CN204011731U - 复合介质微带天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及微波技术,特别涉及用于微波发射和接收的微带天线。本实用新型针对现有技术微带天线增益低的缺点,公开了一种复合介质微带天线。本实用新的技术方案是,复合介质微带天线,包括绝缘基板、辐射贴片、接地面和同轴线,所述辐射贴片布置在绝缘基板正面,所述接地面布置在绝缘基板背面,所述同轴线内导体穿过接地面和绝缘基板与辐射贴片馈电点连接,所述同轴线外导体与接地面连接,其特征在于,所述绝缘基板与接地面之间设置有空气层。本实用新型在基本上不增加成本的条件下提高天线增益,天线增益容易控制,具有高增益低成本的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波技术,特别涉及用于微波发射和接收的微带天线。
背景技术
微带天线是一种常见的微波发射和接收部件,其结构如图1和图2所示,包括绝缘基板10、辐射贴片11、接地面12和同轴线2(图1中未示出)。辐射贴片11和接地面12通常由导电材料如金属等构成,可以是金属薄片或者金属涂覆层。辐射贴片11的形状一般为矩形或圆形,根据不同的工作频率有不同的尺寸,如图1中矩形的长b和宽a或圆形的直径等。辐射贴片11和接地面12分别布置在绝缘基板10正面和反面,接地面12通常布满整个基板。同轴线2内导体20穿过接地面12和绝缘基板10与辐射贴片馈电点连接,同轴线2外导体21与接地面12连接,构成微波信号传输***。微带天线的增益与介质(即绝缘基板)的介电常数有关,介质介电常数越大,天线增益越低,反之,介质介电常数越小,天线增益越大。由于绝缘基板的介电常数通常比较大,远远大于空气的介电常数,如常用的FR-4介质基板等,构成的微带天线增益就比较低,往往不能满足设计要求。而低介电常数的绝缘基板一般价格很高,若用于制作微带天线,必然增加天线的成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题,就是针对现有技术微带天线增益低的缺点,提供一种复合介质微带天线,降低介质基板介电常数,提高微带天线增益。
本实用新型解决所述技术问题,采用的技术方案是,复合介质微带天线,包括绝缘基板、辐射贴片、接地面和同轴线,所述辐射贴片布置在绝缘基板正面,所述接地面布置在绝缘基板背面,所述同轴线内导体穿过接地面和绝缘基板与辐射贴片馈电点连接,所述同轴线外导体与接地面连接,其特征在于,所述绝缘基板与接地面之间设置有空气层。
本实用新型的复合介质微带天线,在绝缘基板和接地面之间增设一层空气层,使辐射贴片和接地面之间的介质变成了绝缘基板和空气的复合介质。由于空气介电常数远远小于一般的绝缘基板介电常数,使绝缘基板和空气的复合介质介电常数也比较低,从而降低了微带天线介质的介电常数,提高了天线增益。
进一步的,所述空气层中安装有绝缘支撑柱。
对于面积比较大的微带天线,由于绝缘基板和接地面面积都比较大,为了使其间的空气层厚度均匀,避免微带天线变形,而影响天线性能,需要在空气层中安装绝缘支撑柱。
优选的,所述绝缘支撑柱设置在绝缘基板周边。
绝缘支撑柱设置在绝缘基板周边,可以减少绝缘支撑柱对辐射贴片的影响,有利于提高天线性能
进一步的,所述绝缘支撑柱高度可调。
通过调整绝缘支撑柱高度,可以调节空气层的厚度,从而调节天线增益。
具体的,所述绝缘基板为单面印刷电路板,所述辐射贴片由所述单面印刷电路板的覆铜层构成,所述接地面由金属板构成。
采用单面印刷电路板和金属板构成复合介质微带天线,具有制作工艺成熟、简单的特点,而且可以采用刻蚀工艺在覆铜层制作形状复杂的天线辐射贴片,是本实用新型优选的结构形式。
优选的,所述金属板为铝板。
采用铝板作为金属板构成接地面,既有一定的强度,又具有优良的导电性能,并且铝板重量比较小,加工也很容易。
本实用新型的有益效果是,在基本上不增加成本的条件下提高天线增益,天线增益容易控制,具有高增益低成本的特点。
附图说明
图1是现有技术微带天线结构示意图;
图2是图1的A-A剖视图;
图3是实施例的微带天线结构示意图。
图中:2为同轴线;10为基板;11为辐射贴片;12为接地面(或金属板);13为空气层;14为绝缘支撑柱;20为同轴线内导体;21为同轴线外导体;22为同轴线绝缘层;a为矩形辐射贴片的宽;b为矩形辐射贴片的长;h为空气层厚度。
具体实施方式
下面结合附图及实施例,详细描述本实用新型的技术方案。
本实用新型的复合介质微带天线,将空气层嵌入到绝缘基板和接地面之间,使辐射贴片和接地面之间的介质变成了绝缘基板和空气的复合介质,由于空气介电常数远远小于一般的绝缘基板介电常数,复合介质的介电常数也就比较低了,从而降低了微带天线介质的介电常数,提高了天线增益。
实施例1
参见图3,本例复合介质微带天线结构如图3所示,包括辐射贴片11、绝缘基板10、接地面12、空气层13、绝缘支撑柱14和同轴线2。本例接地面12采用具有一定强度的金属铝板构成,为了支撑绝缘基板10和辐射贴片11,在铝板的周边设置有绝缘支撑柱14。辐射贴片11布置在绝缘基板10正面,与绝缘基板10背面的接地面间就有了两层介质,一层为绝缘基板10一层为空气层13。图3中,绝缘基板10采用单面印刷电路板构成,辐射贴片11则由单面印刷电路板的覆铜层通过刻蚀工艺形成,同轴线内导体20穿过接地12和绝缘基板10与辐射贴11的馈电点连接,同轴线外导体通过焊接与金属铝板12连接。本例中,在绝缘基板10周的绝缘支撑柱14高度为h,绝缘基板10与接地面12之间形成的空气层13的厚度也就是绝缘支撑柱14的高度。通过调节绝缘支撑柱14的高度可以改变空气层13的厚度,从而改变天线增益,满足不同的设计要求。
Claims (6)
1.复合介质微带天线,包括绝缘基板、辐射贴片、接地面和同轴线,所述辐射贴片布置在绝缘基板正面,所述接地面布置在绝缘基板背面,所述同轴线内导体穿过接地面和绝缘基板与辐射贴片馈电点连接,所述同轴线外导体与接地面连接,其特征在于,所述绝缘基板与接地面之间设置有空气层。
2.根据权利要求1所述的复合介质微带天线,其特征在于,所述空气层中安装有绝缘支撑柱。
3.根据权利要求2所述的复合介质微带天线,其特征在于,所述绝缘支撑柱设置在绝缘基板周边。
4.根据权利要求2所述的复合介质微带天线,其特征在于,所述绝缘支撑柱高度可调。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的复合介质微带天线,其特征在于,所述绝缘基板为单面印刷电路板,所述辐射贴片由所述单面印刷电路板的覆铜层构成,所述接地面由金属板构成。
6.根据权利要求5所述的复合介质微带天线,其特征在于,所述金属板为铝板。
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