[發(fā)明專利]一種平行極化的雙頻段惠更斯源電小天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811193666.8
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109494459A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐明春;武震天;石婷;李梅;熊漢;曾孝平;理查德.齊奧爾科夫斯基
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q9/16;H01Q21/00;H01Q21/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種平行極化的雙頻段惠更斯源電小天線，屬于天線技術(shù)領(lǐng)域。該天線由第一至三介質(zhì)基板、金屬柱、高頻/低頻段磁偶極子、高頻/低頻段電偶極子、隔離金屬條帶、激勵(lì)源、同軸電纜組成；三層介質(zhì)基板相互平行且彼此隔開；高頻/低頻段磁偶極子貼設(shè)于第一和第三介質(zhì)基板的上表面；高頻/低頻段電偶極子貼設(shè)于第二介質(zhì)基板的上表面；隔離金屬條帶貼設(shè)于第一介質(zhì)基板的上表面并放置在兩個(gè)磁偶極子的中間；激勵(lì)源貼設(shè)于第三介質(zhì)基板的下表面；同軸電纜放置在第三介質(zhì)基板下表面，其內(nèi)、外芯與激勵(lì)源連接。該天線在電小、低剖面的前提下，通過加載隔離金屬條帶降低了兩個(gè)頻段的磁偶極子間的相互影響，從而實(shí)現(xiàn)良好的寬波束性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種平行極化的雙頻段惠更斯源電小天線。

背景技術(shù)

隨著雷達(dá)、通信、導(dǎo)航等無線通信系統(tǒng)朝著小型化、輕量化、集成化、低成本發(fā)展，天線作為無線通信系統(tǒng)的重要組成部分，人們對射頻前端天線的小型化、高性能、多功能提出了更高的要求，既要求天線具有小型化結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還要具有良好的定向輻射特性，甚至多功能性。常用的定向天線，如八木天線，因其工作原理限制不可避免的具有較高的剖面，而且尺寸較大。在某些特定的應(yīng)用環(huán)境中，比如緊促空間和便攜通信設(shè)備中，就更需要天線在具有高定向性的同時(shí)還具有小型化、低剖面、多功能等優(yōu)點(diǎn)。

多頻段天線是提升無線通信系統(tǒng)功能和緊湊性的有效方法之一。在傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中，每個(gè)功能實(shí)現(xiàn)都需要單獨(dú)的天線，使得系統(tǒng)尺寸過大。隨著現(xiàn)代無線通信設(shè)備向著集成化、多功能化方向發(fā)展，其不可避免的要求天線具有更小的尺寸和多功能性，一方面，多頻段天線可同時(shí)工作在不同頻段上。另一方面，惠更斯源電小天線具有與生俱來的高方向性，因此研究多頻段惠更斯源電小天線可以有效的減小無線通信設(shè)備的尺寸并滿足多功能化的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種平行極化的雙頻段惠更斯源電小天線，該天線結(jié)構(gòu)簡單且在低剖面、電小尺寸下，抑制了兩個(gè)不同頻段的磁偶極子間的耦合，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)頻段的惠更斯源輻射模式且輻射方向沿著+Z軸。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種平行極化的雙頻段惠更斯源電小天線，包括第一介質(zhì)基板，第二介質(zhì)基板，第三介質(zhì)基板，金屬柱，高頻段磁偶極子，高頻段電偶極子，低頻段磁偶極子，低頻段電偶極子，隔離金屬條帶，激勵(lì)源和尼龍支柱部分；

所述第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板和第三介質(zhì)基板相互平行且彼此隔開；所述高頻段磁偶極子貼設(shè)于第一介質(zhì)基板和第三介質(zhì)基板的上表面并通過兩個(gè)金屬柱連接，其放置在+Y軸上；所述高頻段電偶極子貼設(shè)于第二介質(zhì)基板的上表面，其放置在+Y軸上；所述低頻段磁偶極子貼設(shè)于第一介質(zhì)基板和第三介質(zhì)基板的上表面并通過兩個(gè)金屬柱連接，其放置在-Y軸上；所述低頻段電偶極子貼設(shè)于第二介質(zhì)基板的上表面，其放置在-Y軸上；所述兩對磁偶極子和電偶極子相互平行；所述隔離金屬條帶貼設(shè)于第一介質(zhì)基板上表面的中心位置，且與兩對磁偶極子和平行；所述激勵(lì)源貼設(shè)于第三介質(zhì)基板的下表面，可同時(shí)激勵(lì)起高頻段磁偶極子和低頻段磁偶極子；所述尼龍支柱用來固定所述三個(gè)介質(zhì)基板的相對高度。

進(jìn)一步，所述第一至第三介質(zhì)基板材料為泰康立TLY-5，相對介電常數(shù)為2.2，損耗角正切為0.0009，三層介質(zhì)基板均為半徑39mm的圓形結(jié)構(gòu)，厚度均為0.51mm。

進(jìn)一步，所述第一介質(zhì)基板到第三介質(zhì)基板的垂直高度為7.4mm～7.6mm，第二介質(zhì)基板到第三介質(zhì)基板的垂直高度為5.4mm～5.6mm。

進(jìn)一步，所述金屬條帶(12)的長度L3為41mm～43mm，寬度W1為3mm～5mm；所述金屬柱(4)的高度h5為7mm～8mm，半徑R2為1mm～1.5mm；所述兩個(gè)尺寸相等的金屬條帶(31)的長度L10為16.5mm～17.5mm，它們之間的間距g3為7.5mm～8.5mm；所述“I”型偶極子(21)的長度L6為54mm～55mm，寬度W4為0.5mm～0.8mm。