起伏大、结构复杂、加工困难等问题，因此研究人员同样也提出了许多改善增益等问题的方法，比如添加反射背腔等。为了改善增益性能，该天线虽然可以采用普通的反射背腔来控制辐射特性获得高增益，但添加反射背腔会占用额外的空间，此外也会因为背腔结构的变化而加工困难。

发明内容

本发明目的在于提供一种无反射背腔的超宽带高增益贴片天线，以解决上述现有技术存在的问题。

本发明所述一种无反射背腔的超宽带高增益贴片天线包括金属地板、介质基板和馈电板单元；介质基板设置在金属地板上方一定高度的平面；介质基板上表面铺设有两片互为镜像的辐射贴片以及若干寄生贴片；馈电板单元垂直设置在金属地板和介质基板之间，馈电板单元上端馈电部位与辐射贴片电性连接，下端的绝缘部位固定连接在金属地板上表面，导电部位穿过金属地板后外接馈电网络且不与金属地板接触；

所有寄生贴片均分别通过一金属短路柱与金属地板电性连接，令寄生贴片等效为寄生地面；

所述若干寄生贴片包括设置在两片辐射贴片之间的一片辐射间寄生贴片以及镜像设置在两片辐射贴片外侧的两片内嵌式寄生贴片；所述的辐射间寄生贴片与辐射贴片之间设有间隙；辐射贴片靠近内嵌式寄生贴片的侧边内凹，内嵌式寄生贴片靠近辐射贴片的端部延伸进辐射贴片的内凹处且与辐射贴片留有间隙。

所述的内嵌式寄生贴片包括依次连接的外延部、连接部和内嵌部；其中内嵌部位于辐射贴片的内凹处之内，外延部位于辐射贴片内凹处以外，连接部过渡连接所述的外延部和内嵌部。

所述的外延部中部通过金属短路柱与金属地板电性连接。

所述的辐射间寄生贴片为矩形，中部通过金属短路柱与金属地板电性连接。

所述的馈电板单元为cpw馈电结构。

本发明所述一种无反射背腔的超宽带高增益贴片天线，其优点在于，通过特殊的内嵌式寄生贴片结构与辐射贴片的凹陷配合，再配合上寄生地面，可以实现从1486.3MHz到3856.5MHz的阻抗带宽，带宽内端口反射系数小于-10dB，带宽内天线增益为9～11.94dBi，特别地，在1486.3MHz到3358.2MHz之间带宽的77.3％频带内天线增益均大于10dBi。

附图说明

图1是本发明所述超宽带高增益贴片天线的平面结构示意图。

图2是本发明所述超宽带高增益贴片天线的立体结构示意图。

图3是本发明所述超宽带高增益贴片天线的剖面结构示意图。

图4是图2所示结构隐藏介质基板后的结构示意图。

图5是馈电板单元与金属地板的配合关系示意图。