一种双层双频缝隙天线及电子设备的制作方法

1.本发明涉及天线技术领域，具体来说，涉及一种双层双频缝隙天线及电子设备。


背景技术：

2.近年来卫星导航系统迅猛发展，对天线的工作频段及不同工作频率下辐射性能的一致性提出了一定要求。现有技术情况下，相同尺寸大小天线辐射性能总是随频率的变化而变化的，在不同频率下尤其是频率相差较大的情况下无法保证一致的辐射性能，频率越低3db波束角越宽增益越低。
3.在小尺寸下实现多频的常规技术方式：1.通过对辐射体馈电激起电磁波，在辐射体正上方四分之一波长距离内，添加尺寸稍小于辐射体的耦合片拓展带宽，以实现多频段工作方式。2.采用层叠结构，其采用的辐射体为圆环，如现有技术中的cn103928767a、cn108183314a。此2种技术情况下，相同尺寸大小天线辐射性能总是随频率的变化而变化的，在不同频率下尤其是频率相差较大的情况下无法保证一致的辐射性能，频率越低3db波束角越宽增益越低。
4.本文提供的背景描述用于总体上呈现本公开的上下文的目的。除非本文另外指示，在该章节中描述的资料不是该申请的权利要求的现有技术并且不要通过包括在该章节内来承认其成为现有技术。


技术实现要素：

5.针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种双层双频缝隙天线，其包括：
6.第一辐射体，第一基板，第一辐射体反射面；
7.第二辐射体，第二基板，第二辐射体反射面；
8.第一辐射体由第一基板上的第一圆环、第一内圆、第一圆环和第一内圆间的缝隙组成；第二辐射体内圆作为第一辐射体反射面；
9.第二辐射体由第二基板上的第二圆环、第二内圆、第二圆环和第二内圆间的缝隙组成；由地板作为第二辐射体反射面；
10.第一辐射体较第二辐射体的第二内圆小且置于第二辐射体上方。
11.具体的，在所述第一圆环和第一内圆间的缝隙处或/和第二圆环和第二内圆间的缝隙处采用耦合或直接馈电方式馈电。
12.具体的，在所述第一圆环和第一内圆间的缝隙处或/和第二圆环和第二内圆间的缝隙处以正交90度方向上等幅四馈点方式馈电。
13.具体的，所述馈电是采用巴伦加电桥或3电桥。
14.具体的，第一辐射体用于实现第一频段，第二辐射体用于实现第二频段，在第一频段频率大于等于第二频段频率时，采用四分之一波长谐振。
15.具体的，第一辐射体用于实现第一频段，第二辐射体用于实现第二频段，在第一频段频率小于第二频段频率时，采用二分之一波长谐振。
16.具体的，第二辐射体的半径为第二频段中心频点f2的λ/1.5-λ/2.5介质波长。
17.具体的，第一辐射体的最大频率大于等于第二辐射体的最小频率时，第一辐射体的半径为第一频段的中心频点f1的λ/9-λ/7介质波长。
18.具体的，第一辐射体的最小频率小于第二辐射体的最大频率时，第一辐射体的半径为第一频段中心频点f1的λ/1.5-λ/2.5介质波长。
19.第二方面，本发明提供了一种电子设备，所述电子设备包括信号处理单元及所述的天线，其中所述信号处理单元与所述天线连接，所述信号处理单元用于处理所述天线接收或者发送的信号。
20.本发明第一辐射体、第二辐射体通过设置一个圆环和一个内圆，并且圆环和内圆之间有缝隙，两个辐射体通过缝隙进行辐射，且第一辐射体小于第二辐射体内圆，第二辐射体内圆作为第一辐射体反射面，两频段间相互影响小。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。
22.图1是本发明实施提供天线的主视图的；
23.图2是本发明实施提供第一辐射体的示意图；
24.图3是本发明实施提供第二辐射体的示意图；
25.图4是本发明实施提供的天线的不同频率下辐射方向图；
26.图5是本发明实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例一
29.参考图1-3，本实施例提供了一种双层双频缝隙天线，其包括：
30.第一辐射体，第一基板，第一辐射体反射面；
31.第二辐射体，第二基板，第二辐射体反射面；
32.第一辐射体由第一基板上的第一圆环、第一内圆、第一圆环和第一内圆间的缝隙组成；第二辐射体内圆作为第一辐射体反射面；
33.第二辐射体由第二基板上的第二圆环、第二内圆、第二圆环和第二内圆间的缝隙组成；由地板作为第二辐射体反射面；
34.第一辐射体较第二辐射体的第二内圆小且置于第二辐射体上方。
35.具体的，第一辐射体的半径为从第一辐射体的内圆的圆心到第一圆环的外圆的距离。
36.第二辐射体的半径为从第二辐射体的内圆的圆心到第二圆环的外圆的距离。
37.本实施例中的第一辐射体较第二辐射体的第二内圆小是指第一辐射体的半径小于第二辐射体的第二内圆的半径。
38.本实施例的第一辐射体、第二辐射体通过设置一个圆环和一个内圆，并且圆环和内圆之间有缝隙，两个辐射体通过缝隙进行辐射，且第一辐射体小于第二辐射体内圆，第二辐射体内圆作为第一辐射体反射面，两频段间相互影响小。
39.参考图4，图4是本实施例的不同频率下的辐射方向图，其中竖坐标为增益(db)，横坐标为辐射方向，从图4可以看出，在不同频率下，实现了稳定的增益及3db波束角，在不同频率下维持相对稳定的辐射性能。
40.此外，为实现天线的功能，本实施例在缝隙处，本实施例的缝隙指的是第一辐射体，第二辐射体中的圆环和内圆之间的缝隙，采用耦合或直接馈电方式馈电，在缝隙处正交90度方向上等幅四馈点方式馈电，可实现0，90，180，270
°
相位差形成圆极化，本实施例的一个馈电实现方式是采用巴伦+电桥方案或3电桥方案，但本领域技术人员应该知晓，只要能够实现馈电即可。本实施例不做具体的限制。
41.本实施例中第一辐射体用于实现第一频段的信号的收发，第二辐射体用于实现第二频段信号的收发。
42.本实施例在设计谐振时，当第一频段频率大于等于第二频段频率时，采用四分之一波长谐振；当第一频段频率小于第二频段频率时，采用二分之一波长谐振；
43.具体的，本实施例可以根据要实现不同的频率来设计第一辐射体或/和第二辐射体的大小。
44.一个实现方式为：第二辐射体的半径，可以为第二频段中心频点f2的λ/1.5-λ/2.5介质波长。
45.第一辐射体的最大频率大于等于第二辐射体的最小频率时，第一辐射体的半径取第一频段的中心频点f1的λ/9-λ/7介质波长；当第一辐射体的最小频率小于第二辐射体的最大频率时，第一辐射体的半径取第一频段中心频点f1的λ/1.5-λ/2.5介质波长。
46.实施例二
47.参考图5，本实施例公开了一种电子设备，所述电子设备包括实施例一中的天线以及信号处理器，所述信号处理器可以是基带、dsp、微处理器、soc中的一种。其中所述信号处理器用于与天线进行通信，用于实现信号的收发。此外，所述电子设备还包括电源(图中未示出)，所述电源用于给所述信号处理单元和天线供电，用于实现信号的收发。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。