[發明專利]一種具有裙式偶極有源振子的印刷引向天線

無效

• 申請號: 201110089101.7
• 申請日: 2011-04-11
• 公開（公告）號: CN102255139A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 林澍;蔡潤南;黃冠龍;張雪瑩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q19/00;H01Q19/10;H01Q19/30
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技術領域

本發明涉及無線電技術領域，尤其涉及一種具有裙式偶極有源振子的印刷引向天線。

背景技術

引向天線又稱作八木天線或者八木-宇田天線，是一種定向輻射天線，通常由一個有源振子作為天線的輻射饋源，一至兩個反射器和若干個引向器構成，利用有源振子在引向器和反射器上感應的電流和有源振子共同作用而實現定向輻射。自從1928年被日本東北大學的八木秀次和宇田太郎兩人發明以來，在無線電通信領域和雷達領域獲得了廣泛的應用。隨著通信技術的發展，這類天線出現了許多種形式，主要分為兩大類：

(1)傳統金屬圓柱振子型引向天線：現在仍然在電視、雷達等領域廣泛使用，主要特點為引向器數目較多，增益高，帶寬窄；

(2)印刷形式的引向天線：包括雙面印刷形式的引向天線和單面印刷的引向天線，主要特點為帶寬較寬，結構簡單，但是饋電部分往往較大，從而增加了天線尺寸，不利于與電路的集成以及設備的小型化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種具有裙式偶極有源振子的印刷引向天線，既解決引向天線尺寸大的問題，同時又保持較寬的帶寬。

采用如下技術方案：

一種具有裙式偶極有源振子的印刷引向天線，包括介質板、反射器、后裙、有源振子、前裙、引向器和饋電處；反射器、后裙、有源振子、前裙、引向器和饋電處印刷在介質板的一側表面，所述有源振子的4-1部分為有源振子的一臂，前裙5中的5-1部分、后裙3中的3-1部分組成了有源振子4的另外一臂；反射器2長度l_r應大于有源振子兩臂總長度(圖中標注l+L)，反射器2長度l_r約為有源振子兩臂總長度的1-1.1倍；引向器6長度l_d小于有源振子兩臂總長度(圖中標注l+L)，引向器6長度l_d約為兩臂總長度的40-50％。

所述的印刷引向天線，所述介質板采用相對介電常數為4.4，厚度為1.5mm的FR-4。

所述的印刷引向天線，所述饋電處使用同軸接頭饋電或與集成電路中的共面波導饋線直接相連饋電。

所述的印刷引向天線，所述有源振子的長度為l＝20mm，寬度為w_f＝4mm，引向器和反射器的長度分別為l_d＝20mm和l_r＝41mm，引向器和反射器與有源振子之間的中心距離分別為s_d＝15mm和s_r＝22mm。

所述的印刷引向天線，所述有源振子的下半部分和前裙以及后裙中分別除了5-1部分和3-1部分的其余部分構成4-2部分，4-2部分用作印刷引向天線的饋電線部分。

所述的印刷引向天線，所述4-2部分兩側外緣的金屬分別和5-1部分以及3-1部分間隔一定的距離，所述距離優選為0.5mm。

所述的印刷引向天線，所述前裙包括5-2部分，后裙包括的3-2部分，所述5-2部分和3-2部分用于調整印刷引向天線的阻抗。

根據權利要求1所述的印刷引向天線，其特征在于，所述5-2和3-2的尺寸為：寬9mm，高6mm。

為了實現引向天線的平面化、寬帶化和小型化，針對現有的印刷型平面引向天線饋電尺寸大，雙面印刷成本高的問題，提出了本項發明。本發明所提出的“具有裙式偶極有源振子的印刷引向天線”饋電形式緊湊，充分利用了天線空間，所占面積僅為天線面積的30％以下，具有良好的小型化的效果，饋電結構為共面波導結構，可以適用于同軸線等傳統饋線饋電，也可以適用于現代集成傳輸線饋電；本發明所提出的天線是單面印刷電路，在大批量生產中可以節約成本40％-50％，會產生顯著的經濟效益；另外，單面板與雙面板尤其是帶有過孔的雙面板相比，將顯著提高穩定性。

附圖說明

圖1為本發明引向天線結構示意圖；1、介質板；2、反射器；3、后裙；4、有源振子；5、前裙；6、引向器；7饋電處；

圖2為本發明天線反射損耗測試結果，圖中是原始的測試曲線；

圖3為3.5GHz時的天線的方向圖的實驗結果；(a)為3.5GHz時天線的E面方向圖的實驗結果；(b)為3.5GHz時的天線的H面的實驗結果；

圖4為本發明引向天線有源振子4和后裙3以及前裙5的結構劃分示意圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。