[發明專利]一種基于加載電感技術的雙頻天線

在審

• 申請號: 201811278127.4
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN111129748A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 安文星;李慎榮;洪柳燕;傅海鵬;馬建國
• 申請（專利權）人: 天津大學青島海洋技術研究院
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/20;H01Q5/321
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于加載電感技術的雙頻天線，它由兩個相同的矩形開槽貼片組成，采用電感將兩個貼片連接起來；為了激勵上層貼片，采用雙饋電結構，通過這種饋電結構，可以同時激勵上層兩個由電感連接在一起的貼片；利用電感在不同頻率的特性差異，基于相同的天線結構，在低頻和高頻同時激勵起基諧模，具有結構簡單、成本低廉和天線增益性能穩定的優點。

技術領域

本發明屬于天線設計領域，尤其涉及一種基于加載電感技術的雙頻天線。

背景技術

微帶天線實現雙頻段工作的基本方法可分為兩大類：單貼片的方法和多貼片的方法。

單貼片天線為了實現雙頻段性能通常使用基諧模和高次模，基諧模工作在低頻段具有定向的方向圖，高次模工作在高頻段，其方向圖開裂，因此，天線增益并不穩定。

為了實現穩定的輻射性能，通常使用多輻射貼片，在低頻段利用大尺寸貼片的基諧模，在高頻段利用小尺寸貼片的基諧模。這種天線設計可以在低頻和高頻使用不同貼片的基諧模，避免了高次模的產生，因此具有穩定的方向圖和增益。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本專利發明一種基于加載電感技術的雙頻天線，利用電感在不同頻率的特性差異，基于相同的天線結構，在低頻和高頻同時激勵起基諧模，具有結構簡單、成本低廉和天線增益性能穩定的優點。

一種基于加載電感技術的雙頻天線，天線的主要輻射結構如圖1（a）所示，它由兩個相同的矩形開槽貼片組成，采用電感將兩個貼片連接起來；地板和饋電結構如圖1（b）所示，為了激勵上層貼片，這種天線設計采用雙饋電結構。通過這種饋電結構，可以同時激勵上層兩個由電感連接在一起的貼片。

本專利利用加載電感技術實現雙頻特性。其工作原理為：利用電感感抗與工作頻率成正比的關系，電感在低頻具有較小的感抗，在高頻具有較大的感抗，因此將其看作是一個低通濾波器。當天線工作在低頻時，通過設定一個合適的電感值，可以使低頻電流通過，此時電感相當于良導體，可以把兩個小貼片看作一個整體結構，如圖1所示。當天線工作在高頻時，由于電感在高頻具有較大的電抗，因此高頻電流無法通過，所以加載電感相當于開路，此時兩貼片是一個1×2的陣列，如圖2所示。低頻時，雙饋電結構激勵同一個大尺寸貼片，高頻時，雙饋電結構同時激勵兩個小尺寸貼片。

一種基于加載電感技術的雙頻天線，利用同一個結構實現雙頻特性。與傳統具有多諧振結構的雙頻天線相比，這種采用加載電感技術的雙頻天線的高頻和低頻性能基于同一個天線結構，因此不存在高低頻諧振結構相互影響的問題，更容易實現阻抗匹配。通過這種設計，在低頻和高頻都可以獲得較穩定的增益和方向圖性能。

附圖說明

圖1是天線整體結構圖；

圖2是天線在高頻段等效結構圖；

圖3是加載電感對天線工作頻帶的影響曲線圖；

圖4是加載電感雙頻天線立體結構示意圖；

圖5是加載電感雙頻天線側視圖；

圖6是加載電感雙頻天線輻射結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施實例對本發明作進一步說明，但本發明所要保護的范圍并不限于此。