[發明專利]一種微帶八木天線

在審

• 申請號: 201710535663.7
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107453039A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 趙惠昌;周沖;仝華東
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q19/00;H01Q19/02;H01Q19/10
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 吳茂杰

技術領域

本發明屬于毫米波天線技術領域，特別是一種天線波束可以按需發生偏轉，帶寬足夠寬的微帶八木天線。

背景技術

在端射式天線中，八木天線因其具有良好的定向性和高的增益，被廣泛應用于測向、追蹤、遠距離通信等領域。

現有八木天線如中國發明專利申請“八木天線”(申請號：201510908504.8，公開日：2017.4.5)所述，其包括介質基片和印制于所述介質基片的印刷金屬層，印刷金屬層包括偶極子單元、若干超材料單元和金屬條反射器；所述偶極子單元與所述金屬條反射器使得所述八木天線具有第一方向圖；所述超材料單元與所述金屬反射條共同構成具有負介電常數和負磁導率的介質，且使得所述八木天線具有第二方向圖，所述第二方向圖與所述第一方向圖的輻射方向相反；所述偶極子單元及各所述超材料單元分別使得所述八木天線具有不同的工作頻段。

上述八木天線存在的問題是：天線波束不能按需發生偏轉，帶寬不夠寬。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微帶八木天線,天線波束可以按需發生偏轉，帶寬足夠寬。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種微帶八木天線，包括矩形介質基板1、貼覆于介質基板1上表面的天線貼片層2和滿貼于介質基板1下表面的金屬接地層3，所述天線貼片層2包括沿介質基板1長軸縱向依次排列的反射貼片21、輻射貼片22、第一引向貼片23、第二引向貼片24，所述各相鄰貼片間設有間隙，所述輻射貼片22通過金屬探針k與饋電網絡相連。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

1、天線波束可以按需發生偏轉：通過耦合相互作用，多個無源的引向貼片使天線波束發生偏轉；

2、帶寬足夠寬：通過寄生貼片，增加了諧振點個數，從而增加了微帶八木天線帶寬。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明微帶八木天線一種實施例的結構示意圖。

圖2為圖1中貼片的結構示意圖圖。

圖3為本發明微帶八木天線另一種實施例的結構示意圖

圖4為圖3中貼片的結構示意圖圖。

圖5是圖1所示八木微帶天線輸入端的S11曲線。

圖6是圖1所示八木微帶E面的輻射方向圖。

圖7是圖1所示八木微帶H面的輻射方向圖。

圖8是圖3所示八木微帶天線輸入端的S11曲線。

圖中，介質基板1，天線貼片層2，金屬接地層3，反射貼片21、輻射貼片22、第一引向貼片23、第二引向貼片24，第一寄生貼片25、第二寄生貼片26。

具體實施方式

如圖1、2所示，本發明微帶八木天線，包括矩形介質基板1、貼覆于介質基板1上表面的天線貼片層2和滿貼于介質基板1下表面的金屬接地層3，所述天線貼片層2包括沿介質基板1長軸縱向依次排列的反射貼片21、輻射貼片22、第一引向貼片23、第二引向貼片24，所述各相鄰貼片間設有間隙，所述輻射貼片22通過金屬探針k與饋電網絡相連。

優選地，所述相鄰貼片間的間隙不大于介質基板1厚度。

有源貼片的能量集中在邊射方向上，貼片通過耦合作用得到的能量較少，為了增強貼片之間的耦合，貼片之間的間距要足夠小，一般要求小于介質基板的厚度。

輻射貼片22與饋電網絡直接相連，是主要的輻射貼片，反射貼片21和第一引向貼片23、第二引向貼片24作為無源貼片，電磁波在相鄰貼片間通過耦合相互作用，多個無源的引向貼片使天線的波束發生偏轉。結合圖2，輻射貼片22的大小決定天線的主頻率，第一引向貼片23決定主波束方向，適當增加第一引向貼片23和第二引向貼片24的大小，可以增加主瓣增益，但過大會導致副瓣過大，主瓣增益會降低。貼片21為反射貼片，稍大于輻射貼片22，起到反射作用。由于耦合作用，貼片之間的距離不能過大，應小于介質板厚度。

通過調整饋點在輻射貼片22上的位置和第一引向貼片23的尺寸和貼片的間距，可以使天線的波束偏轉的角度在0°到60°變化。

如圖3、4所示，作為改進，所述天線貼片層2還包括第一寄生貼片25、第二寄生貼片26；

所述第一寄生貼片25、第二寄生貼片26對稱地分列于輻射貼片22的兩側，與輻射貼片22之間設有間隙。