一种低剖面宽带全向天线的制作方法

本发明属于无线通信，涉及一种全向天线，尤其涉及一种低剖面宽带全向天线。

背景技术：

1、随着无线通信技术的快速发展，对低剖面、超宽带全向天线的需求日益增长。这些天线广泛应用于无线局域网、移动通信、卫星通信等领域，对于提高系统的传输效率和信号质量起着至关重要的作用。1989年美国国防部（darpa）首次使用超宽带这个术语，并规定若一个信号在-20 db处的绝对带宽大于1.5 ghz或相对带宽大于25%，则这个信号就是超宽带信号。2002年美国联邦通信委员会（fcc）颁布了uwb的频谱规划，并规定只要一个信号在-10db处的绝对带宽大于0.5 ghz或相对带宽大于20%，则这个信号就是超宽带信号。在现代通信系统中，为了满足多频段和宽带覆盖的要求，设计高性能的超宽带天线成为了研发的重点。相比于定向天线，全向天线可以在整个水平面内接收和发射电磁波，因此全向天线在无线电领域中有着重要作用。

2、然而，当前低剖面超宽带天线的设计面临着多个挑战。首先，天线为了减少安装空间和改善外观即实现天线的低剖面特性，可使用微带天线形式。而采用传统微带贴片天线虽能够满足低剖面特性，但带宽往往很窄，仅5%左右。因此，要实现微带天线的超宽带的特性，常常使用复杂的天线的结构比或使用上下耦合等方式，这不仅增加了天线的加工难度，同时也提高了制造成本。

3、在这样的背景下，开发一种结构简单、成本低廉且能够实现低剖面、以及良好的超宽带性能的全向天线，对于推动无线通信技术的进步和应用具有重要的意义。但是，现有技术中并没有这类天线。

4、因此，针对上述现有技术中存在的缺陷，需要研发一种新型的低剖面宽带全向天线。

技术实现思路

1、本发明主要针对现有的微带形式的全向宽带天线存在的天线结构较为复杂、成本较高的问题，提供了一种在c波段同时具有低剖面、宽带宽、易加工的全向天线。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种低剖面宽带全向天线，其包括接地板和设置在所述接地板一面上的介质基板，其特征在于，所述介质基板上设有圆形贴片和围绕所述圆形贴片设置的圆环贴片，所述圆形贴片与所述圆环贴片通过两者之间的缝隙进行耦合馈电，所述圆环贴片中设有多个围绕所述圆形贴片均匀布置的金属化过孔，每个所述金属化过孔都穿过所述圆环贴片、介质基板和接地板，所述接地板的另一面上设有穿过所述接地板和介质基板并与所述圆形贴片相连的sma接口。

4、优选地，所述圆形贴片的直径为5.4mm，所述圆环贴片的内径大于所述圆形贴片的直径、外径为22.6mm。

5、优选地，所述圆形贴片和圆环贴片由铜材料制成。

6、优选地，所述圆形贴片和圆环贴片的厚度均为0.035mm。

7、优选地，所述圆环贴片中设有八个所述金属化过孔且八个所述金属化过孔以45度作为角度间距均匀布置在所述圆形贴片的外围。

8、优选地，所述金属化过孔的半径为0.45mm。

9、优选地，所述金属化过孔采用先打通孔，然后对通孔的孔壁进行电镀的方式制成。

10、优选地，所述介质基板采用厚度为3.175mm的介质板制成。

11、优选地，所述接地板为金属接地板。

12、优选地，所述接地板采用铝材料制成。

13、与现有技术相比，本发明的低剖面宽带全向天线具有如下有益技术效果中的一者或多者：

14、1、本发明采用微带贴片天线形式以及介质加载方式，实现了全向天线的低剖面，高度仅为0.07波长。

15、2、本发明采用圆形贴片与圆环贴片并通过两者之间缝隙进行耦合馈电，同时通过对所述圆环贴片增加金属化过孔，能够避免辐射单元与接地板形成电容，两种方式结合大大提高了带宽，使得本发明的全向天线s11<-10db带宽为5.7ghz-8.3ghz，相对带宽高达36%。

16、3、本发明的全向天线采用平面耦合结构，并且辐射单元仅由一个小圆和稍大圆环构成，其不圆度小于1.6db，且该天线结构简单可靠，仅靠双层板即可完成天线加工，适合降低成本大规模生产。

技术特征：

1.一种低剖面宽带全向天线，其包括接地板（1）和设置在所述接地板（1）一面上的介质基板（2），其特征在于，所述介质基板（2）上设有圆形贴片（3）和围绕所述圆形贴片设置的圆环贴片（4），所述圆形贴片（3）与所述圆环贴片（4）通过两者之间的缝隙进行耦合馈电，所述圆环贴片（4）中设有多个围绕所述圆形贴片（3）均匀布置的金属化过孔（5），每个所述金属化过孔（5）都穿过所述圆环贴片（4）、介质基板（2）和接地板（1），所述接地板（1）的另一面上设有穿过所述接地板（1）和介质基板（2）并与所述圆形贴片（3）相连的sma接口（6）。

2.根据权利要求1所述的低剖面宽带全向天线，其特征在于，所述圆形贴片（3）的直径为5.4mm，所述圆环贴片（4）的内径大于所述圆形贴片（3）的直径、外径为22.6mm。

3.根据权利要求2所述的低剖面宽带全向天线，其特征在于，所述圆形贴片（3）和圆环贴片（4）由铜材料制成。

4.根据权利要求3所述的低剖面宽带全向天线，其特征在于，所述圆形贴片（3）和圆环贴片（4）的厚度均为0.035mm。

5.根据权利要求1所述的低剖面宽带全向天线，其特征在于，所述圆环贴片（4）中设有八个所述金属化过孔（5）且八个所述金属化过孔（5）以45度作为角度间距均匀布置在所述圆形贴片（3）的外围。

6.根据权利要求5所述的低剖面宽带全向天线，其特征在于，所述金属化过孔（5）的半径为0.45mm。

7.根据权利要求6所述的低剖面宽带全向天线，其特征在于，所述金属化过孔（5）采用先打通孔，然后对通孔的孔壁进行电镀的方式制成。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的低剖面宽带全向天线，其特征在于，所述介质基板（2）采用厚度为3.175mm的介质板制成。

9.根据权利要求8所述的低剖面宽带全向天线，其特征在于，所述接地板（1）为金属接地板。

10.根据权利要求9所述的低剖面宽带全向天线，其特征在于，所述接地板（1）采用铝材料制成。

技术总结
本发明属于无线通信技术领域，涉及一种低剖面宽带全向天线，其包括接地板（1）和设置在接地板（1）一面上的介质基板（2），介质基板（2）上设有圆形贴片（3）和围绕圆形贴片设置的圆环贴片（4），圆形贴片（3）与圆环贴片（4）通过两者之间的缝隙进行耦合馈电，圆环贴片（4）中设有多个围绕圆形贴片（3）均匀布置的金属化过孔（5），每个金属化过孔（5）都穿过圆环贴片（4）、介质基板（2）和接地板（1），接地板（1）的另一面上设有穿过接地板（1）和介质基板（2）并与圆形贴片（3）相连的SMA接口（6）。其大大降低了天线的容性，增加了带宽，且其结构简单可靠，很好地权衡了带宽与结构复杂度。

技术研发人员：王万江,刘雪飞,胡锐
受保护的技术使用者：广东云湃科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23