一种探针馈电的低剖面宽带介质谐振器天线的制作方法

寄生介质片子阵；所述二维排布的2
×
2寄生介质片子阵的四个端角分别连接四个l形金属带条。
8.进一步的作为本发明的优选技术方案，所述介质带条为低剖面矩形介质贴片，通过胶水粘在上介质基板的中心处。
9.进一步的作为本发明的优选技术方案，所述上介质基板、下介质基板均采用介电常数为3.55与损耗角正切值为0.0027的rogers4003c印刷电路板材制成。
10.本发明所述的一种探针馈电的低剖面宽带介质谐振器天线，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
11.本发明提供一种兼具高增益、小型化、低剖面、以及易于布阵等优点的宽带介质谐振器天线；该天线采用探针馈电给介质带条进行馈电并通过在介质带条四周耦合寄生介质片子阵的方法获得了两个谐振模式；本发明的介质带条采用高介电常数的介质贴片，因此具有极低的剖面高度，本发明采用寄生介质片子阵，因此可实现方形的平面口径，方向图对称，辐射性能良好。同时，平面尺寸较小，可以方便地拓展为天线阵列。
附图说明
12.图1为本发明的立体结构示意图；
13.图2是本发明的俯视结构示意图；
14.图3是本发明的侧视结构示意图；
15.图4是本发明天线的|s
11
|和增益的仿真结果示意图；
16.图5是本发明在9.4ghz频率上e面的天线仿真方向图；
17.图6是本发明在9.4ghz频率上h面的天线仿真方向图；
18.图7是本发明在10.6ghz频率上e面的天线仿真方向图；
19.图8是本发明在10.6ghz频率上h面的天线仿真方向图；
20.附图中，1
‑
寄生介质片子阵；2
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介质带条；3
‑
l形金属带条；4
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上介质基板；5
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探针馈电结构；6
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金属地板；7
‑
下介质基板；8
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微带传输线结构。
具体实施方式
21.下面结合附图详细的描述本发明的作进一步的解释说明,以使本领域的技术人员可以更深入地理解本发明并能够实施,但下面通过参考实例仅用于解释本发明,不作为本发明的限定。
22.如图1至图3所示，一种探针馈电的低剖面宽带介质谐振器天线，包括自下而上依次层叠设置的下介质基板7、金属地板6及上介质基板4，下介质基板7的下表面设置用于馈电的微带传输线结构8；微带传输线结构8设置在下介质基板7的中心线上；上介质基板4的上表面设置寄生介质片子阵1、介质带条2及l形金属带条3；介质带条2设置在上介质基板4的中心线上；介质带条2的两侧排列设置寄生介质片子阵1；寄生介质片子阵1远离介质带条2的端角设置l形金属带条3；介质带条2的一端连接探针馈电结构5的上端；金属地板6的表面设置带过孔；探针馈电结构5通过带过孔从上至下贯通上介质基板4与下介质基板7；探针馈电结构5的下端与微带传输线结构8的一端连接。
23.寄生介质片子阵1采用二维排布的2
×
2寄生介质片子阵；二维排布的2
×
2寄生介
质片子阵的四个端角分别连接四个l形金属带条3。介质带条2为低剖面矩形介质贴片，通过胶水粘在上介质基板4的中心处。
24.本发明上介质基板4上表面的介质带条2为本发明天线的主谐振器，寄生介质片子阵1为本发明天线的寄生谐振器，主谐振器与寄生谐振器一起构成了介质谐振器天线主从辐射结构。射频激励信号由底层的微带传输线结构8馈入，通过探针馈电结构5对介质谐振器天线进行馈电。本发明中，主谐振器即介质带条2受探针激励可产生一个谐振模式(te
111
)，然后该模式耦合激励位于其四周的寄生谐振器产生另一个寄生模式(te
111
)，从而实现宽带的效果。l形金属带条3用于寄生谐振器即寄生介质片子阵1的安装定位，也有利于消除一些杂散模式。
25.本发明采用二维排布的2
×
2寄生介质片子阵，利用探针馈电给介质带条2进行馈电再通过耦合寄生谐振器的方式获得了主
‑
寄生两个谐振模式，阻抗带宽呈现宽带特性，覆盖范围为8.99ghz
‑
11.43ghz(24％)，增益达到7.92dbi。本发明采用高介电常数的介质贴片，因此具有极低的剖面高度，天线整体高度仅为0.07λ0；本发明采用二维排布的2
×
2寄生介质片子阵，因此可实现方形的平面口径，方向图对称，辐射性能良好。同时，平面尺寸较小，约为0.47λ0*0.47λ0，可以方便地拓展为天线阵列。
26.本发明采用低剖面的介质谐振器整体结构，包含一个主谐振器即介质带条和一个呈二维分布的寄生谐振器即2
×
2介质片子阵，介质带条2被放置在2
×
2介质片子阵中间。这种整体排布方式在实现宽带低剖面的同时，可保持较小的方形平面尺寸以及良好的辐射特性。本发明的天线结构有利于探针馈电方式的实现，探针馈电相比于缝隙馈电没有背向辐射，高效易集成，被aip天线等高集成度天线系统所广泛采用。本发明天线中心频率被设计10.21ghz，但不仅限于10.21ghz，该设计技术可应用于其他频段。
27.本发明采用的低介电常数介质基板的介电常数为3.55，损耗角为0.0027，底层介质基板厚度为0.813mm，中间层介质基板厚度为0.305mm；高介电常数介质贴片的介电常数为45，损耗角为0.00019，厚度为1mm。整体剖面高度2.118mm(～0.07λ0)，平面尺寸32mm
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32mm(～0.47λ*0.47λ0)。天线的传输响应和辐射响应如图4所示，对于|s11|≤
‑
10db，带宽范围为8.99
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11.43ghz，最大增益为7.92dbi。图5是本发明在9.4ghz频率上e面的天线仿真方向图；图6是本发明在9.4ghz频率上h面的天线仿真方向图；图7是本发明在10.6ghz频率上e面的天线仿真方向图；图8是本发明在10.6ghz频率上h面的天线仿真方向图；天线的方向图对称，交叉极化在3
‑
db波束范围内优于15db。
28.本发明提供一种兼具高增益、小型化、低剖面、以及易于布阵等优点的宽带介质谐振器天线；该天线采用探针馈电给介质带条2进行馈电并通过在介质带条2四周耦合寄生介质片子阵1的方法获得了两个谐振模式，阻抗带宽呈现宽带特性覆盖范围为8.99ghz
‑
11.43ghz(24％)，增益达到7.92dbi。介质带条2采用高介电常数的介质贴片，因此具有极低的剖面高度，天线整体高度仅为0.07λ0；本发明采用二维排布的2
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2寄生介质片子阵，因此可实现方形的平面口径，方向图对称，辐射性能良好。同时，平面尺寸较小，约为0.47λ0*0.47λ0，可以方便地拓展为天线阵列。
29.以上所述的具体实施方案，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方案而已，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同
变化与修改，均应属于本发明保护的范围。