一种开槽天线及反制设备的制作方法
未命名
08-22
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1.本发明涉及天线设备领域,特别是涉及一种开槽天线及反制设备。
背景技术:
2.目前,开槽天线也称vivaldi天线,是渐变缝隙天线的一种,具有体积小、重量轻、制造成本低、辐射特性好等特点,因此被用作宽带天线。
3.相关技术中,开槽天线包括介质基板、第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体设置于介质基板的一个端面上,第二辐射体设置在介质基板的另一个端面上,第一辐射体和第二辐射体之间形成渐变缝隙,开槽天线通过渐变缝隙输出或接收信号。通常情况下,沿靠近渐变缝隙开口的方向上,渐变缝隙的宽度逐渐增加,进而无线电信号能够得到更大的增益。
4.然而,由于介质基板需要连接于集成电路板,因此介质基板的尺寸较小,进而渐变缝隙也较小;针对一些较高的频段时,开槽天线对无线电信号的增益并不明显。
技术实现要素:
5.本发明实施例旨在提供一种开槽天线及反制设备,以解决现有技术中由于介质基板的尺寸较小,导致渐变缝隙较小,使得在一些较高的频段,开槽天线对无线电信号的增益并不明显的技术问题。
6.本发明实施例解决其技术问题采用以下技术方案:
7.本发明提供一种开槽天线,包括:第一辐射体、第二辐射体和介质基板,所述第一辐射体连接于所述介质基板的一个端面,所述第二辐射体连接于所述介质基板的另一个端面;
8.所述第一辐射体包括馈电结构和至少两个公导电结构,所述馈电结构包括输入端和至少两个输出端,所述输出端与所述公导电结构一一对应,所述输出端连接于对应的所述公导电结构;
9.所述第二辐射体包括接地导电结构和至少两个母导电结构,所述母导电结构与所述公导电结构数量相等且一一对应,所述接地导电结构同时连接于全部所述公导电结构;
10.垂直于所述介质基板的视角上,所述公导电结构与所述母导电结构交替排布呈一列,所述公导电结构与对应的所述母导电结构相邻且之间形成渐变缝隙,沿远离所述接地导电结构的方向上,所述渐变缝隙的宽度均逐渐增大。
11.通过上述结构,本实施例中的开槽天线至少包括两个渐变缝隙,由于介质基板的尺寸有限,因此相比于介质基板上只包括一个渐变缝隙时,公导电结构中侧板边长度与底板边长度的比值会增大,母导电结构中侧板边长度与底板边长度的比值也会增大;因此本实施例中开槽天线的单个渐变缝隙的宽度会减小,进而对于较低频无线电信号的增益由于口径尺寸减小,理论上会减小,但是多个渐变缝隙对较低频无线电信号产生的总增益叠加;由于较高频无线电信号对应的波长较短,因此单个渐变缝隙的宽度减小时,渐变缝隙对于较高频无线电信号的增益不变,然而多个渐变缝隙产生的无线电信号对较高频无线电信号
的增益叠加起来会更大。
12.另外,公导电结构与不相对应的母导电结构之间也能够形成宽度较大的类渐变缝隙,因此公导电结构与不相对应的母导电结构之间也能够产生较弱的无线电信号增益,进而使得本实施例中的开槽天线具有更强的无线电信号增益。
13.在一些实施例中,全部所述公导电结构的形状和全部所述母导电结构的形状相同,每个所述公导电结构均与一个所述母导电结构沿所述介质基板的一条轴线对称排布;沿所述介质基板的两边朝向所述介质基板中间的方向上,所述母导电结构的尺寸逐渐增大,所述公导电结构的尺寸逐渐增大。
14.通过上述结构,公导电结构与对应的母导电结构之间形成渐变缝隙,且每个公导电结构均与一个对应的母导电结构相对于介质基板的一条轴线对称排布;可推断出,相互对应的公导电结构和母导电结构中,靠近介质基板两边的一者尺寸较小,靠近介质基板轴线的一者尺寸较大,进而渐变缝隙远离接地导电结构一端的开口朝向远离介质基板轴线的方向倾斜。
15.渐变缝隙开口处的宽度等于对应的公导电结构远离接地导电结构一端到母导电结构母导电结构之间的距离,因此在介质基板宽度相同的情况下,渐变缝隙倾斜时,公导电结构远离接地导电结构一端到母导电结构母导电结构之间的距离会变长,进而渐变缝隙开口处具有较大的宽度。本实施例中的开槽天线实质是通过两个相同渐变缝隙叠加的特性,使无线电信号获得的高增益特性;渐变缝隙较窄的部分对应较高频的无线电信号,较宽部分对应较低频的无线电信号。本实施例中的开槽天线通过改变渐变缝隙远离接地导电结构一端的开口朝向,使得渐变缝隙倾斜,倾斜的渐变缝隙开口处具有较大的宽度,最终提升本实施例中的开槽天线对较低频无线电信号的增益。
16.在一些实施例中,所述公导电结构包括第一导电结构和第二导电结构,所述母导电结构包括第三导电结构和第四导电结构,所述渐变缝隙包括第一缝隙和第二缝隙,所述第一导电结构、所述第三导电结构、所述第二导电结构和所述第四导电结构依次排布;
17.所述第一导电结构和所述第三导电结构之间形成所述第一缝隙,所述第二导电结构和所述第四导电结构之间形成所述第二缝隙,所述第一导电结构的尺寸等于所述第四导电结构的尺寸,所述第二导电结构的尺寸等于所述第三导电结构的尺寸。
18.通过上述结构,同一介质基板上设置有第一缝隙和第二缝隙,由于第三导电结构的尺寸与第一导电结构的尺寸不一致;第一缝隙的开口相对于介质基板端面的平分线倾斜;又由于第二导电结构的尺寸与第四导电结构的尺寸不一致,第二缝隙的开口也相对于介质基板端面的平分线倾斜;进而第一缝隙和第二缝隙的开口均能具有更大的宽度,进而第一缝隙和第二缝隙均能对较低频的无线电信号起到更佳的增益效果,最终本实施例中的开槽天线能够对较低频的无线电信号起到更佳的增益效果。
19.在一些实施例中,所述第一导电结构包括底板边、侧板边和弧形板边,所述侧板边垂直于所述第一导电结构与所述第二导电结构的排布方向;
20.所述底板边的一端与所述侧板边靠近所述接地导电结构的一端连接,所述弧形板边的一端连接于所述侧板边远离所述底板边的一端,所述弧形板边的另一端连接于所述底板边远离所述侧板边的一端,沿远离所述接地导电结构的方向上,所述弧形板边的切线相对于所述侧板边的倾斜程度逐渐增大;
21.所述第一导电结构的所述弧形板边和所述第三导电结构的所述弧形板边相互靠近形成所述第一缝隙,所述第二导电结构的所述弧形板边和所述第四导电结构的所述弧形板边相互靠近形成所述第二缝隙。
22.通过上述结构,在弧形板边的作用下,渐变缝隙均呈喇叭形,且渐变缝隙沿靠近接地导电结构的方向上,宽度逐渐减小;由于渐变缝隙不同区域的宽度不同,而渐变缝隙的不同宽度对应被增益无线电信号的波长;因此本实施例中的开槽天线能够对不同频率的无线电信号产生增益,渐变缝隙靠近接地导电结构的区域用于增益较高频的无线电信号,渐变缝隙远离接地导电结构的区域用于增益较低频的无线电信号。
23.在一些实施例中,所述第一导电结构和所述第四导电结构上均设有扼流槽,所述扼流槽的一端连接于所述第一导电结构的所述侧板边或所述第四导电结构的所述侧板边,所述扼流槽的另一端为自由端。
24.通过上述结构,在扼流槽的作用下,电流流经侧板边时路径更长,因此第一导电结构的侧板边和第四导电结构的侧板边处的边缘电流被抑制,进而流经第一导电结构和第四导电结构的电流更加集中,最终进一步提高了本实施例中开槽天线对无线电信号的增益。
25.在一些实施例中,所述第一导电结构和所述第四导电结构上均设有多个所述扼流槽,设于所述第一导电结构上的全部所述扼流槽沿所述第一导电结构的所述侧板边排成一列;设于所述第四导电结构上的全部所述扼流槽沿所述第四导电结构的所述侧板边排成一列。
26.通过上述结构,当多个扼流槽并列排布,且相邻两个扼流槽之间的间隙等于扼流槽的宽度时,扼流槽排布得更加密集,因此电流流经侧板边时需要经过更长的路径;进而扼流槽能够更有效地对边缘电流起到抑制作用,最终进一步提高了本实施例中开槽天线对无线电信号的增益。
27.在一些实施例中,所述第二导电结构与所述第三导电结构之间设有电连接件,所述电连接件穿过所述介质基板;所述第二导电结构和所述第三导电结构通过所述电连接件电连接。
28.通过上述结构,在电连接件的作用下,第二导电结构和第三导电结构电连接,即公导电结构与母导电结构电连接;进而馈电结构与接地导电结构之间具有电势差时,流经公导电结构与母导电结构之间的电流能够更加均匀,进而使得渐变缝隙内产生的无线电信号更加稳定;最终进一步提高了本实施例中开槽天线对无线电信号的增益。
29.在一些实施例中,所述公导电结构至少为四个,同一所述渐变缝隙对应的所述公导电结构和所述母导电结构中,尺寸较小一者的端面面积与尺寸较大一者的端面面积之比为间隙倾斜比,沿所述介质基板的两边朝向所述介质基板中间的方向上,所述渐变缝隙对应的所述间隙倾斜比逐渐减增大。
30.通过上述结构,理论上间隙倾斜比越小时,形成同一渐变缝隙的公导电结构尺寸和母导电结构尺寸的差异越大,进而该渐变缝隙的倾斜度越大;因此沿渐变缝隙发出或接收的无线电信号波的倾斜度也越大。在本实施例的开槽天线中,沿介质基板的两边朝向介质基板中间的方向上,渐变缝隙的倾斜程度逐渐增大。
31.由于靠近介质基板中间的公导电结构尺寸和母导电结构尺寸较大,靠近介质基板两边的公导电结构尺寸和母导电结构尺寸较小;因此靠近介质基板中间的渐变缝隙尺寸较
大,靠近介质基板两边的渐变缝隙尺寸较小。若全部渐变缝隙倾斜程度相同时,则尺寸较小的渐变缝隙开口宽度较小,因此尺寸较小的渐变缝隙能够增益的最低频无线电信号的频率较高,进而全部渐变缝隙能够增益的最低频无线电信号的频率不一致。因此本实施例中,尺寸较小的渐变缝隙具有更大的倾斜度,进而导致具有更大的开口宽度,进而使得全部渐变缝隙的开口宽度保持一致,最终使得全部渐变缝隙能够增益的最低频的无线电信号的频率保持一致。
32.在一些实施例中,垂直于所述介质基板端面的视角上,所述公导电结构与所述接地导电结构之间具有弧形间隙,所述母导电结构与所述接地导电结构之间也具有弧形间隙;
33.尺寸较小的所述公导电结构对应的所述弧形间隙尺寸较大,尺寸较大的所述公导电结构对应的所述弧形间隙尺寸较小,使得全部公导电结构的阻抗保持一致;
34.尺寸较小的所述母导电结构对应的所述弧形间隙尺寸较大,尺寸较大的所述母导电结构对应的所述弧形间隙尺寸较小,使得全部母导电结构的阻抗保持一致。
35.通过上述结构,本实施例的开槽天线中,弧形间隙用于调整对应的公导电结构或母导电结构的阻抗,尺寸较大的公导电结构或母导电结构对应的弧形间隙较小,尺寸较小的公导电结构或母导电结构对应的弧形间隙较大,进而理论上全部公导电结构的阻抗保持一致,全部母导电结构的阻抗保持一致。使得本实施例中开槽天线中各个渐变缝隙对无线电信号的增益更加平均,最终进一步提高了本实施例中开槽天线对无线电信号的增益。
36.在一些实施例中,开槽天线还包括引向结构,所述引向结构设置于所述渐变缝隙内,所述引向结构的轴线垂直于所述渐变缝隙的轴线。
37.通过上述结构,渐变缝隙产生的无线电信号能够于引向结构处更为集中,因此引向结构能够提高本实施例中开槽天线特定频段的无线电信号增益。
38.另一方便,本发明另一实施例还提供了一种反制设备,包括上述的任意一项开槽天线。
39.与现有技术相比,本实施例中的开槽天线至少包括两个渐变缝隙,由于介质基板的尺寸有限,因此相比于介质基板上只包括一个渐变缝隙时,公导电结构中侧板边和底板边的长度比会增大,因此本实施例中开槽天线的单个渐变缝隙产生的无线电信号的增益理论上会减小,然而多个渐变缝隙产生的无线电信号的增益叠加起来会增大。
40.另外,公导电结构与不相对应的母导电结构之间也能够形成宽度较大的类渐变缝隙,因此公导电结构与不相对应的母导电结构之间也能够产生较弱的无线电信号增益,进而使得本实施例中的开槽天线具有更强的无线电信号增益。
41.本实施例中的反制设备包括上述的开槽天线,因此反制设备也能够具有更强的无线电信号增益。
附图说明
42.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
43.图1是本发明又一实施例中第二辐射体朝上时开槽天线的轴测图;
44.图2是本发明其中一实施例中第一辐射体朝上时开槽天线的主视图,虚线部分为置于介质基板背面的第二辐射体的轮廓线;
45.图3是本发明另一实施例中第一辐射体朝上时开槽天线的轴测图;
46.图4是本发明其他实施例中开槽天线与现有技术中开槽天线各频段无线电信号增益的对比图;
47.图5是本发明其他实施例中开槽天线有引向结构和无引向结构时各频段无线电信号增益的对比图。
48.附图标记:
49.100、开槽天线;10、第一辐射体;12、公导电结构;122、第一导电结构;1222、底板边;1224、侧板边;1226、弧形板边;1228、扼流槽;124、第二导电结构;14、馈电结构;142、输入端;144、输出端;20、第二辐射体;22、母导电结构;222、第三导电结构;224、第四导电结构;24、接地导电结构;30、介质基板;40、引向结构;50、渐变缝隙;52、第一缝隙;54、第二缝隙;60、弧形间隙。
具体实施方式
50.为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“连接”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“上端”、“下端”、“顶部”以及“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。
52.下面结合全部说明书附图,通过具体的实施例对本技术实施例提供的一种开槽天线100及反制设备进行详细地说明。
53.请参照图1至图3,一方面,本发明其中一实施例中公开了一种开槽天线100,包括第一辐射体10、第二辐射体20和介质基板30,第一辐射体10连接于介质基板30的一个端面,第二辐射体20连接于介质基板30的另一个端面。
54.第一辐射体10包括馈电结构14和至少两个公导电结构12,馈电结构14包括输入端142和至少两个输出端144,输出端144与公导电结构12一一对应,每个输出端144连接于对应的公导电结构12。
55.第二辐射体20包括接地导电结构24和至少两个母导电结构22,母导电结构22与所述公导电结构12数量相等且一一对应,接地导电结构24同时连接于全部公导电结构12。
56.垂直于所述介质基板30的视角上,公导电结构12与母导电结构22交替排布呈一列,每个公导电结构12与对应的母导电结构22相邻且之间形成渐变缝隙50,沿远离接地导电结构24的方向上,渐变缝隙50的宽度均逐渐增大。
57.具体的,在本实施例中介质基板30为矩形绝缘板,在其他实施例中,介质基板30还
可以根据需要呈其他形状,例如半圆形;第一辐射体10和第二辐射体20可以通过蚀刻的方式形成于介质基板30上,也可以通过焊接的方式连接于介质基板30。馈电结构14呈线形,馈电结构14的输入端142连接于介质基板30的底边,输入端142与对应的公导电结构12电连接;接地导电结构24呈片状,接地导电结构24的底边与介质基板30的底壁重合,且接地导电结构24同时与全部母导电结构22电连接。
58.在本实施例中,公导电结构12和母导电结构22形状相同,均呈类四分之一椭圆形,公导电结构12包括底板边1222、侧板边1224和弧形板边1226;垂直于介质基板30端面方向的视角上,全部公导电结构12和母导电结构22的底板边1222均朝向接地导电结构24设置,公导电结构12的底板边1222端部与对应的母导电结构22的底板边1222端部贴合,且公导电结构12的弧形板边1226与对应的母导电结构22的弧形板边1226之间形成渐变缝隙50,沿远离接地导电结构24的方向上,渐变缝隙50的宽度逐渐增大。公导电结构12的侧板边1224与不对应且相邻的母导电结构22的侧板边1224贴合。
59.在其他实施例中,公导电结构12还可以为其他形状,母导电结构22也可以为其他形状,公导电结构12和母导电结构22的形状也可以不同,例如公导电结构12为三角形,母导电结构22为四分之一圆形;进而渐变缝隙50呈其他形状。
60.在本实施例中,第一辐射体10包括两个公导电结构12,对应的,第二辐射体20包括两个母导电结构22,渐变缝隙50有两个。在其他实施例中,公导电结构12还可以为多个,母导电结构22的数量与公导电结构12的数量相等,渐变缝隙50也具有多个。
61.通过上述结构,本实施例中的开槽天线100至少包括两个渐变缝隙50,由于介质基板30的尺寸有限,因此相比于介质基板30上只包括一个渐变缝隙50时,公导电结构12中侧板边1224长度与底板边1222长度的比值会增大,母导电结构22中侧板边1224长度与底板边1222长度的比值也会增大;因此本实施例中开槽天线100的单个渐变缝隙50的宽度会减小,进而对于较低频无线电信号的增益由于口径尺寸减小,理论上会减小,但是多个渐变缝隙50对较低频无线电信号产生的总增益叠加;由于较高频无线电信号对应的波长较短,因此单个渐变缝隙50的宽度减小时,渐变缝隙50对于较高频无线电信号的增益不变,然而多个渐变缝隙50产生的无线电信号对较高频无线电信号的增益叠加起来会更大。
62.另外,公导电结构12与不相对应的母导电结构22之间也能够形成宽度较大的类渐变缝隙50,因此公导电结构12与不相对应的母导电结构22之间也能够产生较弱的无线电信号增益,进而使得本实施例中的开槽天线100具有更强的无线电信号增益。
63.请参照图4,a代表本实施例中开槽天线的无线电信号增益,b代表现有技术中开槽天线的无线电信号增益。通过模拟实验数据能够得到,当介质基板30的长度为295mm,宽度为230mm,厚度为0.762mm,渐变缝隙50设有两个,且在信号频率大于2ghz时,本发明中的开槽天线100产生的无线电增益比现有技术中的开槽天线100产生的无线电增益高3-4dbi。
64.进而可推断出,针对不同尺寸的介质基板30,本实施例中开槽天线100还可以包括其他数量的渐变缝隙50,从而使得本实施例中的开槽天线100具有更大的无线电增益。
65.在一些实施例中,全部公导电结构12的形状和全部母导电结构22的形状相同,每个公导电结构12均与一个对应的母导电结构2相对于2介质基板30的一条轴线对称排布;沿介质基板30的两边朝向介质基板30中间的方向上,母导电结构22的尺寸逐渐增大,公导电结构12的尺寸逐渐增大。
66.具体的,公导电结构12包括侧板边1224、底板边1222和弧形板边1226,公导电结构12和母导电结构22形状相同,母导电结构22也包括侧板边、底板边和弧形板边,公导电结构12和母导电结构22整体均呈类四分之一椭圆形。靠近介质基板30两边的公导电结构12的尺寸小于靠近介质基板30中间部分的公导电结构12的尺寸,靠近介质基板30两边的母导电结构22的尺寸小于靠近介质基板30中间部分的母导电结构22的尺寸。
67.通过上述结构,公导电结构12与对应的母导电结构22之间形成渐变缝隙50,且每个公导电结构12均与一个对应的母导电结构22相对于介质基板30的一条轴线对称排布;可推断出,相互对应的公导电结构12和母导电结构22中,靠近介质基板30两边的一者尺寸较小,靠近介质基板30轴线的一者尺寸较大,进而渐变缝隙50远离接地导电结构24一端的开口朝向远离介质基板30轴线的方向倾斜。
68.渐变缝隙50开口处的宽度等于对应的公导电结构12远离接地导电结构24一端到母导电结构22之间的距离,因此在介质基板30宽度相同的情况下,渐变缝隙50倾斜时,公导电结构12远离接地导电结构24一端到母导电结构22之间的距离会变长,进而渐变缝隙开口处具有较大的宽度。本实施例中的开槽天线100实质是通过两个相同渐变缝隙50叠加的特性,使无线电信号获得的高增益特性;渐变缝隙50较窄的部分对应较高频的无线电信号,较宽部分对应较低频的无线电信号。本实施例中的开槽天线100通过改变渐变缝隙50远离接地导电结构24一端的开口朝向,使得渐变缝隙50倾斜,倾斜的渐变缝隙50开口处具有较大的宽度,最终提升本实施例中的开槽天线100对较低频无线电信号的增益。
69.在一些实施例中,公导电结构12包括第一导电结构122和第二导电结构124,母导电结构22包括第三导电结构222和第四导电结构224,渐变缝隙50包括第一缝隙52和第二缝隙54,第一导电结构122、第三导电结构222、第二导电结构124和第四导电结构224依次排布。
70.第一导电结构122和第三导电结构222之间形成第一缝隙52,第二导电结构124和第四导电结构224之间形成第二缝隙54,第一导电结构122的尺寸等于所述第四导电结构224的尺寸,第二导电结构124的尺寸等于第三导电结构222的尺寸。
71.具体的,在本实施例中,第一导电结构122的尺寸小于第三导电结构222的尺寸;在其他实施例中,第一导电结构122的尺寸可以大于第三导电结构222的尺寸。沿垂直于介质基板30端面的视角上,第一导电结构122的侧板边1224、第二导电结构124的侧板边1224和第四导电结构224的侧板边1224排成一列且两两相互平行,第三导电结构222的侧板边1224和第二导电结构124的侧板边1224重叠;第一导电结构122的侧板边1224与介质基板30的一个侧边共线,第四导电结构224的侧板边1224与介质基板30的另一个相对的侧边共线;第三导电结构222的侧板边1224与介质基板30端面的平分线共线,第二导电结构124的侧板边1224也与介质基板30端面的平分线共线。因此第一导电结构122和第四导电结构224沿介质基板30端面的平分线对称设置,第三导电结构222和第二导电结构124也沿介质基板30端面的平分线对称设置。
72.通过上述结构,同一介质基板30上设置有第一缝隙52和第二缝隙54,由于第三导电结构222的尺寸与第一导电结构122的尺寸不一致,第一缝隙52的开口相对于介质基板30端面的平分线倾斜;又由于第二导电结构124的尺寸与第四导电结构224的尺寸不一致,第二缝隙54的开口也相对于介质基板30端面的平分线倾斜;进而第一缝隙52和第二缝隙54的
开口均能具有更大的宽度,进而第一缝隙52和第二缝隙54均能对较低频的无线电信号起到更佳的增益效果,最终本实施例中的开槽天线100能够对较低频的无线电信号起到更佳的增益效果。
73.在一些实施例中,第一导电结构122包括底板边1222、侧板边1224和弧形板边1226,侧板边1224垂直于第一导电结构122与第二导电结构124的排布方向。
74.底板边1222的一端与侧板边1224靠近接地导电结构24的一端连接,弧形板边1226的一端连接于侧板边1224远离底板边1222的一端,弧形板边1226的另一端连接于底板边1222远离侧板边1224的一端,沿远离接地导电结构24的方向上,弧形板边1226的切线相对于侧板边1224的倾斜程度逐渐增大。
75.第一导电结构122的弧形板边1226和第三导电结构222的弧形板边1226相互靠近形成第一缝隙52,第二导电结构124的弧形板边1226和第四导电结构224的弧形板边1226相互靠近形成第二缝隙54。
76.具体的,在本实施例中,第一导电结构122、第二导电结构124、第三导电结构222和第四导电结构224的材料均为铜;在其他实施例中,第一导电结构122、第二导电结构124、第三导电结构222和第四导电结构224的材料还可以为其他金属导体,例如银。第一缝隙52的一个边为由第一导电结构122的弧形板边1226,另一个边为第三导电结构222的弧形板边1226;沿垂直于介质基板30端面方向的视角上,第一导电结构122底板边1222与弧形板边1226连接的端点与第三导电结构222底板边1222与弧形板边1226连接的端点重叠,进而第一缝隙52的形状类似于“v”字的喇叭形;第二缝隙54与第一缝隙52结构相同。
77.通过上述结构,在弧形板边1226的作用下,渐变缝隙50均呈喇叭形,且渐变缝隙50沿靠近接地导电结构24的方向上,宽度逐渐减小;由于渐变缝隙50不同区域的宽度不同,而渐变缝隙50的不同宽度对应被增益无线电信号的波长;因此本实施例中的开槽天线100能够对不同频率的无线电信号产生增益,渐变缝隙50靠近接地导电结构24的区域用于增益较高频的无线电信号,渐变缝隙50远离接地导电结构24的区域用于增益较低频的无线电信号。
78.在一些实施例中,第一导电结构122和第四导电结构224上均设有扼流槽1228,扼流槽1228的一端连接于第一导电结构122的侧板边1224或第四导电结构224的侧板边1224,扼流槽1228的另一端为自由端。
79.具体的,在本实施例中,扼流槽1228呈条形结构;在其他实施例中,扼流槽1228还可以呈其他形状,例如弧形或者折线形。扼流槽1228倾斜设置,扼流槽1228的自由端朝向接地导电结构24。
80.通过上述结构,在扼流槽1228的作用下,电流流经侧板边1224时路径更长,因此第一导电结构122的侧板边1224和第四导电结构224的侧板边1224处的边缘电流被抑制,进而流经第一导电结构122和第四导电结构224的电流更加集中,最终进一步提高了本实施例中开槽天线100对无线电信号的增益。
81.在一些实施例中,第一导电结构122和第四导电结构224上均设有多个扼流槽1228,设于第一导电结构122上的全部扼流槽1228沿第一导电结构122的侧板边1224排成一列;设于第四导电结构224上的全部扼流槽1228沿第四导电结构224的侧板边1224排成一列。
82.具体的,第一导电结构122中,相邻两个扼流槽1228的间距相等,且相邻两个扼流槽1228之间的间距等于扼流槽1228的宽度;第一导电结构122上的扼流槽1228和第四导电结构224上的扼流槽1228沿介质基板30的轴线对称设置。
83.通过上述结构,当多个扼流槽1228并列排布,且相邻两个扼流槽1228之间的间隙等于扼流槽1228的宽度时,扼流槽1228排布得更加密集,因此电流流经侧板边1224时需要经过更长的路径;进而扼流槽1228能够更有效地对边缘电流起到抑制作用,最终进一步提高了本实施例中开槽天线100对无线电信号的增益。
84.在一些实施例中,第二导电结构124与第三导电结构222之间设有电连接件,电连接件穿过介质基板30;第二导电结构124和第三导电结构222通过电连接件电连接。
85.具体的,在本实施例中,电连接件为导电材料制成的销钉,介质基板30沿第二导电结构124的侧板边1224上开设有适配于销钉的销钉孔;销钉与销钉孔配合后,销钉的一侧与第二介质基板30接触,另一侧与第三介质基板30接触;在其他实施例中,电连接件还可以为其他导体,例如导线。
86.通过上述结构,在电连接件的作用下,第二导电结构124和第三导电结构222电连接,即公导电结构12与母导电结构22电连接;进而馈电结构14与接地导电结构24之间具有电势差时,流经公导电结构12与母导电结构22之间的电流能够更加均匀,进而使得渐变缝隙50内产生的无线电信号更加稳定;最终进一步提高了本实施例中开槽天线100对无线电信号的增益。
87.在一些实施例中,公导电结构12至少为四个,同一渐变缝隙50对应的公导电结构12和母导电结构22中,尺寸较小一者的端面面积与尺寸较大一者的端面面积之比为间隙倾斜比,沿介质基板30的两边朝向介质基板30中间的方向上,渐变缝隙50对应的间隙倾斜比逐渐减增大。
88.具体的,在本实施例中,公导电结构12为四个,母导电结构22与公导电结构12一一对应;在其他实施例中,公导电结构12还可以为其他数量。同一渐变缝隙50中,若公导电结构12靠近介质基板30的两边,即公导电结构12的尺寸较小,则该渐变缝隙50的间隙倾斜比为公导电结构12的端面面积与母导电结构22的端面面积之比。同一渐变缝隙50中,若母导电结构22靠近介质基板30的两边,即母导电结构22的尺寸较小,则该渐变缝隙50的间隙倾斜比为母导电结构22的端面面积与公导电结构12的端面面积之比。
89.通过上述结构,理论上间隙倾斜比越小时,形成同一渐变缝隙50的公导电结构12尺寸和母导电结构22尺寸的差异越大,进而该渐变缝隙50的倾斜度越大;因此沿渐变缝隙50发出或接收的无线电信号波的倾斜度也越大。在本实施例的开槽天线100中,沿介质基板30的两边朝向介质基板30中间的方向上,渐变缝隙50的倾斜程度逐渐增大。
90.由于靠近介质基板30中间的公导电结构12尺寸和母导电结构22尺寸较大,靠近介质基板30两边的公导电结构12尺寸和母导电结构22尺寸较小;因此靠近介质基板30中间的渐变缝隙50尺寸较大,靠近介质基板30两边的渐变缝隙50尺寸较小。若全部渐变缝隙50倾斜程度相同时,则尺寸较小的渐变缝隙50开口宽度较小,因此尺寸较小的渐变缝隙50能够增益的最低频无线电信号的频率较高,进而导致全部渐变缝隙50能够增益的最低频无线电信号的频率不一致。因此本实施例中,尺寸较小的渐变缝隙50具有更大的倾斜度,进而具有更大的开口宽度,进而使得全部渐变缝隙50的开口宽度保持一致,最终使得全部渐变缝隙
50能够增益的最低频的无线电信号的频率保持一致。
91.在一些实施例中,垂直于介质基板30端面的视角上,公导电结构12与接地导电结构24之间具有弧形间隙60,母导电结构22与接地导电结构24之间也具有弧形间隙60。
92.尺寸较小的公导电结构12对应的弧形间隙60尺寸较大,尺寸较大的公导电结构12对应的弧形间隙60尺寸较小,使得全部公导电结构12的阻抗保持一致。
93.尺寸较小的母导电结构22对应的弧形间隙60尺寸较大,尺寸较大的母导电结构22对应的弧形间隙60尺寸较小,使得全部母导电结构22的阻抗保持一致。
94.具体的,沿垂直于介质基板30端面的视角上,公导电结构12或母导电结构22上设有一段弧形,接地导电结构24上设有另一段对称的弧形,两段弧形结构相连接形成弧形间隙60。在本实施例中,弧形间隙60呈“u”字形,且全部弧形间隙60同轴设置,弧形间隙60的开口朝向远离对应渐变缝隙50的方向;在其他实施例中,弧形间隙60还可以呈其他形状,例如矩形或梯形。
95.通过上述结构,本实施例的开槽天线100中,弧形间隙60用于调整对应的公导电结构12或母导电结构22的阻抗,尺寸较大的公导电结构12或母导电结构22对应的弧形间隙60较小,尺寸较小的公导电结构12或母导电结构22对应的弧形间隙60较大,进而理论上全部公导电结构12的阻抗保持一致,全部母导电结构22的阻抗保持一致。使得本实施例中开槽天线100中各个渐变缝隙50对无线电信号的增益更加平均,最终进一步提高了本实施例中开槽天线100对无线电信号的增益。
96.在一些实施例中,开槽天线100还包括引向结构40,引向结构40设置于渐变缝隙50内,引向结构40的轴线垂直于渐变缝隙50的轴线。
97.请参照图5,具体的,引向结构40包括两组,一组引向结构40连接于介质基板30的一个端面,另一组引向结构40连接于介质基板30的另一个端面。一组的引向结构40与另一组的引向结构40一一对应;沿垂直于介质基板30端面方向的视角上,两个相互对应的引向结构40重叠。
98.在本实施例中,引向结构40为矩形条状结构;在其他实施例中,引向结构40还可以是其他结构,例如椭圆形。在本实施例中,每组引向结构40包括两个引向结构40,同组的两个引向结构40沿对应渐变缝隙50的轴线排布,其中提个引向结构40对应2.4ghz频段,另一个引向结构40对应2.6ghz频段;在其他实施例中,每组引向结构40还可以包括一个、三个或其他数量的引向结构40,引向结构40可以根据需求对应其他频段。
99.通过上述结构,渐变缝隙50产生的无线电信号能够于引向结构40处更为集中,因此引向结构40能够提高本实施例中开槽天线100特定频段的无线电信号增益。根据实验得出,在2.4ghz-2.6ghz频段中,本实施例中开槽天线100对无线电信号的增益提高了2dbi。
100.另一方便,本发明另一实施例还提供了一种反制设备,反制设备包括上述任一实施例中的开槽天线。反制设备包括反制枪、基地式反制设备或其他类型的无线电信号反制设备。反制设备通过本实施例中的开槽天线100能够接收更大频率范围的无线电信号,进而能够对更大频率范围的无线电信号进行反制。
101.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没
有在细节中提供;尽管参阅前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案保护的范围。
技术特征:
1.一种开槽天线,其特征在于,包括:第一辐射体、第二辐射体和介质基板,所述第一辐射体连接于所述介质基板的一个端面,所述第二辐射体连接于所述介质基板的另一个端面;所述第一辐射体包括馈电结构和至少两个公导电结构,所述馈电结构包括输入端和至少两个输出端,所述输出端与所述公导电结构一一对应,所述输出端连接于对应的所述公导电结构;所述第二辐射体包括接地导电结构和至少两个母导电结构,所述母导电结构与所述公导电结构数量相等且一一对应,所述接地导电结构同时连接于全部所述公导电结构;垂直于所述介质基板的视角上,所述公导电结构与所述母导电结构交替排布呈一列,所述公导电结构与对应的所述母导电结构相邻且之间形成渐变缝隙,沿远离所述接地导电结构的方向上,所述渐变缝隙的宽度均逐渐增大。2.根据权利要求1所述的开槽天线,其特征在于,全部所述公导电结构的形状和全部所述母导电结构的形状相同,每个所述公导电结构均与一个所述母导电结构沿所述介质基板的一条轴线对称排布;沿所述介质基板的两边朝向所述介质基板中间的方向上,所述母导电结构的尺寸逐渐增大,所述公导电结构的尺寸逐渐增大。3.根据权利要求2所述的开槽天线,其特征在于,所述公导电结构包括第一导电结构和第二导电结构,所述母导电结构包括第三导电结构和第四导电结构,所述渐变缝隙包括第一缝隙和第二缝隙,所述第一导电结构、所述第三导电结构、所述第二导电结构和所述第四导电结构依次排布;所述第一导电结构和所述第三导电结构之间形成所述第一缝隙,所述第二导电结构和所述第四导电结构之间形成所述第二缝隙,所述第一导电结构的尺寸等于所述第四导电结构的尺寸,所述第二导电结构的尺寸等于所述第三导电结构的尺寸。4.根据权利要求3所述的开槽天线,其特征在于,所述第一导电结构包括底板边、侧板边和弧形板边,所述侧板边垂直于所述第一导电结构与所述第二导电结构的排布方向;所述底板边的一端与所述侧板边靠近所述接地导电结构的一端连接,所述弧形板边的一端连接于所述侧板边远离所述底板边的一端,所述弧形板边的另一端连接于所述底板边远离所述侧板边的一端,沿远离所述接地导电结构的方向上,所述弧形板边的切线相对于所述侧板边的倾斜程度逐渐增大;所述第一导电结构的所述弧形板边和所述第三导电结构的所述弧形板边相互靠近形成所述第一缝隙,所述第二导电结构的所述弧形板边和所述第四导电结构的所述弧形板边相互靠近形成所述第二缝隙。5.根据权利要求4所述的开槽天线,其特征在于,所述第一导电结构和所述第四导电结构上均设有扼流槽,所述扼流槽的一端连接于所述第一导电结构的所述侧板边或所述第四导电结构的所述侧板边,所述扼流槽的另一端为自由端。6.根据权利要求5所述的开槽天线,其特征在于,所述第一导电结构和所述第四导电结构上均设有多个所述扼流槽,设于所述第一导电结构上的全部所述扼流槽沿所述第一导电结构的所述侧板边排成一列;设于所述第四导电结构上的全部所述扼流槽沿所述第四导电结构的所述侧板边排成一列。7.根据权利要求3所述的开槽天线,其特征在于,所述第二导电结构与所述第三导电结
构之间设有电连接件,所述电连接件穿过所述介质基板;所述第二导电结构和所述第三导电结构通过所述电连接件电连接。8.根据权利要求2所述的开槽天线,其特征在于,所述公导电结构至少为四个,同一所述渐变缝隙对应的所述公导电结构和所述母导电结构中,尺寸较小一者的端面面积与尺寸较大一者的端面面积之比为间隙倾斜比,沿所述介质基板的两边朝向所述介质基板中间的方向上,所述渐变缝隙对应的所述间隙倾斜比逐渐减增大。9.根据权利要求2所述的开槽天线,其特征在于,垂直于所述介质基板端面的视角上,所述公导电结构与所述接地导电结构之间具有弧形间隙,所述母导电结构与所述接地导电结构之间也具有弧形间隙;尺寸较小的所述公导电结构对应的所述弧形间隙尺寸较大,尺寸较大的所述公导电结构对应的所述弧形间隙尺寸较小,使得全部公导电结构的阻抗保持一致;尺寸较小的所述母导电结构对应的所述弧形间隙尺寸较大,尺寸较大的所述母导电结构对应的所述弧形间隙尺寸较小,使得全部母导电结构的阻抗保持一致。10.根据权利要求1所述的开槽天线,其特征在于,还包括引向结构,所述引向结构设置于所述渐变缝隙内,所述引向结构的轴线垂直于所述渐变缝隙的轴线。11.一种反制设备,其特征在于,包括权利要求1-10中任意一项所述的开槽天线。
技术总结
本发明涉及天线领域,公开了一种开槽天线及反制设备。开槽天线包括第一辐射体、第二辐射体和介质基板,第一辐射体连接于介质基板的一个端面,第二辐射体连接于介质基板的另一个端面;第一辐射体包括馈电结构和至少两个公导电结构,馈电结构包括输入端和至少两个输出端,输出端与公导电结构一一对应,输出端连接于对应的公导电结构;第二辐射体包括接地导电结构和至少两个母导电结构,母导电结构与公导电结构数量相等且一一对应,接地导电结构同时连接于全部公导电结构;公导电结构与母导电结构交替排布呈一列,公导电结构与对应的母导电结构相邻且之间形成渐变缝隙。通过这样设置,提升开槽天线对无线电信号的增益。提升开槽天线对无线电信号的增益。提升开槽天线对无线电信号的增益。
技术研发人员:沈湘 易浩
受保护的技术使用者:深圳市塞防科技有限公司
技术研发日:2023.06.02
技术公布日:2023/8/21
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