CN220585504U - 微带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种微带天线，其中，微带天线包括天线主体部，天线主体部包括基板、接地部以及辐射部，基板具有相对的第一端面和第二端面，接地部设于基板的第一端面，辐射部设于基板的第二端面，辐射部包括辐射主体以及自辐射主体侧向凸设的多个辐射凸部，多个辐射凸部沿辐射主体的周向布设，辐射部包括辐射主体以及自辐射主体侧向凸设的多个辐射凸部，多个辐射凸部沿辐射主体的周向布设，与相同长度的规则贴片相比，能够在满足辐射部长度的要求前提下，有效减小辐射部的面积，有助于减小天线主体部的尺寸，从而解决了在保证天线频率的同时满足天线小型化的问题。

Description

微带天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种微带天线。

背景技术

天线是用于发射或接收电磁波的电子器件，在无线通信***中可实现自由空间电磁场和导波***电磁场之间的相互转换，在雷达***、卫星导航和通讯设备等领域得到了广泛应用。小到蓝牙、手机天线，大到雷达天线、北斗天线，凡是用到无线通信的地方，就必然有天线存在。由于2.4GHz属于ISM频段，是全球通用的无线频段，具有较强的抗干扰能力，而且现阶段应用于2.4GHz的无线产品较多。因此，设计2.4GHz频段的微带天线具有很高的价值和意义。然而，现有微带天线多采用规则贴片，比如矩形等，难以在保证天线频率的同时满足天线小型化的要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种微带天线，旨在解决如何在保证天线频率的同时满足天线小型化的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种微带天线，包括天线主体部，所述天线主体部包括：

基板，具有相对的第一端面和第二端面；

接地部，设于所述基板的第一端面；以及，

辐射部，设于所述基板的第二端面，所述辐射部包括辐射主体以及自所述辐射主体侧向凸设的多个辐射凸部，多个所述辐射凸部沿所述辐射主体的周向布设。

可选地，沿所述基板的厚度方向上，所述辐射凸部的投影包括相连设置的多条辐射边。

可选地，所述辐射边的数量设置为三条，三条所述辐射边包括顶辐射边、以及设于所述顶辐射边两侧的两个腰辐射边，两个所述腰辐射边的长度相等，且相对所述顶辐射边对称设置。

可选地，相邻两个所述辐射凸部中，邻近的两个所述腰辐射边背离所述顶辐射边的一端相连接。

可选地，所述辐射部包括沿周向布设的多个辐射单元，沿所述基板的厚度方向上，各所述辐射单元的内端部呈等边三角形设置，且连接为一体，各所述辐射单元的外端部呈等腰梯形设置，且间隔排布；

所述辐射主体包括多个所述辐射单元的内端部；

多个所述辐射凸部分别对应包括多个所述辐射单元的外端部。

可选地，所述辐射部和/或所述接地部的中部设有导电通孔。

可选地，所述接地部设有馈电接入孔，所述微带天线包括同轴接头，所述同轴接头包括内导体和外导体，所述外导体设于所述馈电接入孔，所述内导体连接于所述辐射部。

可选地，所述导电通孔的直径为D2，且D2＝6mm；和/或，

所述馈电接入孔的直径为D3，且D3＝2.3mm。

可选地，所述微带天线还包括反射部，所述反射部形成有容设槽；

所述天线主体部的下端设于所述容设槽内。

可选地，所述天线主体的上端凸设于所述容设槽外。

可选地，所述基板的厚度为t2，且t2＝3mm；和/或，

所述基板呈圆形设置，且所述基板的直径为D1，且D1＝38mm；和/或，

所述接地部呈圆形设置，且所述基板的直径为D5，且D5＝38mm。

本实用新型的技术方案中，所述接地部设于所述基板的第一端面，所述辐射部设于所述基板的第二端面，以便在所述接地部与所述辐射部之间形成谐振电路，以使所述天线主体部能够收发电磁波，同时由于微带天线的工作频率与辐射贴片的周长相关，而在工作频率一定时，其周长也相应固定，为此，所述辐射部包括辐射主体以及自所述辐射主体侧向凸设的多个辐射凸部，多个所述辐射凸部沿所述辐射主体的周向布设，与相同长度的规则贴片相比，能够在满足所述辐射部长度的要求前提下，有效减小所述辐射部的面积，有助于减小所述天线主体部的尺寸，从而解决了在保证天线频率的同时满足天线小型化的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的微带天线的立体结构示意图；

图2为图1中的微带天线的俯视结构示意图；

图3为图1中的天线主体部的俯视结构示意图；

图4为图1中的天线主体部的仰视结构示意图；

图5为图1中的微带天线的S11曲线；

图6为图1中的微带天线的在2.4GHz处的3D方向图；

图7为图1中的微带天线的E面方向图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	微带天线	132	辐射凸部
1	天线主体部	1321	辐射边
				11	基板	1321a	顶辐射边
111	第一端面	1321b	腰辐射边
				12	接地部	14	导电通孔
121	馈电接入孔	2	反射部
				13	辐射部	21	容设槽
131	辐射主体

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种微带天线，旨在解决如何在保证天线频率的同时满足天线小型化的问题。其中，图1至图7为本实用新型提供的微带天线的示意图。

请参阅图1至图4，所述微带天线100包括天线主体部1，所述天线主体部1包括基板11、接地部12以及辐射部13，所述基板11具有相对的第一端面和第二端面111，所述接地部12设于所述基板11的第一端面，所述辐射部13设于所述基板11的第二端面111，所述辐射部13包括辐射主体131以及自所述辐射主体131侧向凸设的多个辐射凸部132，多个所述辐射凸部132沿所述辐射主体131的周向布设。

本实用新型的技术方案中，所述接地部12设于所述基板11的第一端面，所述辐射部13设于所述基板11的第二端面111，以便在所述接地部12与所述辐射部13之间形成谐振电路，以使所述天线主体部1能够收发电磁波，同时由于微带天线100的工作频率与辐射贴片的周长相关，而在工作频率一定时，其周长也相应固定，为此，所述辐射部13包括辐射主体131以及自所述辐射主体131侧向凸设的多个辐射凸部132，多个所述辐射凸部132沿所述辐射主体131的周向布设，与相同长度的规则贴片相比，能够在满足所述辐射部13长度的要求前提下，有效减小所述辐射部13的面积，有助于减小所述天线主体部1的尺寸，从而解决了在保证天线频率的同时满足天线小型化的问题。可以理解的是，多个所述辐射凸部132沿所述辐射主体131的周向均匀设置，以使得所述辐射部13能够对称设置于所述基板11。

所述辐射凸部132的形状有多种，可以是弧形，也可以多边形等，具体地，在本实施例中，沿所述基板11的厚度方向上，所述辐射凸部132的投影包括相连设置的多条辐射边1321，如此，以使得所述辐射凸部132呈多边形设置，以便形成多条所述辐射边1321。

进一步地，所述辐射边1321的数量设置为三条，三条所述辐射边1321包括顶辐射边1321a、以及设于所述顶辐射边1321a两侧的两个腰辐射边1321b，两个所述腰辐射边1321b的长度相等，且相对所述顶辐射边1321a对称设置，如此，通过设置两个相等的所述腰辐射边1321b，以使电流的流向相反，其空间的辐射场相互抵消，减小了馈电部分带来的交叉极化的影响。具体地，所述顶辐射边1321a的长度为a1，且a1＝4mm；和/或，两个所述腰辐射边1321b远离所述顶辐射边1321a的一端的边点之间的间距为a2，且a2＝11mm；和/或，所述腰辐射边1321b沿垂直于所述顶辐射边1321a方向上的长度为h1，且h1＝8.47mm。

多个所述辐射凸部132可以是连续设置，也可以是间隔设置，本实用新型对此不做限定，具体地，在本实施例中，相邻的两个辐射凸部132中，邻近的两个所述腰辐射边1321ba背离所述顶辐射边1321ab的一端相连接，以使相邻的两个辐射凸部132连接。

为了减小所述微带天线100的尺寸，在本实施例中，所述辐射部13包括沿周向布设的多个辐射单元，沿所述基板11的厚度方向上，各所述辐射单元的内端部呈等边三角形设置，且连接为一体，各所述辐射单元的外端部呈等腰梯形设置，且间隔排布，所述辐射主体131包括多个所述辐射单元的内端部，多个所述辐射凸部132分别对应包括多个所述辐射单元的外端部，如此，各所述辐射单元的内端部呈等边三角形设置，以使所述辐射主体131呈六边形设置，同时各所述辐射单元的外端部呈等腰梯形设置，且间隔排布，与相同长度的规则贴片相比，能够在满足所述辐射部13长度的要求前提下，有效减小所述辐射部13的面积，有助于减小所述天线主体部1的尺寸，从而解决了在保证天线频率的同时满足天线小型化的问题。可以理解的是，相比于圆形或者三角形，六角形的能量辐射效率与能量集中度更好，从而使得所述微带天线100具有高增益，宽带宽的特性。

为了便于将所述辐射部13与所述接地部12电连接，在本实施例中，所述辐射部13和/或所述接地部12设有导电通孔14，如此，通过设置所述导电通孔14，以便安装探针，以将所述辐射部13与所述接地部12电连接。进一步地，探针与所述辐射部13以及所述接地部12通过焊接连接。

为了避免影响所述微带天线100的辐射，在本实施例中，所述接地部12设有馈电接入孔121，所述微带天线100包括同轴接头，所述同轴接头包括内导体和外导体，所述外导体设于所述馈电接入孔121，所述内导体连接于所述辐射部13，如此，通过所述同轴接头，以便对所述天线主体部1进行同轴馈电，从而有助于减小馈电对所述微带天线100辐射的影响。具体地，在一实施例中，所述导电通孔14的直径为D2，且D2＝6mm；和/或，所述馈电接入孔121的直径为D3，且D3＝2.3mm。

可以理解的是，上述两个相关的技术特征：“所述辐射部13和/或所述接地部12设有导电通孔14”、“所述接地部12设有馈电接入孔121”，可同时设置亦可择一设置，显而易见的，同时设置效果更好。

为了增强所述微带天线100的正向辐射，在本实施例中，所述微带天线100还包括反射部2，所述反射部2形成有容设槽21，所述天线主体部1设于所述容设槽21内，如此，通过设置所述反射部2，以便反射所述天线主体部1的能量，从而能够有效增强所述天线主体部1的正向辐射，同时设置所述容设槽21，以便将设所述天线主体部1安装在所述反射部2内，有利于控制所述反射部2的反射反向，从而有助于提升所述反射部2增强辐射的效果。具体地，在本实施例中，所述容设槽21的壁厚为t1，且t1＝1mm；和/或，所述容设槽21的槽深为h2，且h2＝5mm；和/或，所述容设槽21的截面呈圆形设置，且所述容设槽21的直径为D4，且D4＝60mm。具体地，所述天线主体部1的下端通过支撑柱安装于所述容设槽21内，以使所述天线主体部1的下端与所述容设槽21的槽底呈间隔设置。进一步地，所述天线主体部1可以是全部处于所述容设槽21内，也可以部分处于所述容设槽21内，本实用新型对此不做限定，具体地，在本实施例中，所述天线主体部1的上端处于所述容设槽外。

可以理解的是，为了使得所述外导体能够与所述接地部12连接，所述容设槽21的槽底设有过孔，所述过孔对应所述馈电接入孔121设置，以便所述外导体穿过所述反射部2后穿设于所述馈电接入孔121，使得所述外导体能够与所述接地部12电连接。

所述基板11的形状有多种，可以是圆形，也可以是矩形等，具体地，在本实施例中，所述基板11呈圆形设置，且所述基板11的直径为D1，且D1＝38mm，以使所述基板11与所述反射部2相适配，有助于减小所述微带天线100的尺寸。具体地，在一实施例中，所述基板11的厚度为t2，且t2＝3mm；和/或，所述基板11的材质为FR4，其介电常数为4.4。

所述接地部12的形状有多种，可以是圆形，也可以是矩形等，具体地，在本实施例中，所述接地部12呈圆形设置，且所述基板11的直径为D5，且D5＝38mm，以使所述接地部12能够与所述基板11相适配。

具体地，本实施例中，所述微带天线100的参数如下

表1所述微带天线的参数

变量	a1	a2	h1	D1	D2	D3
							数值/mm	4	11	8.47	38	6	2.3

请参阅图5，图5为所述微带天线在2-3GHz频段内的S11曲线，由图3明显可以看出，中心谐振频率2.42GHz曲线可知，中心谐振频率在2.4GHz，其回波损耗S11＝-23.82dB，带宽为2437MHz-2359MHz＝98MHz。

请参阅图5，图5为所述微带天线100在2-3GHz频段内的S11曲线，由图3明显可以看出，中心谐振频率2.42GHz曲线可知，中心谐振频率在2.4GHz，其回波损耗S11＝-23.82dB，带宽为2437MHz-2359MHz＝98MHz。

请参阅图6和图7，图6为所述微带天线100在2.4GHz处的3D方向图，从图6可以明显看出，在z轴正方向，该平面天线的辐射特性较好，增益较高。因此，设定z轴正方向为方向图最强辐射方向，得到了2.4GHz的E面方向图，图7为图1中的微带天线100的E面方向图，由图7可知，该天线在2.4GHz的增益为4.6dB，E面方向图的对称性较好，且定向辐射能力较强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种微带天线，其特征在于，包括天线主体部，所述天线主体部包括：

基板，具有相对的第一端面和第二端面；

接地部，设于所述基板的第一端面；以及，

辐射部，设于所述基板的第二端面，所述辐射部包括辐射主体以及自所述辐射主体侧向凸设的多个辐射凸部，多个所述辐射凸部沿所述辐射主体的周向布设。

2.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，沿所述基板的厚度方向上，所述辐射凸部的投影包括依次连接的多条辐射边。

3.如权利要求2所述的微带天线，其特征在于，所述辐射边的数量设置为三条，三条所述辐射边包括顶辐射边、以及设于所述顶辐射边两侧的两个腰辐射边，两个所述腰辐射边的长度相等，且相对所述顶辐射边对称设置。

4.如权利要求3所述的微带天线，其特征在于，相邻两个所述辐射凸部中，邻近的两个所述腰辐射边背离所述顶辐射边的一端相连接。

5.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述辐射部包括沿周向布设的多个辐射单元，沿所述基板的厚度方向上，各所述辐射单元的内端部呈等边三角形设置，且连接为一体，各所述辐射单元的外端部呈等腰梯形设置，且间隔排布；

所述辐射主体包括多个所述辐射单元的内端部；

多个所述辐射凸部分别对应包括多个所述辐射单元的外端部。

6.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述辐射部和/或所述接地部设有导电通孔。

7.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述接地部设有馈电接入孔，所述微带天线包括同轴接头，所述同轴接头包括内导体和外导体，所述外导体设于所述馈电接入孔，所述内导体连接于所述辐射部。

8.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述微带天线还包括反射部，所述反射部形成有容设槽；

所述天线主体部的下端设于所述容设槽内。

9.如权利要求8所述的微带天线，其特征在于，所述天线主体的上端凸设于所述容设槽外。

10.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述基板的厚度为t2，且t2＝3mm；和/或，

所述基板呈圆形设置，且所述基板的直径为D1，且D1＝38mm；和/或，

所述接地部呈圆形设置，且所述基板的直径为D5，且D5＝38mm。