[發(fā)明專利]同軸饋電金屬過孔階躍阻抗的槽縫天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610216597.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN105680173A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙洪新;齊宏業(yè);殷曉星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q13/10;H01Q5/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種槽縫天線，尤其是一種同軸饋電金屬過孔階躍阻抗的槽縫天線。

背景技術(shù)

槽縫天線是振子天線的對(duì)偶天線，有著廣泛的應(yīng)用。但是，普通的槽縫天線不僅輻 射槽縫本身的長(zhǎng)度要有二分之一波長(zhǎng)，而且輻射槽縫周圍還需要較大的金屬地面積，通 常金屬地的長(zhǎng)度比槽縫的長(zhǎng)度大二分之一波長(zhǎng)，金屬地的寬度比槽縫的寬度大二分之一 波長(zhǎng)。較大的金屬地會(huì)使得槽縫天線不適合多輸入多輸出(MIMO)應(yīng)用，導(dǎo)致天線的 交叉極化變差，這些都將導(dǎo)致頻譜效率和信道容量的下降。同時(shí)槽縫的阻抗很大，還使 得槽縫天線饋電傳輸線的阻抗匹配比較困難。同時(shí)現(xiàn)代通信的發(fā)展還要求天線可以多頻 帶工作、并且兩個(gè)頻帶可以分別調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提出一種同軸饋電金屬過孔階躍阻抗的槽縫天線，該天線 不僅可以有多個(gè)工作頻帶，而且多個(gè)頻帶可以分別調(diào)節(jié)；該天線可以減小輻射槽縫的長(zhǎng) 度和金屬地的面積，而且具有抑制交叉極化的作用。

技術(shù)方案：本發(fā)明的同軸饋電金屬過孔階躍阻抗的槽縫天線包括介質(zhì)基板、設(shè)置在 介質(zhì)基板上的金屬地和輻射槽縫、同軸饋線；介質(zhì)基板的一面是金屬地，同軸饋線的外 導(dǎo)體與金屬地相貼連接；金屬地上有輻射槽縫，輻射槽縫的形狀是矩形，輻射槽縫位于 金屬地的中心；輻射槽縫的兩端短路；在輻射槽縫中間部分，其槽縫的兩個(gè)邊緣，有兩 排金屬化過孔陣列，使得輻射槽縫中間部分的特性阻抗變低，形成低阻槽縫；輻射槽縫 的其余部分是高阻槽縫，高阻槽縫和低阻槽縫一起構(gòu)成階躍阻抗輻射槽縫，產(chǎn)生一個(gè)頻 率較低的低頻工作頻帶和一個(gè)頻率較高的高頻工作頻帶；金屬化過孔穿越介質(zhì)基板，一 頭與金屬地相連，另一頭在介質(zhì)基板的另一面；同軸饋線的一端是天線的端口，同軸饋 線另一端的內(nèi)導(dǎo)體跨過高阻槽縫，在高阻槽縫的邊緣，與金屬地連接。

改變介質(zhì)基板的厚度、磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，可以改變高阻槽縫和低阻槽縫的特性阻 抗，改變階躍阻抗輻射槽縫的高低阻抗比，進(jìn)而改變天線的低頻工作頻帶的工作頻率和 高頻工作頻帶的工作頻率。

改變低阻槽縫的長(zhǎng)度、低阻槽縫在輻射槽縫中的位置，可以調(diào)節(jié)輻射槽縫的電長(zhǎng)度， 以實(shí)現(xiàn)不同程度的天線小型化，還可以改變天線的低頻工作頻帶的工作頻率和高頻工作 頻帶的工作頻率。

金屬化過孔陣列中，改變相鄰金屬化過孔的間距，可以調(diào)節(jié)低阻槽縫的特性阻抗， 改變階躍阻抗輻射槽縫的高低阻抗比，進(jìn)而改變天線的低頻工作頻帶的工作頻率和高頻 工作頻帶的工作頻率。

改變輻射槽縫的寬度，可以調(diào)節(jié)低阻槽縫和高阻槽縫的特性阻抗，改變階躍阻抗輻 射槽縫的高低阻抗比，進(jìn)而改變天線的低頻工作頻帶的工作頻率和高頻工作頻帶的工作 頻率。

金屬化過孔陣列中，相鄰金屬化過孔的間距要小于十分之一波長(zhǎng)。

同軸饋電金屬過孔階躍阻抗的槽縫天線的低頻工作頻帶的工作頻率和高頻工作頻 帶的工作頻率主要由輻射槽縫的諧振頻率確定，但是金屬地的尺寸、同軸饋線內(nèi)導(dǎo)體與 輻射槽縫連接的位置也可以對(duì)天線的工作頻率和匹配程度進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于輻射槽縫既有 低阻槽縫又有高阻槽縫，構(gòu)成了階躍阻抗的輻射槽縫，不僅使得天線小型化，減小了交 叉極化，也減小了金屬地的尺寸，而且還可以使得天線有多個(gè)工作頻帶，而且改變低阻 槽縫與高阻槽縫的相對(duì)長(zhǎng)度和阻抗，可以分別調(diào)整兩個(gè)工作頻帶的位置。

有益效果：本發(fā)明的同軸饋電金屬過孔階躍阻抗的槽縫天線的有益效果是，該天線 可以減小整個(gè)天線的電尺寸、實(shí)現(xiàn)小型化，同時(shí)該天線不僅可以有多個(gè)頻帶，而且多個(gè) 頻帶可以分別調(diào)節(jié)，還具有抑制天線的交叉極化作用。

附圖說明

圖1為同軸饋電金屬過孔階躍阻抗的槽縫天線結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中有：介質(zhì)基板1、金屬地2、輻射槽縫3、同軸饋線4、外導(dǎo)體5、兩端6、金 屬化過孔7、低阻槽縫8、高阻槽縫9、端口10、邊緣11和內(nèi)導(dǎo)體12。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。