一种双波束微带天线的制作方法

本技术涉及天线，特别涉及一种双波束微带天线。

背景技术：

1、根据3gpp ts38.101-2 5g终端射频技术规范和tr38.817终端射频技术报告可知，5gmmwave频段有n257(26.5-29.5ghz)、n258(24.25-27.25ghz)、n260(37-40ghz)、n261(27.5-28.35ghz)以及新增的n259(39.5-43ghz)。

2、近年来，研究人员设计了多种类型的多波束天线，产生多波束最传统的方法是使用相控阵技术或波束切换天线阵，这些技术需要移相器或单极双掷开关，这将带来一些损耗，降低天线系统的性能。

3、微带天线是一种目前最常用的天线，如果能够将其改造成适用于5g通信的双波束结构，无疑会有很大的市场应用前景。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题为：提供一种适用于5g通信的宽带双波束微带天线。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种双波束微带天线，包括第一基材层和第二基材层，所述第一基材层上设有siw导波结构和用于为所述siw导波结构馈电的馈电线，所述第二基材层位于所述第一基材层上方，所述第二基材层连接所述第一基材层的顶面和/或所述siw导波结构；所述第二基材层的顶面设有微带天线，所述siw导波结构上设有用于耦合所述微带天线的耦合缝隙，所述微带天线包括中轴部，所述中轴部的两侧具有对称设置的矩形部，所述矩形部的长度方向与所述中轴部的长度方向一致，所述中轴部的上端部相对于所述矩形部的上端部凸出，所述中轴部的下端部相对于所述矩形部的下端部凸出，所述矩形部远离所述中轴部的一侧的中部区域设有缺口，所述矩形部远离所述中轴部的一侧的两个角部分别设有分隔缝隙，所述分隔缝隙令对应的所述角部与所述矩形部的其他区域分离。

3、进一步地，所述矩形部上，一个所述分隔缝隙连通所述矩形部远离所述中轴部的一侧以及所述矩形部的上端部，另一个所述分隔缝隙连通所述矩形部远离所述中轴部的一侧以及所述矩形部的下端部。

4、进一步地，所述分隔缝隙呈弧线形或l字型。

5、进一步地，所述中轴部与所述矩形部之间具有间隙。

6、进一步地，所述耦合缝隙的长度方向与所述中轴部的长度方向垂直。

7、进一步地，所述耦合缝隙的数量为两条，两条所述耦合缝隙平行设置。

8、进一步地，所述缺口对应于两条所述耦合缝隙之间设置。

9、进一步地，所述siw导波结构包括第一金属层、第二金属层和多个金属化孔，所述第一金属层位于所述第一基材层与所述第二基材层之间，所述耦合缝隙设于所述第一金属层上，所述馈电线设于所述第一基材层的顶面，所述馈电线连接所述第一金属层；所述第二金属层设于所述第一基材层的底面，所述第一金属层和第二金属层通过所述金属化孔导通，俯视所述微带天线时，数量为多个的所述金属化孔围绕所述微带天线设置。

10、进一步地，所述缺口呈矩形。

11、进一步地，所述中轴部呈矩形。

12、本实用新型的有益效果在于：本微带天线能够实现双波束，可以激发出tm02模式(tm02模式是典型的双波束模式)，且频带宽度较宽，能够覆盖n257和n261的工作频率，特别适用于5g通信系统。微带天线的中心开槽且开槽内具有两端延长的中轴部，使得微带天线可以激发出tm02模式；缺口的存在可以降低微带天线在tm02模式下的工作频率；分隔缝隙可以改善矩形部上的电流分布，使微带天线的带宽变宽；siw导波结构结合馈电线的馈电方式可以有效地抑制天线的后瓣，同时，该馈电方式功率泄露很少，利于进一步改善微带天线的性能。

技术特征：

1.一种双波束微带天线，其特征在于：包括第一基材层和第二基材层，所述第一基材层上设有siw导波结构和用于为所述siw导波结构馈电的馈电线，所述第二基材层位于所述第一基材层上方，所述第二基材层连接所述第一基材层的顶面和/或所述siw导波结构；所述第二基材层的顶面设有微带天线，所述siw导波结构上设有用于耦合所述微带天线的耦合缝隙，所述微带天线包括中轴部，所述中轴部的两侧具有对称设置的矩形部，所述矩形部的长度方向与所述中轴部的长度方向一致，所述中轴部的上端部相对于所述矩形部的上端部凸出，所述中轴部的下端部相对于所述矩形部的下端部凸出，所述矩形部远离所述中轴部的一侧的中部区域设有缺口，所述矩形部远离所述中轴部的一侧的两个角部分别设有分隔缝隙，所述分隔缝隙令对应的所述角部与所述矩形部的其他区域分离。

2.根据权利要求1所述的双波束微带天线，其特征在于：所述矩形部上，一个所述分隔缝隙连通所述矩形部远离所述中轴部的一侧以及所述矩形部的上端部，另一个所述分隔缝隙连通所述矩形部远离所述中轴部的一侧以及所述矩形部的下端部。

3.根据权利要求2所述的双波束微带天线，其特征在于：所述分隔缝隙呈弧线形或l字型。

4.根据权利要求1所述的双波束微带天线，其特征在于：所述中轴部与所述矩形部之间具有间隙。

5.根据权利要求1所述的双波束微带天线，其特征在于：所述耦合缝隙的长度方向与所述中轴部的长度方向垂直。

6.根据权利要求1所述的双波束微带天线，其特征在于：所述耦合缝隙的数量为两条，两条所述耦合缝隙平行设置。

7.根据权利要求6所述的双波束微带天线，其特征在于：所述缺口对应于两条所述耦合缝隙之间设置。

8.根据权利要求1所述的双波束微带天线，其特征在于：所述siw导波结构包括第一金属层、第二金属层和多个金属化孔，所述第一金属层位于所述第一基材层与所述第二基材层之间，所述耦合缝隙设于所述第一金属层上，所述馈电线设于所述第一基材层的顶面，所述馈电线连接所述第一金属层；所述第二金属层设于所述第一基材层的底面，所述第一金属层和第二金属层通过所述金属化孔导通，俯视所述微带天线时，数量为多个的所述金属化孔围绕所述微带天线设置。

9.根据权利要求1所述的双波束微带天线，其特征在于：所述缺口呈矩形。

10.根据权利要求1所述的双波束微带天线，其特征在于：所述中轴部呈矩形。

技术总结
本技术公开了一种双波束微带天线，包括第一基材层和第二基材层，第一基材层上设有SIW导波结构，第二基材层位于第一基材层上方；第二基材层的顶面设有微带天线，SIW导波结构上设有耦合缝隙，微带天线包括中轴部，中轴部的两侧具有对称设置的矩形部，矩形部的长度方向与中轴部的长度方向一致，中轴部的上端部相对于矩形部的上端部凸出，中轴部的下端部相对于矩形部的下端部凸出，矩形部远离中轴部的一侧的中部区域设有缺口，矩形部远离中轴部的一侧的两个角部分别设有分隔缝隙，分隔缝隙令对应的角部与矩形部的其他区域分离。本微带天线能够实现双波束，可以激发出TM02模式，且频带宽度较宽，能够覆盖N257和N261的工作频率，特别适用于5G通信系统。

技术研发人员：赵伟
受保护的技术使用者：深圳市信维通信股份有限公司
技术研发日：20230113
技术公布日：2024/1/13