[發(fā)明專利]平衡微帶線饋電加載金屬圓片的印刷型V形天線

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310067846.2
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103178340A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林澍;張馨月;張興起;王立娜;張春雷;王力卓
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q9/04;H01Q13/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 楊立超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及印刷型V形天線，具體涉及平衡微帶線饋電加載金屬圓片的印刷型V形天線。

背景技術(shù)

超寬帶定向天線具有很寬的頻帶和良好的定向性，在無線通信中可以高速傳輸數(shù)據(jù)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。目前所提出的超寬帶定向印刷天線主要包括對數(shù)周期天線、阿基米德螺旋天線、等角螺旋天線、蝶形天線、漸變型槽縫天線以及TEM喇叭天線等。為了實現(xiàn)天線的定向性，天線設(shè)計者一般采用以下手段：一、對于全向天線，通過組成陣列或者附加金屬反射面來實現(xiàn)定向輻射，典型的如蝶形天線，但是這樣會引入復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò)；二、對數(shù)周期天線，從短振子一端進行饋電，使用交叉饋電的方法實現(xiàn)定向輻射，但是這樣會引入一段同軸線，從而限制了其在毫米波段以及集成電路中的應(yīng)用；三、漸變型槽縫天線，由饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射體兩部分組成，這類天線根據(jù)槽縫的漸變形式不同可以分為ViValdi天線和LTSA等，但是饋電結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜。上述天線的典型特點是超寬頻帶內(nèi)的增益不穩(wěn)定，一般隨著頻率的升高而升高，而在有些應(yīng)用場合則需要超寬帶天線的增益隨頻率的變化較小。

同時，行波天線由于可以獲得良好的寬帶阻抗特性，也可以應(yīng)用于超寬帶天線領(lǐng)域。傳統(tǒng)的行波天線需要引入有耗的終端匹配負載才能實現(xiàn)行波工作模式，典型的如菱形天線等。因此，簡化饋電結(jié)構(gòu)和引入無耗的終端匹配負載是超寬帶定向印刷天線設(shè)計中需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決傳統(tǒng)的行波天線需要引入有耗的終端匹配負載才能實現(xiàn)行波工作模式，且饋電結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，進而提出平衡微帶線饋電加載金屬圓片的印刷型V形天線。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明包括介質(zhì)板、第一饋電結(jié)構(gòu)、第二饋電結(jié)構(gòu)、加載金屬圓片、第一輻射單元和第二輻射單元，第一饋電結(jié)構(gòu)由上至下呈一字型印刷在介質(zhì)板正面上端的中部，且第一饋電結(jié)構(gòu)的上端與介質(zhì)板的上邊緣接觸，第二饋電結(jié)構(gòu)由上至下呈一字型印刷在介質(zhì)板背面上端的中部，且第二饋電結(jié)構(gòu)的上端與介質(zhì)板的上邊緣接觸，第一輻射單元與第二輻射單元呈人字形設(shè)置在介質(zhì)板正面的中部，且第一輻射單元的上端與第一饋電結(jié)構(gòu)的下端連接，加載金屬圓片設(shè)置在第一輻射單元的下端與第二輻射單元的下端之間，第二輻射單元的上端設(shè)有金屬化過孔，金屬化過孔依次穿過第二輻射單元、介質(zhì)板、第二饋電結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為平面印刷型天線，尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，可集成到移動電子設(shè)備終端的電路板上，極大地實現(xiàn)了天線的小型化，本發(fā)明的饋電形式為平衡微帶線饋電，結(jié)構(gòu)簡單，且具有很好的小型化效果，同時，這種平衡微帶線饋電方式可以適用于同軸線等傳統(tǒng)饋線饋電，適用范圍廣；本發(fā)明通過引入第一輻射單元和第二輻射單元使天線方向圖具有定向特性，同時引入了無耗的加載金屬圓片，不僅使天線成為行波天線，拓寬了天線的阻抗帶寬，還改善了天線的增益特性，使得天線在帶內(nèi)的增益更加平穩(wěn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的后視圖，圖3是圖1中A處放大圖，圖4是本發(fā)明天線反射系數(shù)的測試結(jié)果示意圖，圖5是本發(fā)明天線帶內(nèi)增益的測試結(jié)果，圖6是本發(fā)明天線在3.3GHz時的E面方向圖實驗結(jié)果示意圖，圖7是天線在3.3GHz時的H面方向圖實驗結(jié)果示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結(jié)合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述平衡微帶線饋電加載金屬圓片的印刷型V形天線包括介質(zhì)板1、第一饋電結(jié)構(gòu)2、第二饋電結(jié)構(gòu)3、加載金屬圓片4、第一輻射單元5和第二輻射單元6，第一饋電結(jié)構(gòu)2由上至下呈一字型印刷在介質(zhì)板1正面上端的中部，且第一饋電結(jié)構(gòu)2的上端與介質(zhì)板1的上邊緣接觸，第二饋電結(jié)構(gòu)3由上至下呈一字型印刷在介質(zhì)板1背面上端的中部，且第二饋電結(jié)構(gòu)3的上端與介質(zhì)板1的上邊緣接觸，第一輻射單元5與第二輻射單元6呈人字形設(shè)置在介質(zhì)板1正面的中部，且第一輻射單元5的上端與第一饋電結(jié)構(gòu)2的下端連接，加載金屬圓片4設(shè)置在第一輻射單元5的下端與第二輻射單元6的下端之間，第二輻射單元6的上端設(shè)有金屬化過孔7，金屬化過孔7依次穿過第二輻射單元6、介質(zhì)板1、第二饋電結(jié)構(gòu)3。

具體實施方式二：結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述平衡微帶線饋電加載金屬圓片的印刷型V形天線的介質(zhì)板1是環(huán)氧玻璃布層壓板制作的介質(zhì)板1，介質(zhì)板1的相對介電常數(shù)為4.4，介質(zhì)板1的長度L為210mm～215mm，介質(zhì)板1的寬度W為119mm～121mm，介質(zhì)板1的厚度為1.5mm～2.0mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式一相同。