[實用新型]一種適用于偶極子天線的巴倫

有效

• 申請號: 201621385901.8
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN206293607U
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 金魁;楊玉東;皇甫立群
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q9/04;H01Q9/06;H01P5/10
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所32223
• 代理人: 李杰

技術領域

本實用新型涉及不平衡-平衡轉換的巴倫結構領域，具體涉及一種適用于偶極子天線的巴倫。

背景技術

二十世紀七十年代以后，微帶天線以其重量輕、體積小、成本低、低剖面和易于共形等優點，引領眾多學者深入研究和發展。其中微帶偶極子天線,及由其衍生的準八木天線更因結構簡單、性能穩定，在探測、通信、廣播電視和軍事等領域得到廣泛應用。

偶極子天線、準八木天線等屬于差分平衡天線，以不平衡的同軸饋線對其進行饋電時，需要能夠實現不平衡-平衡轉換的巴倫進行匹配。近年來，隨著偶極子天線等平衡電路的需求，各種巴倫應時而生，它們有其特定的應用價值，往往也有相應的缺點。《Chung-Hao Tsai, Hung-Chuan Chen, and Tzong-Lin Wu,“A Novel Compact Balun Using a Weakly Coupled Line With Grounded Resonator,” IEEE Microwave and wireless components letters , VOL. 24, NO. 11, pp.762–765,november 2014.》公開了利用平行微帶線間弱耦合實現的一款小型化寬帶巴倫，設計頻帶內增益穩定，但是結構過于復雜，制作成本較高。《A.M. Sánchez, M. Ribó, L. Pradell, J. Anguera and A. Andújar,“CPW balun for printed balanced antennas,”IEEE Electronics Letters 22nd May 2014 Vol. 50 No. 11 pp. 785–786》公開了通過抑制共面微帶線中偶模信號、匹配奇模信號實現的一款共面巴倫，平衡性好，結構簡單，但帶寬較窄。《Slawomir Koziel, Stanislav Ogurtsov, W. Zieniutycz, A. Bekasiewicz，“Design of a Planar UWB Dipole Antenna With an Integrated Balun Using Surrogate-Based Optimization,” IEEE Antennas and wireless propagation letters , vol. 14,pp.366–369,2015.》公開了利用電容耦合的巴倫構造一體化超寬頻帶偶極子天線，結構簡單，但尺寸較大，輻射特性也不太理想。《Hualiang Zhang,Hao Xin,“A Dual-Band Dipole Antenna With Integrated-Balun,”IEEE Transactions on antennas and propagation, vol. 57, no. 3, pp.786–789,March, 2009.》是以四端口網絡實現的平面巴倫，仿真和測試結果表明該類巴倫在工作頻點處插入損耗小，相位特性好，但應用該巴倫構成的偶極子天線平衡性不太理想。

發明內容

針對以上缺陷，本實用新型提供一種適用于偶極子天線的巴倫，具有結構簡單、尺寸小、制作成本低、工作頻帶寬、轉換效果好的特點，采用這種巴倫構成諧振頻率為2.45GHz的偶極子天線的仿真和實測回波損耗在2～3GHz內比較吻合、低于-10dB的相對帶寬超過25%、2.45GHz處的方向圖也符合偶極子天線的輻射特性。

本實用新型通過以下技術方案實現：

一種適用于偶極子天線的巴倫，包括分別設置于基片正面的第一部和反面的第二部；所述巴倫的第一部包括第一水平部和四條并排的一端連接于第一水平部的豎直部，每條所述豎直部的長度等于天線諧振波長的四分之一；位于外側的兩條豎直部為C微帶線，位于中間的兩條豎直部為B微帶線，所述兩條B微帶線的另一端之間連接有第二水平部，所述兩條B微帶線、第一水平部和第二水平部所包圍形成的窗口區中設置有A微帶線，所述第一水平部和第二水平部在相對外側分別設置有第一輸入端和第一輸出端；所述巴倫的第二部包括兩條端口線，所述兩條端口線的外端分別作為第二輸入端和第二輸出端，內端分別延伸至窗口區在基片反面的投影區，并分別通過金屬過孔與A微帶線導通。

本實用新型與現有技術相比的優點在于：

A微帶線和B微帶線作為傳輸電路，依據平行微帶線上的電流分布規律， 通過與傳輸電路平行的C微帶線來抵消不平衡饋電引起的交叉輻射，實現不平衡-平衡轉換；兩個輸入端和兩個輸出端異面設置，使天線輻射臂異面設置，有利于縮小天線的尺寸。