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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