[發明專利]帶有輻射型負載的直接饋電型全向印刷天線

有效

• 申請號: 201210266473.7
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN102760945A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 林澍;林怡琛;劉曦;劉夢芊;馬欣茹;陸加;田雨;荊麗雯
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q13/00;H01Q21/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及一種印刷型天線，具體涉及一種全向輻射印刷型天線。

背景技術

印刷型天線是一種采用現代印制電路板技術制作的天線，全向天線是一種在水平面內輻射特性基本沒有差異，而在垂直面內具有定向輻射性的天線，即在水平方向圖上表現為360°均勻輻射，也就是平常所說的無方向性。全向天線發展至今，結構形式上產生了多樣化的改變，從最初的單極子、偶極子到雙錐、螺旋天線等，而在饋電實現方式上主要有并饋和串饋兩種方式。在一點對多點的基站對終端的通信和衛星通信系統等一些專用通信系統中有廣泛的應用。

全向高增益一般以全向增益超過4dB為標準，這樣可保證波束較寬。因此需要通過合理的設計保證天線在單位尺寸上產生較高的增益，現有的研究主要集中在如下方面：第一種是一系列異形振子，雖然能夠實現寬帶，但會發生方向圖分裂，全向性較差；第二種是同軸共線交叉饋電振子天線(COCO?Antenna)，雖然能夠實現高增益和全向性，但是由于終端為短路器，整個天線為諧振式結構，導致帶寬較窄；另外還有一些全向高增益天線，雖然具有較高增益，但是普遍具有帶寬窄和單位長度產生的增益較低等特點，而后者不利于天線的小型化。因此如何在保證全向性較好的情況下盡可能展寬帶寬并同時提高增益，是這種天線研究的熱點問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶有輻射型負載的直接饋電型全向印刷天線，以解決目前的全向天線無法同時滿足全向好、帶寬較寬且增益較高的問題。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是所述天線包括介質板和共面波導中心饋線，所述天線還包括兩組振子、饋電端口匹配枝節、輻射型終端負載、第一水平饋線第二水平饋線和第三水平饋線，介質板的前側壁上印刷兩組振子、共面波導中心饋線、饋電端口匹配枝節、輻射型終端負載和第一水平饋線，介質板的后側壁上印刷第二水平饋線和第三水平饋線，共面波導中心饋線的下端與饋電端口匹配枝節連接，共面波導中心饋線的上端與輻射型終端負載連接，每組振子包括第一振子和第二振子，第一振子和第二振子均為口字形，兩組振子沿共面波導中心饋線對稱設置，第一振子遠離共面波導中心饋線的一側開有第一方形通孔，第二振子遠離共面波導中心饋線的一側開有第二方形通孔，共面波導中心饋線通過第一水平饋線與兩個第一振子中的一個連接，介質板的后側壁上印刷第二水平饋線和第三水平饋線，介質板上位于每個第一振子靠近共面波導中心饋線的頂點位置處開有第一金屬過孔，介質板上位于每個第二振子靠近共面波導中心饋線的頂點位置處開有第二金屬過孔，第二水平饋線通過兩個第一金屬過孔與第一振子連接，第三水平饋線通過兩個第二金屬過孔與第二振子連接。

本發明具有以下有益效果：為了實現全向天線寬帶化、高增益化、平面化和小型化，針對現有的全向天線帶寬窄，增益低，寬帶內全向性差且一些立體天線不利于小型化等問題，提出了本發明。本發明饋電形式緊湊，充分利用的天線空間，具有很好的小型化效果，同時，這種共面波導饋電形式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印刷型傳輸線饋電。本發明明顯的改進是通過對稱結構、饋電端口加載匹配枝節和飛線結構以及輻射型終端負載，一方面拓寬了天線的工作帶寬，另一方面大大提高了天線的單位電長度增益，這些結構通過對電流分布的改善和終端負載輻射的改善提高了天線的增益，降低了天線的方向圖不圓度。同時，天線的結構簡單，便于增加節數進一步提高增益和改變振子長度從而擴展到其它頻段。

附圖說明

圖1是本發明的帶有橢圓形輻射型負載的直接饋電型全向印刷天線的結構示意圖，圖2是圖1的后視圖，圖3是圖1的側視圖，圖4是圖3的A點放大圖，圖5是本發明的組合形輻射型負載的直接饋電型全向印刷天線的結構示意圖，圖6是圖5的后視圖，圖7是圖5的側視圖，圖8是本發明的等腰梯形輻射型負載的直接饋電型全向印刷天線的結構示意圖，圖9是圖8的后視圖，圖10是圖8的側視圖，圖11是具體實施方式四的天線反射系數圖，圖12是具體實施方式四的天線在典型頻點4.8GHz的E面和H面方向圖。

具體實施方式