CN106602245A - 一种高增益宽带圆极化微带八木天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种易加工、小型化、指向性和增益较好的圆极化微带八木天线，它包括介质板、上下金属辐射体、短路钉、馈电接头，上金属辐射体在介质板的一侧，下金属辐射体在介质板的另一侧，短路钉穿过介质板将上下金属辐射体连接在一起，馈电接头的中心馈电针与上金属辐射体连接，馈电接头的外导体与下金属辐射体连接。利用了的八木天线高方向性的特性，实现了端射方向的高增益圆极化波。同时利用引向器结构补偿阻抗，使天线的频带尽量展宽，实现宽频带特性。

Description

一种高增益宽带圆极化微带八木天线
技术领域
本发明涉及无线通信设备领域，更具体地，涉及一种高增益宽带圆极化微带八木天线。
背景技术
传统的微带天线多为线极化天线，同时边射方向是其辐射最大方向，而端射方向增益则很低。有极少数实现端射圆极化微带天线的方案，但提出的天线性能较差，带宽窄、同时增益较低，方向图指向性较差。
发明内容
本发明提供一种易加工、宽频带、方向性和增益较好的高增益宽带圆极化微带八木天线。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种高增益宽带圆极化微带八木天线，包括介质板、上金属辐射体、下金属辐射体、短路钉、馈电接头；所述上金属辐射体设置在介质板的一侧，下金属辐射体设置在介质板的另一侧，短路钉穿过介质板将上金属辐射体与下金属辐射体连接在一起，馈电接头的中心馈电针与上金属辐射体连接，馈电接头的外导体与下金属辐射体连接；所述上金属辐射体、下金属辐射体为平面结构紧贴介质板，短路钉和馈电接头穿过介质板。
优选地，所述介质板为固体介质或空气介质。
进一步地，所述上金属辐射体和下金属辐射体为天线的主辐射结构；上金属辐射体包括通过微带连接的第一方形贴片组成的第一驱动单元，第二方形贴片组成的第一反射器，第一金属栅格和第一条形贴片组成的第一引向器；下金属辐射体包括通过微带连接的第三方形贴片组成的第二驱动单元，第四方形贴片组成的第二反射器，第二金属栅格和第二条形贴片组成的第二引向器。
当天线信号从馈电接头处馈入时，在第一、二驱动单元上同时产生垂直极化和水平极化的电磁波，根据微带线的长度，同时进入了90度的相位差。并通过第一、二反射器和第一、二引向器的作用，使垂直极化波增强，水平极化波则主要通过第一、二条形金属贴片增强，使两种极化强度同时增强且大致相同，合成圆极化波。同时第一、二反射器和第一、二引向器能很好的抑制后瓣和旁瓣，提高信号的增益，增强天线的方向性。
进一步地，所述短路钉穿过介质板，两端连接着上金属辐射体和下金属辐射体。
优选地，所述金属栅格反射器是长条形贴片组合结构。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明利用八木天线的高方向性的特性，并增加引向器的结构，除了提高天线的方向性外，还补偿了天线的阻抗，使带宽进一步展宽，从而使该天线拥有非常高的增益和很好的方向图特性，同时使得该天线具有很好的频带特性，并且该天线的结构缩小了天线的尺寸，使得天线的辐射方向图、增益和前后比也很好。
附图说明
图1是本发明的正背面透视示意图；
图2是本发明的正背面示意图；
图3是本发明的侧面示意图；
图4是本发明的天线的回波损耗曲线图
图5是本发明的天线的轴比曲线图
图6是本发明的天线的辐射E面方向图；
图7是本发明的天线的辐射H面方向图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1-3所示，一种高增益宽带圆极化微带八木天线，包括介质板1、上金属辐射体2、下金属辐射体3、短路钉4、馈电接头5；所述上金属辐射体2设置在介质板1的一侧，下金属辐射体3设置在介质板1的另一侧，短路钉4穿过介质板1将上金属辐射体2与下金属辐射体3连接在一起，馈电接头5的中心馈电针与上金属辐射体2连接，馈电接头5的外导体与下金属辐射体3连接；所述上金属辐射体2、下金属辐射体3为平面结构紧贴介质板1，短路钉4和馈电接头穿过介质板1。
所述上金属辐射体2和下金属辐射体(3)为天线的主辐射结构；上金属辐射体2包括通过微带连接的第一方形贴片2-1组成的第一驱动单元，第二方形贴片2-2组成的第一反射器，第一金属栅格2-3和第一条形贴片2-4组成的第一引向器；下金属辐射体3包括通过微带连接的第三方形贴片3-1组成的第二驱动单元，第四方形贴片3-2组成的第二反射器，第二金属栅格3-3和第二条形贴片3-4组成的第二引向器。
短路钉4穿过介质板1，两端连接着上金属辐射体2和下金属辐射体3；金属栅格反射器是长条形贴片组合结构。
通过矢量网络分析仪测得天线的回波损耗，所得数据绘制在图4中。远场参数轴比和方向图通过天线暗室测量，所得数据绘制在图5、图6-7中。图4、5分别是天线的回波损耗曲线图和轴比曲线图。图6-7是天线工作在中心频点时的方向图。由于八木天线的高方向性，天线拥有非常高的增益和很好的方向图特性。增加引向器的结构，除了提高天线的方向性外，还补偿了天线的阻抗，使带宽进一步展宽。因此，该微带八木天线具有很好的频带特性，同时缩小了天线的尺寸，此外天线的辐射方向图、增益和前后比也很好。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高增益宽带圆极化微带八木天线，其特征在于，包括介质板(1)、上金属辐射体(2)、下金属辐射体(3)、短路钉(4)、馈电接头(5)；所述上金属辐射体(2)设置在介质板(1)的一侧，下金属辐射体(3)设置在介质板(1)的另一侧，短路钉(4)穿过介质板(1)将上金属辐射体(2)与下金属辐射体(3)连接在一起，馈电接头(5)的中心馈电针与上金属辐射体(2)连接，馈电接头(5)的外导体与下金属辐射体(3)连接；所述上金属辐射体(2)、下金属辐射体(3)为平面结构紧贴介质板(1)，短路钉(4)和馈电接头穿过介质板(1)。
2.根据权利要求1所述的高增益宽带圆极化微带八木天线，其特征在于，所述介质板(1)为固体介质或空气介质。
3.根据权利要求1所述的高增益宽带圆极化微带八木天线，其特征在于，所述上金属辐射体(2)和下金属辐射体(3)为天线的主辐射结构；上金属辐射体(2)包括通过微带连接的第一方形贴片(2-1)组成的第一驱动单元，第二方形贴片(2-2)组成的第一反射器，第一金属栅格(2-3)和第一条形贴片(2-4)组成的第一引向器；下金属辐射体(3)包括通过微带连接的第三方形贴片(3-1)组成的第二驱动单元，第四方形贴片(3-2)组成的第二反射器，第二金属栅格(3-3)和第二条形贴片(3-4)组成的第二引向器。
4.根据权利要求1所述的高增益宽带圆极化微带八木天线，其特征在于，所述短路钉(4)穿过介质板(1)，两端连接着上金属辐射体(2)和下金属辐射体(3)。
5.根据权利要求1所述的高增益宽带圆极化微带八木天线，其特征在于，所述金属栅格反射器是长条形贴片组合结构。
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