CN104810610A - 设有隔离带的双极性振子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设有隔离带的双极性振子，包括有两个上下对称的振子单元；所述每个振子单元包括有一个三角形的第一辐射片，所述第一辐射片内形成有三角形的内孔；所述第一辐射片的底边延伸出有与其底边垂直的过渡辐射板，所述过渡辐射板的自由端设有与第一辐射片的底边平行的第二辐射片；通过优良的结构设计，在800MHZ至950MHZ频段均表现出优良的通信电气参数性能，具体的，单个辐射单元最低频点前后比大于30dB,频带内前后比平均大于32dB；低频点增益大于9.37dBi,频带内平均增益大于9.8dBi。

Description

设有隔离带的双极性振子
技术领域
本发明涉及一种设有隔离带的双极性振子。
背景技术
目前，微单天线成为通信中，尤其是小型化天线的主流。天线是一种把高频电流转化成无线电波发射到空间，同时可以收集空间无线电波并产生高频电流的装置。天线可看作由电容和电感组成的调谐电路；该调谐电路在某些频率点，其容性和感性将相互抵消，电路表现出纯阻性，该现象称之为谐振，而谐振现象对应的工作频点即为谐振频率点，处于天线谐振频率点的能量，其辐射特性最强；并将具有谐振特性的天线结构称作天线振子，并将高频电流直接激励的天线结构称作有源振子，反之称作无源振子；现有振子中，包括物理振子以及微带振子，在根据实际使用的需要对天线进行设计时，为了使得天线的谐振频率点满足设定要求，需要对天线的输入阻抗进行调整，通过调整后的振子以及普通振子依然不能满足目前通信标准的要求，目前通信标准越来越高，对微带振子的要求也越来越高，目前的振子的增益、方向性、前后比均需要获得突破，最重要的是满足小型化的前提下实现上述突破。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种高增益、方向性好的设有增频缺孔和隔离部的双极性振子。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种设有隔离带的双极性振子，包括有四个分别位于上下左右呈中心对称的振子单元；所述每个振子单元包括有一个三角形的第一辐射片，所述第一辐射片内形成有三角形的内孔；所述第一辐射片的底边延伸出有与其底边垂直的过渡辐射板，所述过渡辐射板的自由端设有与第一辐射片的底边平行的第二辐射片；
所述双极性振子还包括有两个设于两个振子单元之间的馈电耦合线，所述两个馈电耦合线分别对应与两个振子单元连接。
其中，所述过渡辐射板的宽度为5mm-15cm。
其中，所述第一辐射片的两个底角设有倒角。
其中，所述第一辐射片的边宽为5mm-10mm。
其中，所述内孔为等边三角形。
其中，所述第二辐射片的长度为30mm-40mm。
其中，所述第二辐射片的宽度为2mm-4mm。
其中，所述过渡辐射板与第一辐射片的底边之间的夹角设有圆形倒角。
其中，所述过渡辐射板的两侧分别延伸有L形的隔离杆，所述L形的隔离杆的自由端朝向第二辐射片的一侧。
其中，所述第二辐射片上设有一圈矩形的增频带，所述增频带内填充有半导体；
其中，所述第二辐射片朝向第一辐射片的一侧设有锯齿形的隔离带；
其中，所述过渡辐射板上设有排成一列的多个第一矩形过孔以及排成一列的多个第二矩形过孔，所述第一矩形过孔与第二矩形过孔之间的横向距离为1mm；所述每个第一矩形过孔与相邻的第二矩形过孔之间交错设置；
本发明的有益效果为:通过优良的结构设计，在800MHZ至950MHZ频段均表现出优良的通信电气参数性能，具体的，单个辐射单元最低频点前后比大于30dB,频带内前后比平均大于32dB；低频点增益大于9.37dBi,频带内平均增益大于9.8dBi。
附图说明
图1是本发明的正视图；
图2是图1的局部放大图；
图3是在频率为800MHZ时前后比的实验数据图；
图4是在频率为890MHZ时前后比的实验数据图；
图5是在频率为920MHZ时前后比的实验数据图；
图6是在频率为950MHZ时前后比的实验数据图；
图7是在频率为800MHZ时表示增益的方向图；
图8是在频率为890MHZ时表示增益的方向图；
图9是在频率为950MHZ时表示增益的方向图；
图1至图9中的附图标记说明：
1-第一辐射片；11-内孔；
2-过渡辐射板；21-第一矩形过孔；22-第二矩形过孔；
3-隔离杆；
4-第二辐射片；41-增频带；
5-隔离带；
6-馈电耦合线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图9所示，本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，包括有四个分别位于上下左右呈中心对称的振子单元；所述每个振子单元包括有一个三角形的第一辐射片1，所述第一辐射片1内形成有三角形的内孔11；所述第一辐射片1的底边延伸出有与其底边垂直的过渡辐射板2，所述过渡辐射板2的自由端设有与第一辐射片1的底边平行的第二辐射片4；所述双极性振子还包括有两个设于两个振子单元之间的馈电耦合线，所述两个馈电耦合线分别对应与两个振子单元连接；
通过不断的振子结构设计，以及通过不断试验和参数调整下，最终确定了此振子结构，在800MHZ至950MHZ频段均表现出优良的通信电气参数性能，具体的，单个辐射单元最低频点前后比大于30dB,频带内前后比平均大于32dB；低频点增益大于9.37dBi,频带内平均增益大于9.8dBi。
具体实际测试结果如下表HFSS15软件计算：
        
如上表所示，其在800MHz至950MHz频段均表现出优良的通信电气参数性能，具体的，单个辐射单元最低频点前后比均大于31dB，在950MHz, 单个辐射单元最低频点前后比均为36dB；而低频点增益均大于9.35dBi,频带内平均增益大于9.8dBi。
具体从实验数据中截取四个频段的前后比数据图以及三个频段的增益数据图，如图3至图9，在800MHz至950MHz实现了优良的前后比特性，其中，在800MHz时，如图3，其频带内前后比为31.225dB；在890MHz时，如图4，其频带内前后比为33.635dB；在920MHz时，如图5，其频带内前后比为34.135dB；在950MHz时，如图6，其频带内前后比为36.000dB；而在增益上的表现：如图7，其在800MHz时，其增益达到：9.3521 dBi；如图8，其在890MHz时，其增益达到：9.7550dBi；如图9，其在950MHz时，其增益达到：10.200dBi；可以得知，其平均内前后比大于33dB，其增益平均大于9.8dBi。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述过渡辐射板2的宽度为5mm-15cm。通过实验测得，所述过渡辐射板2的宽度为5mm-15cm，能有效增强高频段的增益效果。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述第一辐射片1的两个底角设有倒角。通过实验测得，两个底角设有倒角，能有效增强高频段的增益效果。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述第一辐射片1的边宽为5mm-10mm。通过实验测得，所述第一辐射片1的边宽为5mm-10mm，能有效增强高频段的增益效果。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述内孔11为等边三角形。通过实验测得，所述内孔11为等边三角形，能有效增强高频段的增益效果。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述第二辐射片4的长度为30mm-40mm。通过实验测得，所述第二辐射片4的长度为30mm-40mm，能有效增强高频段的增益效果。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述第二辐射片4的宽度为2mm-4mm。通过实验测得，所述第二辐射片4的宽度为2mm-4mm，能有效增强高频段的增益效果。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述过渡辐射板2与第一辐射片1的底边之间的夹角设有圆形倒角。通过实验测得，所述过渡辐射板2与第一辐射片1的底边之间的夹角设有圆形倒角，能有效增强高频段的增益效果。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述过渡辐射板2的两侧分别延伸有L形的隔离杆3，所述L形的隔离杆3的自由端朝向第二辐射片4的一侧。通过实验测得，设置L形的隔离杆3可以有效增加隔离度。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述第二辐射片4上设有一圈矩形的增频带41，所述增频带41内填充有半导体；通过实验测得，其能有效增强高频段的增益效果。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述第二辐射片4朝向第一辐射片1的一侧设有锯齿形的隔离带5；通过实验测得，设置隔离带5可以有效增加隔离度，隔离度在30dB。
本实施例所述的一种设有隔离带的双极性振子，所述过渡辐射板2上设有排成一列的多个第一矩形过孔21以及排成一列的多个第二矩形过孔22，所述第一矩形过孔21与第二矩形过孔22之间的横向距离为1mm；所述每个第一矩形过孔21与相邻的第二矩形过孔22之间交错设置；通过此结构设计，可以使得流经过渡辐射板2的电流理论长度增加，实现提高增益的效果，通过此方式排列，其增加的效果明显，增益显著增高。
通过优良的结构设计，通过不断试验和参数调整下，实现了优良的前后比特性，单个辐射单元最低频点前后比大于30dB,频带内前后比平均大于32dB；并且具有较高的单元增益，依测得数据，从方向图中可以看出，其最低频点增益大于9.37dBi,频带内平均增益大于9.8dBi。
所述第一辐射片1的底度的长度为12.5-20.5mm。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种设有隔离带的双极性振子，其特征在于：包括有四个分别位于上下左右呈中心对称的振子单元；所述每个振子单元包括有一个三角形的第一辐射片（1），所述第一辐射片（1）内形成有三角形的内孔（11）；所述第一辐射片（1）的底边延伸出有与其底边垂直的过渡辐射板（2），所述过渡辐射板（2）的自由端设有与第一辐射片（1）的底边平行的第二辐射片（4）；
所述双极性振子还包括有两个设于两个振子单元之间的馈电耦合线（6），所述两个馈电耦合线（6）分别对应与两个振子单元连接；
所述第二辐射片（4）朝向第一辐射片（1）的一侧设有锯齿形的隔离带（5）。
2.根据权利要求1所述的一种设有隔离带的双极性振子，其特征在于：所述过渡辐射板（2）的宽度为5mm-15cm。
3.根据权利要求1所述的一种设有隔离带的双极性振子，其特征在于：所述第一辐射片（1）的两个底角设有倒角。
4.根据权利要求1所述的一种设有隔离带的双极性振子，其特征在于：所述第一辐射片（1）的边宽为5mm-10mm。
5.根据权利要求1所述的一种设有隔离带的双极性振子，其特征在于：所述内孔（11）为等边三角形。
6.根据权利要求1所述的一种设有隔离带的双极性振子，其特征在于：所述第二辐射片（4）的长度为30mm-40mm。
7.根据权利要求1所述的一种设有隔离带的双极性振子，其特征在于：所述第二辐射片（4）的宽度为2mm-4mm。
8.根据权利要求1所述的一种设有隔离带的双极性振子，其特征在于：所述过渡辐射板（2）与第一辐射片（1）的底边之间的夹角设有圆形倒角。
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