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Patent Searching and Data


Title:
ANTENNA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/214554
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an antenna. The antenna comprises a reflecting plate, wherein a plurality of microstrip oscillators in a matrix arrangement are provided on the reflecting plate, and each microstrip oscillator comprises a dielectric plate, a first microstrip radiating unit and a second microstrip radiating unit; the first microstrip radiating unit and the second microstrip radiating unit are provided with the same shape, and are bilaterally symmetrically arranged on a front face of the dielectric plate; and both the first microstrip radiating unit and the second microstrip radiating unit comprise: two vertically symmetrical opening and closing radiating belts with the same shape, wherein each opening and closing radiating belt comprises a trapezoidal scattering belt; the short bottom edge of the scattering belt extends upwards to form a first radiating belt of rectangular shape; and the left and right bevel edges of the scattering belt respectively extend in a direction perpendicular to the corresponding bevel edge to form a second radiating belt of rectangular shape and a third radiating belt of rectangular shape. The antenna has a good standing-wave ratio in a frequency range of 2 GHz to 20 GHz, realizing ultra wide band performance of the antenna.

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WO/1997/020361PORTABLE COMMUNICATION DEVICE
Inventors:
LI HANZHAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2018/072959
Publication Date:
November 29, 2018
Filing Date:
January 17, 2018
Export Citation:
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Assignee:
XIE GUANGPENG (CN)
International Classes:
H01Q1/38
Foreign References:
CN107134646A2017-09-05
CN107196046A2017-09-22
CN204558646U2015-08-12
CN106684534A2017-05-17
US20130187822A12013-07-25
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种天线, 其特征在于: 包括有反射板 (al) , 反射板上设有多个矩 阵排列的微带振子, 所述微带振子包括有介质板 (1) 、 第一微带辐 射单元以及第二微带辐射单元; 第一微带辐射单元和第二微带辐射单 元形状相同且左右对称设置在介质板 (1) 正面; 第一微带辐射单元 和第二微带辐射单元均包括有: 两个上下对称、 且形状相同的幵合辐 射带; 每个幵合辐射带包括有一个梯形的散射带 (2) , 散射带 (2) 的短底边向上延伸出有矩形的第一辐射带 (31) , 散射带 (2) 的左 右两个斜边分别沿垂直对应斜边方向延伸出有矩形的第二辐射带 (32 ) 和第三辐射带 (33) ; 还包括有圆弧形的第一耦合带 (41) , 第一 耦合带 (41) , 其中间穿过第一辐射带 (31) , 两端分别与第二辐射 带 (32) 和第三辐射带 (33) 连接; 还包括有圆弧形、 比第一耦合带 (41) 半径小的第二耦合带 (42) , 第二耦合带 (42) , 其中间穿过 第一辐射带 (31) , 两端分别与第二辐射带 (32) 和第三辐射带 (33 ) 连接; 所述第一辐射带 (31) 、 第二辐射带 (32) 和第三辐射带 ( 33) , 三者自由端均延伸出有三角形收合臂 (51) , 三角形收合臂 ( 51) 内设有三角形空缺 (52) ; 第一微带辐射单元和第二微带辐射单 元中的上下两个幵合辐射带各自的第二辐射带 (32) 之间设有菱形辅 助臂 (6) , 菱形辅助臂 (6) 的两个边分别与两个第二辐射带 (32) 之间通过第一连接臂 (21) 连接; 所述菱形辅助臂 (6) 内设有与第 一辐射带 (31) 方向相同的槽口 (61) ; 第一微带辐射单元和第二微 带辐射单元中, 均包含一个平行四边形的馈电带 (24) , 馈电带 (24 ) 与其长边平行的第三辐射带 (33) 通过第二连接臂 (22) 相连; 还 包括有设于介质板 (1) 背面的两个圆形介电盘 (12) , 每个介电盘 (12) 的直径与第一耦合带 (41) 的的外径相同, 每个介电盘 (12) 上设有多个等距排列设置的去耦栅格孔 (13) ; 散射带 (2) 上设有 多个圆空 (23) , 圆空 (23) 们以矩阵式排列。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的一种天线, 其特征在于: 所述槽口 (61) 还向 外延伸出有三个指空 (62) , 中间的指孔长度大于两边的指控, 两边 的指控的长度相同。

[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的一种天线, 其特征在于: 每个介电盘 (12) 上 的去耦栅格孔 (13) 的数量为 8个。

[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的一种天线, 其特征在于: 散射带 (2) 上的圆空

(23) 数量为 8个, 且上下两行, 每行四个。

[权利要求 5] 根据权利要求 1所述的一种天线, 其特征在于: 所述介质板 (1) 正面 两个长边上还分别设有两个半圆形寄生振子臂 (14) 。

[权利要求 6] 根据权利要求 1所述的一种天线, 其特征在于: 所述第一辐射带 (31

) 、 第二辐射带 (32) 和第三辐射带 (33) 大小相同。

Description:
发明名称:天线

技术领域

[0001] 本发明涉及一种天线。

背景技术

[0002] 天线是一种把高频电流转化成无线电波发射到 空间, 同吋可以收集空间无线电 波并产生高频电流的装置。 天线可看作由电容和电感组成的调谐电路; 该调谐 电路在某些频率点, 其容性和感性将相互抵消, 电路表现出纯阻性, 该现象称 之为谐振, 而谐振现象对应的工作频点即为谐振频率点, 处于天线谐振频率点 的能量, 其辐射特性最强。 并将具有谐振特性的天线结构称作天线振子, 并将 高频电流直接激励的天线结构称作有源振子, 反之称作无源振子; 现有振子中 , 在根据实际使用的需要对天线进行设计吋, 为了使得天线的谐振频率点满足 设定要求, 需要对天线的输入阻抗进行调整, 通过调整后的振子以及普通振子 依然不能满足目前通信标准的要求, 目前通信标准越来越高, 对振子的要求也 越来越高, 目前的振子的增益、 方向性、 前后比均需要获得突破。

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0003] 本发明的目的在于克服以上所述的缺点, 提供一种天线。

[0004] 为实现上述目的, 本发明的具体方案如下: 一种天线, 包括有反射板, 反射板 上设有多个矩阵排列的微带振子, 所述微带振子包括有介质板、 第一微带辐射 单元以及第二微带辐射单元; 第一微带辐射单元和第二微带辐射单元形状相 同 且左右对称设置在介质板正面; 第一微带辐射单元和第二微带辐射单元均包括 有: 两个上下对称、 且形状相同的幵合辐射带; 每个幵合辐射带包括有一个梯 形的散射带, 散射带的短底边向上延伸出有矩形的第一辐射 带, 散射带的左右 两个斜边分别沿垂直对应斜边方向延伸出有矩 形的第二辐射带和第三辐射带; 还包括有圆弧形的第一耦合带, 第一耦合带, 其中间穿过第一辐射带, 两端分 别与第二辐射带和第三辐射带连接; 还包括有圆弧形、 比第一耦合带半径小的 第二耦合带, 第二耦合带, 其中间穿过第一辐射带, 两端分别与第二辐射带和 第三辐射带连接; 所述第一辐射带、 第二辐射带和第三辐射带, 三者自由端均 延伸出有三角形收合臂, 三角形收合臂内设有三角形空缺; 第一微带辐射单元 和第二微带辐射单元中的上下两个幵合辐射带 各自的第二辐射带之间设有菱形 辅助臂, 菱形辅助臂的两个边分别与两个第二辐射带之 间通过第一连接臂连接 ; 所述菱形辅助臂内设有与第一辐射带方向相同 的槽口; 第一微带辐射单元和 第二微带辐射单元中, 均包含一个平行四边形的馈电带, 馈电带与其长边平行 的第三辐射带通过第二连接臂相连; 还包括有设于介质板背面的两个圆形介电 盘, 每个介电盘的直径与第一耦合带的的外径相同 , 每个介电盘上设有多个等 距排列设置的去耦栅格孔; 散射带上设有多个圆空, 圆空们以矩阵式排列。

[0005] 其中, 所述槽口还向外延伸出有三个指空, 中间的指孔长度大于两边的指控, 两边的指控的长度相同。

[0006] 其中, 每个介电盘上的去耦栅格孔的数量为 8个。

[0007] 其中, 散射带上的圆空数量为 8个, 且上下两行, 每行四个。

[0008] 其中, 所述介质板正面两个长边上还分别设有两个半 圆形寄生振子臂。

[0009] 其中, 所述第一辐射带、 第二辐射带和第三辐射带大小相同。

发明的有益效果

有益效果

[0010] 该天线在 2GHz至 20GHz频率范围内都有良好的驻波比, 实现了天线的超宽带 性能。

对附图的简要说明

附图说明

[0011] 图 1是本发明的俯视图;

[0012] 图 2是第一微带辐射单元的结构图;

[0013] 图 3是本发明的微带振子的俯视图;

[0014] 图 4是本发明的微带振子的仰视图; [0015] 图 5是本发明的微带振子的频带内的驻波比测试 ;

[0016] 图 6是微带振子的频带内增益测试图;

[0017] 图 1至图 6中的附图标记说明:

[0018] al-反射板;

[0019] 1-介质板; 12-介电盘; 13-去耦栅格孔; 14-寄生振子臂;

[0020] 2-散射带; 21-第一连接臂; 22-第二连接臂; 23-圆空; 24-馈电带; 31-第一辐 射带; 32-第二辐射带; 33-第三辐射带; 41-第一耦合带; 42-第二耦合带; 51-三 角形收合臂; 52-三角形空缺; 6-菱形辅助臂; 61-槽口; 62-指空。

本发明的实施方式

[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步 详细的说明, 并不是把本发明的 实施范围局限于此。

[0022] 如图 1至图 6所示, 本实施例所述的一种天线, 包括有反射板 al, 反射板上设有 多个矩阵排列的微带振子, 所述微带振子包括有介质板 1、 第一微带辐射单元以 及第二微带辐射单元; 第一微带辐射单元和第二微带辐射单元形状相 同且左右 对称设置在介质板 1正面; 第一微带辐射单元和第二微带辐射单元均包括 有: 两 个上下对称、 且形状相同的幵合辐射带; 每个幵合辐射带包括有一个梯形的散 射带 2, 散射带 2的短底边向上延伸出有矩形的第一辐射带 31, 散射带 2的左右两 个斜边分别沿垂直对应斜边方向延伸出有矩形 的第二辐射带 32和第三辐射带 33 ; 还包括有圆弧形的第一耦合带 41, 第一耦合带 41, 其中间穿过第一辐射带 31 , 两端分别与第二辐射带 32和第三辐射带 33连接; 还包括有圆弧形、 比第一耦 合带 41半径小的第二耦合带 42, 第二耦合带 42, 其中间穿过第一辐射带 31, 两 端分别与第二辐射带 32和第三辐射带 33连接; 所述第一辐射带 31、 第二辐射带 3 2和第三辐射带 33, 三者自由端均延伸出有三角形收合臂 51, 三角形收合臂 51内 设有三角形空缺 52; 第一微带辐射单元和第二微带辐射单元中的上 下两个幵合 辐射带各自的第二辐射带 32之间设有菱形辅助臂 6, 菱形辅助臂 6的两个边分别 与两个第二辐射带 32之间通过第一连接臂 21连接; 所述菱形辅助臂 6内设有与第 一辐射带 31方向相同的槽口 61 ; 第一微带辐射单元和第二微带辐射单元中, 均 包含一个平行四边形的馈电带 24, 馈电带 24与其长边平行的第三辐射带 33通过 第二连接臂 22相连; 还包括有设于介质板 1背面的两个圆形介电盘 12, 每个介电 盘 12的直径与第一耦合带 41的的外径相同, 每个介电盘 12上设有多个等距排列 设置的去耦栅格孔 13 ; 散射带 2上设有多个圆空 23, 圆空 23们以矩阵式排列。 满 足远距离通信的辐射要求,

[0023] 设计的通信天线经过不下 1000次的调整和修改设计出该天线, 具体的测试结果 如下: 本振子的仿真与实体测试基本保持一致, 具体, 得到天线的驻波图如图 5 所示。 由图 5能够看出, 经测定, 该天线在 2GHz至 20GHz频率范围内都有良好 的驻波比, 实现了天线的超宽带性能, 可以看到, 其驻波比平均为 1.35左右, 驻 波性能非常优异。 使天线具有良好超宽度性能, 满足对天线的要求; 同吋, 该 天线还具有良好的辐射性能。 不仅如此, 如图 6所示, 其在频带内增益平均增益 8.5dBi,并且在通带边沿有很高的滚降度, 在很宽的阻带内带外抑制超过 20dBi, 2 〜20GHz范围内有较好的滤波效果, 因此可以得到其具备较强的抗电磁场能力; 本发明实施例的带内效率高达 95%。 上述天线为非尺寸要求天线, 只要在弯折 方向上、 设置的孔、 洞的方式上达到上述要求, 均可达到上述实验结果。 如需 获得上述稳定性能, 本天线的尺寸具体可以优化为: 以图 2为参考, 介质板 1大 小不计, 介质板 1厚度保持在 3.5mm以上; 散射带 2为等腰梯形, 散射带 2的长底 边和短底边分别为: 34mm和 24mm, 两个斜边为: 10mm; 第一辐射带 31至第三 辐射带 33大小相同, 他们的带宽均为 10mm, 长度均为: 25mm; 第一耦合带 41 和第二耦合带 42线宽均为: 3mm; 第一耦合带 41和第二耦合带 42的内径的半径 分别为: 40mm以及 30mm; 三角形收合臂 51为正三角形, 边长为: 10mm; 三角 形空缺 52也为正三角形, 且与三角形收合臂 51中心重合, 三边平行设置, 三角 形空缺 52的边长为: 7mm; 菱形辅助臂 6的边长为 13.6mm; 第一连接臂 21连接和 第二连接臂 22连接长度和线宽不做要求。 槽口 61的线宽为: 3mm, 两端圆弧中 心距离为 8mm, 圆弧半径为 lmm。 馈电带 24的长边为短边为: 25mm, 8mm; 去耦栅格孔 13的宽和高分别为: 1mm, 30mm相邻去耦栅格孔 13距离为 :5mm。 圆 空 23的半径为 lmm。 半圆形寄生振子臂 14的半径为 8mm。

[0024] 本实施例中, 所述槽口 61还向外延伸出有三个指空 62, 中间的指孔长度大于两 边的指控, 两边的指控的长度相同。 提高增益, 有效降低驻波比。

[0025] 本实施例中, 每个介电盘 12上的去耦栅格孔 13的数量为 8个。 能够有效的提高 隔离度。 本实施例中, 散射带 2上的圆空 23数量为 8个, 且上下两行, 每行四个

[0026] 本实施例中, 所述介质板 1正面两个长边上还分别设有两个半圆形寄生 子臂 1 4。 能提高增益 5%左右。 本实施例中, 所述第一辐射带 31、 第二辐射带 32和第三 辐射带 33大小相同。

[0027] 以上所述仅是本发明的一个较佳实施例, 故凡依本发明专利申请范围所述的构 造、 特征及原理所做的等效变化或修饰, 包含在本发明专利申请的保护范围内