CN203883119U - 一种带隔离圈的多层微带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带隔离圈的多层微带天线，包括接地板和设置在接地板上的若干层微带天线，每层微带天线由上到下依次为辐射器和介质基板，在辐射器下方设有用于对辐射器馈电的同轴馈线，且该同轴馈线通过介质基板穿出接地板；每相邻两层微带天线中位于下层的微带天线介质基板上设有金属化过孔隔离圈，位于上层的微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈内，位于下层的微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈外。该隔离圈线能够有效消除上层天线馈电对下层天线的影响，同时减小天线重量，便于小型化加工。

Description

一种带隔离圈的多层微带天线

技术领域

本实用新型涉及一种微带天线，具体涉及一种带隔离圈的多层微带天线。

背景技术

多层微带天线组合(叠放)工作时，穿过下层天线给上层天线馈电时，往往需要进行屏蔽，以满足对上层天线的馈电产生影响，称为馈电隔离。微带天线的馈电方式常用的有侧馈和背馈两种方式，当然还会有其它诸如耦合馈电等方式。侧馈是指从辐射器的边沿对天线进行馈电，而背馈是指从微带天线的接地板一方对天线进行馈电。

在多层天线组合使用时，往往需要将多层微带天线以层叠的方式组合使用。如果采用侧馈方式，不但会影响天线辐射的圆度，同时还会造成主辐射方向偏离天线正前方。所以，背馈方式几乎成了多层微带天线馈电的唯一选择。然而，当多层天线都采用背馈方式时，馈电隔离成了多层天线馈电的难点。这是因为上一层天线的馈电装置都要穿过下一层天线，这不但会对下层微带天线的结构造成影响，而且会影响到下层天线的电气性能指标。同时，由于传统的馈电隔离技术都是在馈电探针外添加短路金属管，这样增加天线重量，不利于天线小型化和轻型化。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带隔离圈的多层微带天线，该微带天线能够有效消除上层天线馈电对下层天线的影响。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种带隔离圈的多层微带天线，包括接地板和设置在接地板上的若干层微带天线，每层微带天线由上到下依次为辐射器和介质基板，在辐射器下方设有用于对辐射器馈电的同轴馈线，且同轴馈线通过介质基板穿出接地板；

每相邻两层微带天线中位于下层的微带天线介质基板上设有金属化过孔隔离圈，位于上层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈内，位于下层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈外。

当设置在接地板上的微带天线为两层时，在接地板上由上至下依次设置有上层辐射器、上层介质基板、下层辐射器及下层介质基板，在下层介质基板中设置金属化过孔隔离圈；

设置在上层辐射器下方的上层微带天线同轴馈线依次通过上层介质基板、下层辐射器和下层介质基板穿出接地板；设置在下层辐射器下方的下层微带天线同轴馈线通过下层介质基板穿出接地板，且上层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈内，下层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈外。

当设置在接地板上的微带天线为三层时，在接地板上由上至下依次设置有一层辐射器、一层介质基板、二层辐射器、二层介质基板，三层辐射器及三层介质基板，在二层介质基板中设置第一金属化过孔隔离圈；在三层介质基板中设置第二金属化过孔隔离圈；

设置在一层辐射器下方的一层微带天线同轴馈线依次通过一层介质基板、二层辐射器、二层介质基板，三层辐射器及三层介质基板穿出接地板；设置在二层辐射器下方的二层微带天线同轴馈线依次通过二层介质基板、三层辐射器及三层介质基板穿出接地板；设置在三层辐射器下方的三层微带天线同轴馈线通过三层介质基板穿出接地板；且一层微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在第一金属化过孔隔离圈内，二层微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在第二金属化过孔隔离圈内，三层微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在第一金属化过孔隔离圈和第二金属化过孔隔离圈外。

在若干层微带天线之间还设有用于固定微带天线位置的销钉。

若干层微带天线按长度由短到长逐层设置。

微带天线同轴馈线伸出接地板的一端设置有微带天线同轴馈线接头。

金属化过孔隔离圈由若干个金属化过孔均布而成。

所述金属化过孔隔离圈的形状为圆形。

所述金属化过孔隔离圈的半径由上层到下次逐层增大。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型的多层微带天线辐射器包括若干层微带天线，在下层介质基板上设置金属化过孔隔离圈，将上层天线的馈电区设置在金属化过孔隔离圈内，可以实现天线的馈电隔离；而且由于上层天线馈电区置于金属化过孔隔离圈内，完全消除了上层天线馈电对下层天线的影响，同时只要在该金属化过孔隔离圈内给上层天线馈电，其位置的任何变动不会对下层的电参数造成影响；另外，由于下层天线的馈电区是在该馈电隔离圈之外，所以没有破坏下层天线的辐射器上的电流分布，不会对下层天线的辐射产生影响。

进一步地，通过金属化过孔隔离圈由若干个金属化过孔均布而成，金属化过孔使得介质基板重量变轻，减小了天线重量，便于天线小型化制备。

附图说明

图1为本实用新型实施例1双层微带天线的结构侧视图；

图2为本实用新型实施例1双层微带天线的结构俯视图；

图3为本实用新型实施例2三层微带天线的结构侧视图；

图4为本实用新型实施例2三层微带天线的结构俯视图。

其中：1-1为上层辐射器；1-2为上层介质基板；1-3为上层微带天线同轴馈线；2-1为下层辐射器；2-2为下层介质基板；2-3为下层微带天线同轴馈线；4为接地板；5为金属化过孔隔离圈；6为销钉；7为微带天线同轴馈线接头；101为一层辐射器；102为一层介质基板；103为一层微带天线同轴馈线；201为二层辐射器；202为二层介质基板；203为二层微带天线同轴馈线；301为三层辐射器；302为三层介质基板；303为三层微带天线同轴馈线；501为第一金属化过孔隔离圈；502为第二金属化过孔隔离圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

实施例1

参见图1和图2，一种两层微带天线，包括接地板4、上层微带天线和下层微带天线，上层微带天线的长度小于下层微带天线的长度，每层微带天线由上到下依次为辐射器和介质基板，在辐射器下方设有微带天线同轴馈线；在接地板4上、由上至下依次设置有上层辐射器1-1、上层介质基板1-2、下层辐射器2-1及下层介质基板2-2，在下层介质基板2-2中设置金属化过孔隔离圈5；设置在上层辐射器1-1下方的上层微带天线同轴馈线1-3依次通过上层介质基板1-2、下层辐射器2-1和下层介质基板2-2穿出接地板4；设置在下层辐射器2-1下方的下层微带天线同轴馈线2-3通过下层辐射器下层介质基板2-2穿出接地板4，且上层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈5内，下层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈5外。

优选地，在上层微带天线和下层微带天线之间还设置有用于固定天线位置的销钉6。

优选地，微带天线同轴馈线伸出接地板4的一端设置有微带天线同轴馈线接头7。

在下层介质基板2-2中心以一定长度为半径在其上加载一圈密集不连续的金属化过孔，在介质基板中心形成金属化过孔隔离圈5，上层微带天线的同轴馈线1-3从金属化过孔隔离圈5中穿过，所以上层微带天线的馈电点位置在金属圈内变化不会影响下层微带天线的电流分布，同时由于下层微带天线同轴馈线2-3是在金属化过孔隔离圈5之外，因而下层微带天线辐射器的电流分布没有发生变化。

实施例2

参见图3和图4，一种三层微带天线，包括接地板4、一层微带天线、二层微带天线及三层微带天线，三层微带天线按长度由小到大逐层设置在接地板4上，每层微带天线由上到下依次为辐射器和介质基板，在辐射器下方设有微带天线同轴馈线；在接地板4上、由上至下依次设置有一层辐射器101、一层介质基板102、二层辐射器201、二层介质基板202，三层辐射器301及三层介质基板302，在二层介质基板202中设置第一金属化过孔隔离圈501；在三层介质基板302中设置第二金属化过孔隔离圈502；

设置在一层辐射器101下方的一层微带天线同轴馈线103依次通过一层介质基板102、二层辐射器201、二层介质基板202，三层辐射器301及三层介质基板302穿出接地板4；设置在二层辐射器201下方的二层微带天线同轴馈线203依次通过二层介质基板202、三层辐射器301及三层介质基板302穿出接地板4；设置在三层辐射器301下方的三层微带天线同轴馈线303通过三层介质基板302穿出接地板4；且一层微带天线同轴馈线103形成的馈电区分布在第一金属化过孔隔离圈501内，二层微带天线同轴馈线203形成的馈电区分布在第二金属化过孔隔离圈502内，并且在第一金属化过孔隔离圈501外，三层微带天线同轴馈线303形成的馈电区分布在第一金属化过孔隔离圈501和第二金属化过孔隔离圈502外。

优选地，在一层微带天线、二层微带天线和三层微带天线之间还设置有用于固定天线位置的销钉6。

优选地，三层微带天线的同轴馈线伸出接地板4的一端设置有微带天线同轴馈线接头7。

综上所述，本实用新型的多层微带天线辐射器，若干层微带天线按长度由短到长逐层设置。每相邻两层微带天线中位于下层的微带天线介质基板上设有金属化过孔隔离圈，位于上层的微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈内，位于下层的微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈外。

本实用新型也可以优化设计为四层微带天线、五层微带天线等，当下层天线为多层时，金属化过孔隔离圈为设置在下层介质基板上半径不断变大的隔离圈，上层天线同轴馈线设置在对应金属化过孔隔离圈内，而下层天线同轴馈线则位于金属化过孔隔离圈外。

Claims (9)

1.一种带隔离圈的多层微带天线，其特征在于，包括接地板(4)和设置在接地板(4)上的若干层微带天线，每层微带天线由上到下依次为辐射器和介质基板，在辐射器下方设有用于对辐射器馈电的同轴馈线，且同轴馈线通过介质基板穿出接地板(4)；

每相邻两层微带天线中位于下层的微带天线介质基板上设有金属化过孔隔离圈(5)，位于上层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈(5)内，位于下层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈(5)外。

2.根据权利要求1所述的一种带隔离圈的多层微带天线，其特征在于，当设置在接地板(4)上的微带天线为两层时，在接地板(4)上由上至下依次设置有上层辐射器(1-1)、上层介质基板(1-2)、下层辐射器(2-1)及下层介质基板(2-2)，在下层介质基板(2-2)中设置金属化过孔隔离圈(5)；

设置在上层辐射器(1-1)下方的上层微带天线同轴馈线(1-3)依次通过上层介质基板(1-2)、下层辐射器(2-1)和下层介质基板(2-2)穿出接地板(4)；设置在下层辐射器(2-1)下方的下层微带天线同轴馈线(2-3)通过下层介质基板(2-2)穿出接地板(4)，且上层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈(5)内，下层微带天线的同轴馈线形成的馈电区分布在金属化过孔隔离圈(5)外。

3.根据权利要求1所述的一种带隔离圈的多层微带天线，其特征在于，当设置在接地板(4)上的微带天线为三层时，在接地板(4)上由上至下依次设置有一层辐射器(101)、一层介质基板(102)、二层辐射器(201)、二层介质基板(202)，三层辐射器(301)及三层介质基板(302)，在二层介质基板(202)中设置第一金属化过孔隔离圈(501)；在三层介质基板(302)中设置第二金属化过孔隔离圈(502)；

设置在一层辐射器(101)下方的一层微带天线同轴馈线(103)依次通过一层介质基板(102)、二层辐射器(201)、二层介质基板(202)，三层辐射器(301)及三层介质基板(302)穿出接地板(4)；设置在二层辐射器(201)下方的二层微带天线同轴馈线(203)依次通过二层介质基板(202)、三层辐射器(301)及三层介质基板(302)穿出接地板(4)；设置在三层辐射器(301)下方的三层微带天线同轴馈线(303)通过三层介质基板(302)穿出接地板(4)；且一层微带天线同轴馈线(103)形成的馈电区分布在第一金属化过孔隔离圈(501)内，二层微带天线同轴馈线(203)形成的馈电区分布在第二金属化过孔隔离圈(502)内，三层微带天线同轴馈线(303)形成的馈电区分布在第一金属化过孔隔离圈(501)和第二金属化过孔隔离圈(502)外。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种带隔离圈的多层微带天线，其特征在于，在若干层微带天线之间还设有用于固定微带天线位置的销钉(6)。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种带隔离圈的多层微带天线，其特征在于，若干层微带天线按长度由短到长逐层设置。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种带隔离圈的多层微带天线，其特征在于，微带天线同轴馈线伸出接地板(4)的一端设置有微带天线同轴馈线接头(7)。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种带隔离圈的多层微带天线，其特征在于，金属化过孔隔离圈由若干个金属化过孔均布而成。

8.根据权利要求7所述的一种带隔离圈的多层微带天线，其特征在于，所述金属化过孔隔离圈的形状为圆形。

9.根据权利要求8所述的一种带隔离圈的多层微带天线，其特征在于，所述金属化过孔隔离圈的半径由上层到下次逐层增大。