同軸饋電電容加載的三極化半槽天線的制作方法
【專利摘要】同軸饋電電容加載的三極化半槽天線涉及一種縫隙天線，該天線由三個相互垂直放置的單極化天線(11)組成；每個天線(11)包括介質基板(1)、介質基板(1)上的金屬地(2)和輻射槽縫(3)、同軸饋線(4)；金屬地(2)上有輻射槽縫(3)；輻射槽縫(3)的一端短路，另一端(6)開路；在輻射槽縫(3)有數個電容(7)并聯跨接在其邊緣；同軸饋線(4)的一端是天線的端口(8)，同軸饋線(4)另一端的內導體(9)跨過輻射槽縫(3)，在輻射槽縫(3)的邊緣(10)，與金屬地(2)連接。該天線可減少天線尺寸、交叉極化、遮擋和改善隔離。
【專利說明】
同軸饋電電容加載的三極化半槽天線
技術領域
[0001]本發明涉及一種槽縫天線，尤其是一種同軸饋電電容加載的三極化半槽天線。
【背景技術】
[0002]槽縫天線是振子天線的對偶天線，有著廣泛的應用。但是，普通的槽縫天線不僅輻射槽縫本身的長度要有二分之一波長，而且輻射槽縫周圍還需要較大的金屬地面積，通常金屬地的長度比槽縫的長度大二分之一波長，金屬地的寬度比槽縫的寬度大二分之一波長。多極化MMO可以有效的提高頻譜效率和信道容量，為了將MMO技術可以應用到體積小的終端，需要把不同極化的天線共址放置。較大的金屬地會對天線的輻射產生遮擋效應，使得槽縫天線不適合共址多輸入多輸出(MIMO)應用，特別是用作多極化天線使用時，大的金屬地將導致天線的交叉極化變差、天線端口之間的隔離變差，這些都將導致頻譜效率和信道容量的下降。同時槽縫的阻抗很大，還使得槽縫天線饋電傳輸線的阻抗匹配比較困難。
【發明內容】
[0003]技術問題:本發明的目的是提出一種同軸饋電電容加載的三極化半槽天線，該天線可以減小輻射槽縫的長度和金屬地的面積，而且具有抑制交叉極化、改善隔離、減小遮擋的作用。
[0004]技術方案:本發明的同軸饋電電容加載的三極化半槽天線包括三個相互垂直放置的單極化的電容加載天線;每個單極化的電容加載天線包括介質基板、設置在介質基板上的金屬地和輻射槽縫、同軸饋線;介質基板的一面是金屬地，同軸饋線的外導體與金屬地相貼連接;金屬地上有輻射槽縫，輻射槽縫的形狀是矩形，輻射槽縫位于金屬地的中心；輻射槽縫的一端短路，另一端開路;有數個電容并聯跨接在輻射槽縫的兩個邊緣，使得輻射槽縫的特性阻抗變低；同軸饋線的一端是天線的端口，同軸饋線另一端的內導體跨過輻射槽縫，在輻射槽縫的邊緣，與金屬地連接。
[0005]改變加載電容的數量、容值和間距，可以調節輻射槽縫的特性阻抗，可以改變天線的工作頻率、工作頻帶的寬度和輻射槽縫的電長度。
[0006]電容并聯加載到輻射槽縫的兩個邊緣，不僅使得槽縫傳輸線的特性阻抗降低至易于與饋電傳輸線匹配額，而且還降低了槽縫傳輸線的相速，使得半波長輻射槽縫的長度減小，實現輻射槽縫進而天線的小型化。同軸饋電電容加載的三極化半槽天線的工作頻率主要由輻射槽縫的諧振頻率確定，但是金屬地的尺寸、同軸饋線內導體與輻射槽縫連接的位置也可以對天線的工作頻率和匹配程度進行調節。由于輻射槽縫3是四分之一波長的諧振結構，比通常兩端短路的二分之一波長的輻射槽縫長度要小一半，因此天線的整體尺寸也相應減少，遮擋效應進一步降低。
[0007]有益效果:本發明的同軸饋電電容加載的三極化半槽天線的有益效果是，該天線可以減小整個天線的電尺寸、實現小型化，同時還具有抑制天線的交叉極化、改善端口之間隔離，和減少金屬地的遮擋的作用。
【附圖說明】
[0008]圖1為同軸饋電電容加載的三極化半槽天線整體結構示意圖。
[0009]圖2為同軸饋電電容加載的三極化半槽天線中單極化的電容加載天線的結構示意圖。
[0010]圖中有:介質基板1、金屬地2、輻射槽縫3、同軸饋線4、外導體5、另一端6、電容7、端口8、內導體9，邊緣10和單極化的電容加載天線11。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0012]本發明所采用的實施方案是:同軸饋電電容加載的三極化半槽天線包括三個相互垂直放置的單極化的電容加載天線11;每個單極化的電容加載天線11包括介質基板1、設置在介質基板I上的金屬地2和輻射槽縫3、同軸饋線4;介質基板I的一面是金屬地2，同軸饋線4的外導體5與金屬地2相貼連接;金屬地2上有輻射槽縫3，輻射槽縫3的形狀是矩形，輻射槽縫3位于金屬地2的中心;輻射槽縫3的一端短路，另一端6開路;有數個電容7并聯跨接在輻射槽縫3的兩個邊緣，使得輻射槽縫3的特性阻抗變低；同軸饋線4的一端是天線的端口8，同軸饋線4另一端的內導體9跨過輻射槽縫3，在輻射槽縫3的邊緣10，與金屬地2連接。
[0013]改變加載電容7的數量、容值和間距，可以調節輻射槽縫3的特性阻抗，可以改變天線的工作頻率、工作頻帶的寬度和輻射槽縫3的電長度。
[0014]同軸饋電電容加載的三極化半槽天線的工作頻率主要由輻射槽縫3的諧振頻率確定，但是金屬地2的尺寸、同軸饋線內導體9與輻射槽縫3連接的位置也可以對天線的工作頻率和匹配程度進行調節。由于輻射槽縫3是四分之一波長的諧振結構，比通常兩端短路的二分之一波長的輻射槽縫長度要小一半，因此天線的整體尺寸也相應減少，遮擋效應進一步降低。
[0015]在工藝上，同軸饋電電容加載的三極化半槽天線既可以采用普通的印刷電路板(PCB)工藝，也可以采用低溫共燒陶瓷(LTCC)工藝或者CM0S、Si基片等集成電路工藝實現。電容7可以根據工作頻率選擇相應封裝的貼片電容7，并根據電容7兩引腳電極的距離，選擇輻射槽縫3的寬度。在制造上，三個單極化的電容加載天線13可以通過卡槽相互垂直安裝在一起，或者通過粘結劑相互垂直粘結在一起，或者兩種方法一起使用。
[0016]根據以上所述，便可實現本發明。
【主權項】
1.一種同軸饋電電容加載的三極化半槽天線，其特征在于該天線包括三個相互垂直放置的單極化的電容加載天線(11);每個單極化的電容加載天線(11)包括介質基板(I)、設置在介質基板(I)上的金屬地(2)和輻射槽縫(3)、同軸饋線(4);介質基板(I)的一面是金屬地(2)，同軸饋線(4)的外導體(5)與金屬地(2)相貼連接;金屬地(2)上有輻射槽縫(3)，輻射槽縫(3)的形狀是矩形，輻射槽縫(3)位于金屬地(2)的中心;輻射槽縫(3)的一端短路，另一端(6)開路;有數個電容(7)并聯跨接在輻射槽縫(3)的兩個邊緣，使得輻射槽縫(3)的特性阻抗變低；同軸饋線(4)的一端是天線的端口(8)，同軸饋線(4)另一端的內導體(9)跨過輻射槽縫(3)，在輻射槽縫(3)的邊緣(1)，與金屬地(2)連接。2.根據權利要求1所述的一種同軸饋電電容加載的三極化半槽天線，其特征在于改變加載電容(7)的數量、容值和間距，可以調節輻射槽縫(3)的特性阻抗，可以改變天線的工作頻率、工作頻帶的寬度和輻射槽縫(3)的電長度。
【文檔編號】H01Q1/48GK105826668SQ201610218175
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月8日
【發明人】趙洪新, 蘇長江, 殷曉星
【申請人】東南大學