[發明專利]一種無源高增益天線

有效

• 申請號: 201410411689.7
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN104218307B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 陳斌
• 申請（專利權）人: 菲力克斯電子（寧波）有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q19/10;C22C21/00;C22C21/08
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙)33243
• 代理人: 張向飛

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及一種無源高增益天線。

背景技術

接收信號用天線一般可分為有源天線和無源天線兩大類，而小功率電器，例如手機、路由器等一般使用無源天線。無源天線一般包括一金屬輻射體和一反射板。金屬輻射體一般具有特定的形狀以對輻射至其上的電磁波調制，金屬輻射體的形狀以及金屬輻射體與反射板的間距成為影響無源天線增益的重要因素。

現有的無源天線，例如公開號為CN203326107U的中國專利“平板天線”，其金屬輻射體的結構復雜，增益較低。

如何設計一種結構簡單且增益高的無源天線成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述不足，提出一種結構簡單且增益高的無源高增益天線。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是，提出一種無源高增益天線，其包括金屬輻射體，與金屬輻射體間隔設置的反射板；所述金屬輻射體上開設有呈“凹”字形的通槽，所述通槽包括第一豎向通槽、第二豎向通槽以及連通第一豎向通槽和第二豎向通槽的橫向通槽；所述第一豎向通槽和第二豎向通槽長度均為95-105毫米，寬度均為20-30毫米；所述橫向通槽長度為125-135毫米，寬度為17-18毫米；其中所述金屬輻射體由鋁合金材質制成，所述鋁合金的組成元素及其質量百分比如下：Si：0.10-0.50％，Mg：0.20-0.40％，Fe：0.20-0.50％，Cu：0.05-0.15％，Zn：0.02-0.10％，Mn≤0.10％，Ti≤0.10％，Cr≤0.10％，La：0.05-0.2％，Cs：0.05-0.1％，其他雜質元素中單項雜質元素含量≤0.025％，雜質元素總含量≤0.1％，余量為鋁。

鋁合金中組成元素是影響鋁合金導電性能的主要因素，其影響取決于元素的加入量和存在的形式，與化學元素本身的導電性無關。在鋁合金中的各種元素，除少量以單質存在外，都將進入鋁的晶格或形成各種類化合物，影響鋁合金的相圖、基本組織、凝固過程、工藝性能等。加之合金也會影響晶粒大小，增大晶界面積形成雜質等，因而各化學元素對鋁合金導電性可以通過最終形成的組織表現出來。

金屬的晶體越完整，異類原子等引起的晶格畸變、晶界等缺陷越少，其電阻越小；而雜質元素在金屬中以固溶態存在時對合金電阻率的增大作用遠大于析出態，合金固溶Si、Fe后的電阻率要比相同含量但處于析出態的Si、Fe電阻率大十幾倍，導致合金的導電性極小，其原因在與金屬A中溶入異類原子B時，溶劑的點陣便產生了畸變，從而增加了電子的散射，導致電阻升高。

Fe對于鋁合金導電性的影響較小，是首選的強化元素。Mg為鋁合金中的主要元素，與Si形成強化相MgSi₂，但是Mg含量每增加1％，合金的電阻率增加0.6*10^-6Ω·m，當鋁合金中加入的鎂含量達到0.4時，電阻率已超過2.90*10^-6Ω·m，因此本發明金屬輻射體的鋁合金中鎂含量需控制在0.2-0.4％。在金屬輻射體鋁合金中加入少量Mn和Cr，可以中和鐵的有害作用，加入0.05-0.15％Cu與0.02-0.10％的Zn不僅能在不降低合金抗蝕性的同時提高合金的強度，還可抵消部分鈦和鐵對合金導電性的不良影響，進一步提高合金的導電性。另外，不僅Si含量的高低直接影響著鋁合金的導電性，鐵、硅的質量比也影響著鋁合金的導電性。經不斷試驗發現，在本發明金屬輻射體的鋁合金中，當鐵硅質量比為2.5-3.5時，鋁合金的電阻較小，因此，綜合各方面因素，將Si、Fe分別限制在0.10-0.50％、0.20-0.50％時，明顯增大了金屬輻射體鋁合金的導電性。

本發明在金屬輻射體的鋁合金原料中還加入0.05-0.2％La、0.05-0.1％Cs，與其他元素配合作用，不僅降低雜質的有害作用，而且改變了鋁合金中Si、Fe的形態和分布狀況，使晶界上Al+FeAl₃網狀共晶組織消失，同時使Si、Fe元素由固溶態轉變成析出態的化合物，如穩定的AlRESi化合物、Al₁₀Fe₂RE化合物、RE₂Si₃化合物、短柄狀相SiCs₅、球狀顆粒相CeSi，使Al、Fe、Si、稀土La、CS等元素釋放更多的電子，使電導更劇烈，明顯降低合金的電阻率，提高合金的導電率，從而提高鋁合金的導電性，且加入的稀土還可凈化鋁晶格，細化枝晶間距，細化晶粒，提高強度、塑韌性。