[發(fā)明專利]雙頻陷波反射器的寬帶平面共面偶極子天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410517222.0
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104241838A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙洪新;齊宏業(yè);殷曉星
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q15/14;H01Q19/10
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天線，尤其是一種雙頻陷波反射器的寬帶平面共面偶極子天線，屬于天線制造的技術(shù)領(lǐng)域。??

背景技術(shù)

天線作為無線通信系統(tǒng)中重要的前端器件，不僅可以輻射或者接收有用的射頻信號，對于落在其工作頻段內(nèi)的其他無用或者有害信號，天線也會(huì)進(jìn)行無差別的輻射或者接收。在某些情況下，這種情況會(huì)對天線收發(fā)系統(tǒng)造成較大的干擾，例如超外差式接收機(jī)中存在的鏡像頻率信號干擾。超外差式結(jié)構(gòu)由于具有較高的靈敏度和選擇性，其在現(xiàn)代通信系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用，因此鏡像頻率抑制措施必不可少。常用的解決辦法為在射頻電路中插入鏡像濾波器，從而過濾掉接收信號中的鏡像頻率信號。這在一定程度上降低了系統(tǒng)的性能，加重了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，同時(shí)增加了成本需求。具有陷波或者濾波特性的天線，能夠?qū)σ恍┨囟l段進(jìn)行濾波，兼具了天線與濾波器的功能，是解決這一問題的有效方法。

偶極子天線作為一種微帶天線，具備了微帶天線低剖面、低成本、體積小、重量輕、易與電路板集成等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)振子輻射貼片尺寸較小，在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。但是其增益較低，不適用于某些增益需求高的場合。??

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題:本發(fā)明目的是提出一種雙頻陷波反射器的寬帶平面共面偶極子天線，該天線的陷波反射器既具有寬帶反射器的作用，使得天線工作頻段內(nèi)的增益得到提高，同時(shí)還具有陷波特性，使得低于天線工作頻率的某兩個(gè)頻段的天線輻射得到抑制，而且天線結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小。

技術(shù)方案：本發(fā)明的雙頻陷波反射器的寬帶平面共面偶極子天線包括兩片振子輻射貼片、饋電傳輸線、介質(zhì)基板和陷波反射器；振子輻射貼片、饋電傳輸線和陷波反射器都在介質(zhì)基板上；兩片振子輻射貼片的形狀是矩形，兩片振子輻射貼片印制在介質(zhì)基板的同一面，一片振子輻射貼片與饋電傳輸線的導(dǎo)帶直接連接，另一片振子貼片經(jīng)過金屬化接地過孔與介質(zhì)基板另一面的饋電傳輸線的地在饋電傳輸線的末端相連；陷波反射器由兩段長度不等、終端開路的左邊雙線開路線和右邊雙線開路線所組成的雙線傳輸線構(gòu)成；雙線傳輸線的導(dǎo)帶和地分別印制于介質(zhì)基板的兩面，左邊雙線開路線和右邊雙線開路線分別置于饋電傳輸線的兩側(cè)，其伸展方向與振子輻射貼片伸展的方向平行；陷波反射器的第一加載點(diǎn)和陷波反射器的第二加載點(diǎn)均位于饋電傳輸線的輸入端和饋電傳輸線的末端之間，在陷波反射器的第一加載點(diǎn)，左邊雙線開路線的導(dǎo)帶和地分別與饋電傳輸線的導(dǎo)帶和饋電傳輸線的地相連，在陷波反射器的第二加載點(diǎn)，右邊雙線開路線的導(dǎo)帶和地分別與饋電傳輸線的導(dǎo)帶和饋電傳輸線的地相連。

所述的饋電傳輸線的地的寬度在饋電傳輸線的輸入端最寬，然后逐漸變窄、在饋電傳輸線的輸入端和陷波反射器的第一加載點(diǎn)之間變?yōu)楹宛侂妭鬏斁€的導(dǎo)帶一樣的寬度。

所述的左邊雙線開路線的長度約為第一陷波頻段波長的四分之一，右邊雙線開路線的長度約為第二陷波頻段波長的四分之一，以實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)陷波頻段內(nèi)抑制天線的輻射。

所述的雙線傳輸線的左邊雙線開路線和右邊雙線開路線的長度均比振子輻射貼片的長度要長，以實(shí)現(xiàn)反射器的作用；且陷波反射器的第一加載點(diǎn)與饋電傳輸線的末端之間的間距在約為四分之一最大工作波長附近進(jìn)行調(diào)諧，陷波反射器的第二加載點(diǎn)與饋電傳輸線的末端之間的間距在約為四分之一最小工作波長附近進(jìn)行調(diào)諧，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)較佳反射器特性與匹配性能。

在低于天線工作頻率的兩個(gè)陷波頻段，由于左邊雙線開路線和右邊雙線開路線均是終端開路，且左邊雙線開路線的長度約為第一陷波頻段波長的四分之一、右邊雙線開路線的長度約為第二陷波頻段波長的四分之一，因此在饋電傳輸線上陷波反射器的第一加載點(diǎn)和第二加載點(diǎn)，在兩個(gè)陷波頻段上，左邊雙線開路線和右邊雙線開路線的輸入阻抗分別為零，因此饋電傳輸線上陷波反射器的第一加載點(diǎn)和第二加載點(diǎn)處，總輸入阻抗分別為零。因此雙頻陷波反射器的寬帶平面共面偶極子天線在兩個(gè)陷波頻段等效為終端短路的傳輸線，天線的輸入信號在饋電傳輸線上被陷波反射器全反射回輸入端，從而抑制了這兩個(gè)頻段的天線輻射，形成陷波特性。在天線的工作頻段，左邊雙線開路線和右邊雙線開路線的長度均大于四分之一工作波長，從而大于天線振子輻射貼片的長度，因此陷波反射器可實(shí)現(xiàn)其反射器的特性，使得天線增益得到提高。

左邊雙線開路線和右邊雙線開路線的長度決定了陷波特性對應(yīng)的工作頻率，因此，調(diào)整左邊雙線開路線和右邊雙線開路線的長度，可以分別直接調(diào)節(jié)陷波反射器的兩個(gè)陷波頻率。