[發明專利]用于UWB超寬帶通信的層疊結構八木天線在審

申請號：	201710755789.5	申請日：	2017-08-29
公開（公告）號：	CN107658555A	公開（公告）日：	2018-02-02
發明（設計）人：	尹駿剛;萬康;謝超	申請（專利權）人：	湖南湖大華龍電氣與信息技術有限公司
主分類號：	H01Q1/38	分類號：	H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q19/30
代理公司：	長沙市融智專利事務所43114	代理人：	龔燕妮
地址：	410000 湖南省長沙市高新開發***	國省代碼：	湖南;43
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于 uwb 寬帶通信層疊結構八木天線
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于天線領域，特別涉及一種用于UWB超寬帶通信的層疊結構八木天線。

背景技術

八木天線作為端射類天線之一，從問世以來，由于其擁有結構簡單、成本低、重量輕、指向性好、饋電方式簡單、輻射增益高、可隨天線端射方向長度調節而改變的增益以及可組成陣列等優點，被廣泛應用于米波、分米波等波段的電視、通信、雷達等通信系統中。如在文章“高嚴.寬頻帶高增益八木天線[D].哈爾濱工業大學,2016”中，對傳統八木天線作出了詳細的介紹以及原理分析并在此基礎上進行進一步的優化。雖然八木天線已經獲得了較好的應用，但隨著科技的不斷進步，現代社會各種無線通信系統向著寬帶化、小型化、集成化等方面發展，八木天線體積過大、帶寬過窄等缺點嚴重制約其應用。

自從2002年美聯邦通信委員會(Federal Communications Commission，FCC)批準超寬帶(ultra-wide band，UWB)技術進入民用領域，超寬帶通信系統引起了學術界和工業界的極大關注。而超寬帶天線作為超寬帶通信系統的重要組成部分，對其性能起著重要作用。現有的超寬帶天線雖然能滿足超寬帶的帶寬要求，但部分超寬帶天線采用電磁帶隙(electromagnetic bandgap，EBG)、缺陷地結構(Defected ground structure，DGS)等技術，導致天線結構復雜、制作成本較高。且部分超寬帶天線在不同頻率時，其輻射方向會發生變化，導致超寬帶信號的相位中心發生變化以致帶來色散，造成天線性能的下降。也有部分超寬帶天線存在著饋電復雜、輻射方向變化較大、增益不高等缺點。如在文章“王軍會.超寬帶天線及其陣列的若干技術研究[D].西安電子科技大學,2015”中，對超寬帶天線的性能作了詳細地分析；在文章“劉祥龍.小型超寬帶天線設計及其時域特性分析[D].西安電子科技大學,2015”中，對超寬帶的特點和不同種類的超寬帶天線作了具體描述和分析。仍然存在超寬帶天線結構復雜、制作成本較高、輻射方向變化較大、增益不高的問題。

發明內容

本發明提供了一種用于UWB超寬帶通信的層疊結構八木天線，其目的在于，為了克服現有技術中傳統八木天線帶寬過窄、體積過大的缺陷，以及超寬帶天線結構復雜、制作成本較高、輻射方向變化較大、增益不高的不足。

一種用于UWB超寬帶通信的層疊結構八木天線，至少包括一個單引向器層疊結構八木天線；

所述單引向器層疊結構八木天線包括地平面板1、50歐姆同軸線2、兩個導體構成的寬帶巴倫、兩個蝶形激勵元以及位于兩個蝶形激勵元正上方的引向器；

所述地平面板1在中心位置處設有過孔，50歐姆同軸線2穿過地平面板1的過孔，所述引向器通過絕緣體固定在蝶形激勵元上；

所述寬帶巴倫包括第一導體3和第二導體4，所述兩個蝶形激勵元包括第一蝶形激勵元5和第二蝶形激勵元6；

所述寬帶巴倫的第一導體3和第二導體4相互平行，且兩者中間設有中間縫隙；所述寬帶巴倫的第一導體3和第二導體4分別與第一蝶形激勵元5和第二蝶形激勵元6的內側邊沿連接且相互垂直；

所述第一蝶形激勵元5和第二蝶形激勵元6位于與地平面板1平行的同一水平面上，且關于中間縫隙對稱，所述第一蝶形激勵元5和第二蝶形激勵元6的內側邊沿為圓弧形；

所述50歐姆同軸線2的外導體與地平面板1焊接，50歐姆同軸線2的外導體和介質的截面均與所述地平面板1的下表面齊平，50歐姆同軸線2的內導體與寬帶巴倫的第一導體3的外側焊接。

進一步地，所述引向器為矩形金屬片。

進一步地，所述引向器為多根平行金屬條在同一平面內形成的矩形金屬條陣列，相鄰金屬條等間距設置，所述矩形金屬條陣列外設置有絕緣固定裝置。

進一步地，所述引向器的長度取值范圍為22-26mm，寬度取值范圍為10-14mm。