格柵單板多頻多輻射器天線制造技術(shù)

格柵單板多頻多輻射器天線涉及一種平面天線，該天線包括介質(zhì)基板(1)、介質(zhì)基板(1)上的金屬地(2)、輻射槽縫(3)、上輻射貼片(4)、下輻射貼片(5)和微帶饋線(6)；介質(zhì)基板(1)的一面是金屬地(2)、格柵(21)和輻射槽縫(3)，另一面是上輻射貼片(4)、下輻射貼片(5)和微帶饋線(6)的導(dǎo)帶(11)；金屬化過(guò)孔陣列把金屬地(2)與輻射貼片相連；微帶饋線(6)一端是天線端口(10)，微帶饋線(4)另一端開(kāi)路并跨過(guò)輻射槽縫(3)并伸展一段長(zhǎng)度。該天線是多頻帶多輻射器工作，各個(gè)頻帶獨(dú)立可調(diào)，輻射特性也可調(diào)，天線尺寸和交叉極化小。

Grid single plate multifrequency multifrequency radiator antenna

The grille board multi frequency multi antenna radiator relates to a planar antenna, the antenna comprises a medium substrate (1), a substrate (1) metal on the ground (2), radiation slot (3), (4), the radiation patch radiation patch (5) and (6); medium microstrip feeder the substrate (1) is a metal grille (2), (21) and radiation slots (3), the other side is on the radiation patch (4), under the radiation patch (5) and (6) the conduction band microstrip feeder (11); metallized hole array to metal (2) connected with the radiation patch; microstrip feeder (6) end of antenna port (10), (4) the other end of the microstrip feeder circuit and crossed the radiation slot (3) and stretch length. The antenna is multi band and multi radiator, each band is independent adjustable, radiation characteristic is adjustable, antenna size and cross polarization are small.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
格柵單板多頻多輻射器天線
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種平面天線，尤其是一種格柵單板多頻多輻射器天線。
技術(shù)介紹
平面天線是常用的天線，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便等特性。平面天線一般有槽縫天線和貼片天線兩大類(lèi)。槽縫天線是振子天線的對(duì)偶天線，是全向輻射。但是，普通的槽縫天線不僅輻射槽縫的長(zhǎng)度要有二分之一波長(zhǎng)，而且輻射槽縫周?chē)€需要較大的金屬地面積。金屬地沿槽縫方向的電流會(huì)產(chǎn)生交叉極化輻射，導(dǎo)致天線的交叉極化變差，這些都將導(dǎo)致頻譜效率和信道容量的下降。同時(shí)槽縫的阻抗很大，還使得槽縫天線饋電傳輸線的阻抗匹配比較困難。貼片天線由于接地面的存在，其輻射主向偏向貼片的一側(cè)。把槽縫天線與貼片天線組合在一起，不僅可以多頻多輻射器工作，還充分利用其不同的輻射特性為應(yīng)用服務(wù)，單通常的縫隙耦合貼片天線或者縫隙加載貼片天線中，縫隙是不輻射的。如何把槽縫天線與貼片天線組合在一起仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)性的難題，特別是用單層基板實(shí)現(xiàn)更是困難，而且現(xiàn)代通信的發(fā)展不僅要求天線可以多頻帶工作，多個(gè)頻帶可以分別調(diào)節(jié)，還要求可以調(diào)節(jié)天線的輻射特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題:本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提出一種格柵單板多頻多輻射器天線，該天線是單介質(zhì)基板結(jié)構(gòu)，有多個(gè)輻射器和多個(gè)工作頻率；輻射器在介質(zhì)基板兩側(cè)輻射的相對(duì)大小可以調(diào)節(jié)；多個(gè)輻射器共用一個(gè)饋電端口，不同輻射器的工作頻率可以分別調(diào)節(jié)，而且可以調(diào)節(jié)到同一頻率；該天線可以減小輻射槽縫的長(zhǎng)度和金屬地的面積，而且具有抑制交叉極化的作用。技術(shù)方案：本專(zhuān)利技術(shù)的格柵單板多頻多輻射器天線包括介質(zhì)基板、設(shè)置在介質(zhì)基板上的金屬地、輻射槽縫、上輻射貼片、下輻射貼片和微帶饋線；介質(zhì)基板的一面是金屬地，介質(zhì)基板的另一面是上輻射貼片、下輻射貼片和微帶饋線的導(dǎo)帶；金屬地上有輻射槽縫和格柵，輻射槽縫位于金屬地的中心，格柵位于輻射槽縫的兩邊；輻射槽縫的形狀是矩形，輻射槽縫的兩端短路；在輻射槽縫中間部分，其槽縫的兩個(gè)邊緣，分別有上排金屬化過(guò)孔陣列和下排金屬化過(guò)孔陣列，上排金屬化過(guò)孔陣列穿越介質(zhì)基板，一頭與金屬地相連，另一頭在介質(zhì)基板的另一面與上輻射貼片相連，下排金屬化過(guò)孔陣列穿越介質(zhì)基板，一頭與金屬地相連，另一頭在介質(zhì)基板的另一面與下輻射貼片相連；上輻射貼片和下輻射貼片的形狀是矩形，兩者之間有一個(gè)縫隙；金屬地也是所述的微帶饋線的接地面，微帶饋線導(dǎo)帶的一端是天線的端口，微帶饋線導(dǎo)帶的另一端跨過(guò)輻射槽縫并伸展一段長(zhǎng)度至微帶饋線終端，微帶饋線終端開(kāi)路。上排金屬化過(guò)孔陣列和下排金屬化過(guò)孔陣列使得輻射槽縫中間部分的特性阻抗變低，形成低阻槽縫，輻射槽縫的其余部分是高阻槽縫；輻射槽縫因此具有階躍阻抗的特性，產(chǎn)生一個(gè)頻率較低的低頻槽縫工作頻帶和一個(gè)頻率較高的高頻槽縫工作頻帶；改變介質(zhì)基板的厚度磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，可以改變高阻槽縫和低阻槽縫的特性阻抗，改變輻射槽縫的高低阻抗比，進(jìn)而改變天線的低頻槽縫工作頻帶和高頻槽縫工作頻帶。上輻射貼片和下輻射貼片分別構(gòu)成兩個(gè)單獨(dú)的輻射器，上輻射貼片和下輻射貼片也可以構(gòu)成一個(gè)組合輻射器，改變上輻射貼片和下輻射貼片的長(zhǎng)度，可以改變上輻射貼片和下輻射貼片的工作波長(zhǎng)，也改變了組合輻射器的工作波長(zhǎng)。改變縫隙的寬度，可以調(diào)節(jié)上輻射貼片在介質(zhì)基板兩側(cè)的輻射比，可以調(diào)節(jié)下輻射貼片在介質(zhì)基板兩側(cè)的輻射比，可以調(diào)節(jié)上輻射貼片和下輻射貼片的組合輻射器在介質(zhì)基板兩側(cè)的輻射比。上排金屬化過(guò)孔陣列或者下排金屬化過(guò)孔陣列中，改變相鄰金屬化過(guò)孔的間距，可以調(diào)節(jié)低阻槽縫的特性阻抗，改變輻射槽縫的高低阻抗比，進(jìn)而改變天線的低頻槽縫工作頻帶和高頻槽縫工作頻帶。改變輻射槽縫的寬度，可以調(diào)節(jié)低阻槽縫和高阻槽縫的特性阻抗，改變輻射槽縫的高低阻抗比，進(jìn)而改變天線的低頻槽縫工作頻帶和高頻槽縫工作頻帶。改變微帶饋線終端到輻射槽縫的距離，可以調(diào)節(jié)天線的工作頻率、工作頻帶的帶寬。格柵的方向垂直于輻射槽縫的方向，格柵靠近輻射槽縫的一端短路，格柵的另一端延伸到金屬地的邊緣且開(kāi)路，格柵的長(zhǎng)度大于工作波長(zhǎng)的一半。金屬化過(guò)孔陣列中，相鄰金屬化過(guò)孔的間距要小于十分之一波長(zhǎng)。格柵單板多頻多輻射器天線有輻射槽縫、上輻射貼片和下輻射貼片三個(gè)單獨(dú)的輻射器，上輻射貼片和下輻射貼片還可以組合出一個(gè)輻射器，這些輻射器共用一個(gè)饋電端口。輻射槽縫和其它輻射貼片的工作頻率相互影響很小，因此可以獨(dú)立調(diào)節(jié)輻射槽縫的工作頻率，也可以獨(dú)立調(diào)節(jié)上輻射貼片和下輻射貼片的工作頻率。輻射槽縫是全向輻射，在介質(zhì)基板的兩側(cè)都有主輻射，其低頻槽縫工作頻帶和高頻槽縫工作頻帶主要由輻射槽縫的諧振頻率確定，但是金屬地的尺寸、微帶饋線導(dǎo)帶在輻射槽縫的位置、微帶饋線的阻抗、微帶饋線終端離輻射槽縫的距離也可以對(duì)天線的工作頻率和匹配程度進(jìn)行微調(diào)。由于輻射槽縫既有低阻槽縫又有高阻槽縫，具有階躍阻抗的特性，不僅使得天線小型化，也減小了金屬地的尺寸，而且也減小了交叉極化，而且還可以使得天線有多個(gè)工作頻帶。上輻射貼片、下輻射貼片和組合輻射器的輻射特性可以由縫隙調(diào)節(jié)，當(dāng)縫隙很小的時(shí)，這些輻射主向都朝向介質(zhì)基板偏向輻射貼片的一側(cè)，即介質(zhì)基板背離金屬地的方向；當(dāng)縫隙逐漸變寬，朝著介質(zhì)基板金屬地一側(cè)的輻射逐漸增強(qiáng)。上輻射貼片的工作波長(zhǎng)主要由上輻射貼片的長(zhǎng)度決定，工作波長(zhǎng)大約為上輻射貼片長(zhǎng)度的兩倍；下輻射貼片的工作波長(zhǎng)主要由下輻射貼片的長(zhǎng)度決定，工作波長(zhǎng)大約為下輻射貼片長(zhǎng)度的兩倍；組合輻射器的工作波長(zhǎng)大約是上輻射貼片和下輻射貼片長(zhǎng)度之和的兩倍。金屬地上的格柵由于其方向與輻射槽縫垂直，因此阻礙了與輻射槽縫方向平行的電流，這個(gè)方向的電流會(huì)產(chǎn)生交叉極化輻射；格柵對(duì)垂直于輻射槽縫方向的電流沒(méi)有影響，這個(gè)方向的電流產(chǎn)生主極化輻射。另一方面，格柵對(duì)輻射槽縫是一種周期性的加載，周期性結(jié)構(gòu)具有慢波特性，因此這種加載會(huì)使得輻射槽縫的波長(zhǎng)變短，也就是可以減小輻射槽縫的物理長(zhǎng)度，進(jìn)而再減小金屬地的尺寸。有益效果：本專(zhuān)利技術(shù)的格柵單板多頻多輻射器天線的有益效果是，該天線是單介質(zhì)基板，成本低；可以減小整個(gè)天線的電尺寸、實(shí)現(xiàn)小型化，還具有抑制天線的交叉極化作用；天線有多個(gè)共用一個(gè)饋電端口的輻射器，這些輻射器具有可調(diào)節(jié)的不同的輻射方向特性；同時(shí)該天線不僅有多個(gè)頻帶，而且多個(gè)頻帶可以分別調(diào)節(jié)。附圖說(shuō)明圖1為格柵單板多頻多輻射器天線結(jié)構(gòu)示意圖圖中有：介質(zhì)基板1、金屬地2、輻射槽縫3、上輻射貼片4、下輻射貼片5、微帶饋線6、上排金屬化過(guò)孔7、下排金屬化過(guò)孔8、縫隙9、端口10、導(dǎo)帶11、微帶饋線終端12和格柵21。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。本專(zhuān)利技術(shù)所采用的實(shí)施方案是：格柵單板多頻多輻射器天線包括介質(zhì)基板1、設(shè)置在介質(zhì)基板1上的金屬地2、輻射槽縫3、上輻射貼片4、下輻射貼片5和微帶饋線6；介質(zhì)基板1的一面是金屬地2，介質(zhì)基板2的另一面是上輻射貼片4、下輻射貼片5和微帶饋線6的導(dǎo)帶11；金屬地2上有輻射槽縫3和格柵21，輻射槽縫3位于金屬地2的中心，格柵21位于輻射槽縫3的兩邊；輻射槽縫3的形狀是矩形，輻射槽縫3的兩端短路；在輻射槽縫3中間部分，其槽縫的兩個(gè)邊緣，分別有上排金屬化過(guò)孔陣列7和下排金屬化過(guò)孔陣列8，上排金屬化過(guò)孔陣列7穿越介質(zhì)基板1，一頭與金屬地2相連，另一頭在介質(zhì)基板1的另一面與上輻射貼片4相連，下排金屬化過(guò)孔陣列8穿越介質(zhì)基板1，一頭與金屬地2相連，另一頭在介質(zhì)基板1的另一面本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種格柵單板多頻多輻射器天線，其特征在于該天線包括介質(zhì)基板(1)、設(shè)置在介質(zhì)基板(1)上的金屬地(2)、輻射槽縫(3)、上輻射貼片(4)、下輻射貼片(5)和微帶饋線(6)；介質(zhì)基板(1)的一面是金屬地(2)，介質(zhì)基板(2)的另一面是上輻射貼片(4)、下輻射貼片(5)和微帶饋線(6)的導(dǎo)帶(11)；金屬地(2)上有輻射槽縫(3)和格柵(21)，輻射槽縫(3)位于金屬地(2)的中心，格柵(21)位于輻射槽縫(3)的兩邊；輻射槽縫(3)的形狀是矩形，輻射槽縫(3)的兩端短路；在輻射槽縫(3)中間部分，其槽縫的兩個(gè)邊緣，分別有上排金屬化過(guò)孔陣列(7)和下排金屬化過(guò)孔陣列(8)，上排金屬化過(guò)孔陣列(7)穿越介質(zhì)基板(1)，一頭與金屬地(2)相連，另一頭在介質(zhì)基板(1)的另一面與上輻射貼片(4)相連，下排金屬化過(guò)孔陣列(8)穿越介質(zhì)基板(1)，一頭與金屬地(2)相連，另一頭在介質(zhì)基板(1)的另一面與下輻射貼片相連(5)；上輻射貼片(4)和下輻射貼片(5)的形狀是矩形，兩者之間有一個(gè)縫隙(9)；金屬地(2)也是所述的微帶饋線(6)的接地面，微帶饋線(6)導(dǎo)帶(11)的一端是天線的端口(10)，微帶饋線(6)導(dǎo)帶(11)的另一端跨過(guò)輻射槽縫(3)并伸展一段長(zhǎng)度至微帶饋線終端(12)，微帶饋線終端(12)開(kāi)路。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種格柵單板多頻多輻射器天線，其特征在于該天線包括介質(zhì)基板(1)、設(shè)置在介質(zhì)基板(1)上的金屬地(2)、輻射槽縫(3)、上輻射貼片(4)、下輻射貼片(5)和微帶饋線(6)；介質(zhì)基板(1)的一面是金屬地(2)，介質(zhì)基板(2)的另一面是上輻射貼片(4)、下輻射貼片(5)和微帶饋線(6)的導(dǎo)帶(11)；金屬地(2)上有輻射槽縫(3)和格柵(21)，輻射槽縫(3)位于金屬地(2)的中心，格柵(21)位于輻射槽縫(3)的兩邊；輻射槽縫(3)的形狀是矩形，輻射槽縫(3)的兩端短路；在輻射槽縫(3)中間部分，其槽縫的兩個(gè)邊緣，分別有上排金屬化過(guò)孔陣列(7)和下排金屬化過(guò)孔陣列(8)，上排金屬化過(guò)孔陣列(7)穿越介質(zhì)基板(1)，一頭與金屬地(2)相連，另一頭在介質(zhì)基板(1)的另一面與上輻射貼片(4)相連，下排金屬化過(guò)孔陣列(8)穿越介質(zhì)基板(1)，一頭與金屬地(2)相連，另一頭在介質(zhì)基板(1)的另一面與下輻射貼片相連(5)；上輻射貼片(4)和下輻射貼片(5)的形狀是矩形，兩者之間有一個(gè)縫隙(9)；金屬地(2)也是所述的微帶饋線(6)的接地面，微帶饋線(6)導(dǎo)帶(11)的一端是天線的端口(10)，微帶饋線(6)導(dǎo)帶(11)的另一端跨過(guò)輻射槽縫(3)并伸展一段長(zhǎng)度至微帶饋線終端(12)，微帶饋線終端(12)開(kāi)路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種格柵單板多頻多輻射器天線，其特征在于所述的上排金屬化過(guò)孔陣列(7)和下排金屬化過(guò)孔陣列(8)，使得輻射槽縫(3)中間部分的特性阻抗變低，形成低阻槽縫，輻射槽縫(3)的其余部分是高阻槽縫；輻射槽縫(3)因此具有階躍阻抗的特性，產(chǎn)生一個(gè)頻率較低的低頻槽縫工作頻帶和一個(gè)頻率較高的高頻槽縫工作頻帶；改變介質(zhì)基板(1)的厚度磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，可以改變高阻槽縫和低阻槽縫的特性阻抗，改變輻射槽縫(3)的高低阻抗比，進(jìn)而改...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧成，魯詢(xún)?cè)?/a>，趙洪新，殷曉星，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：東南大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇,32