CN111403911B - 一种低剖面宽频带天线 - Google Patents

一种低剖面宽频带天线 Download PDF

Info

Publication number
CN111403911B
CN111403911B CN202010269336.3A CN202010269336A CN111403911B CN 111403911 B CN111403911 B CN 111403911B CN 202010269336 A CN202010269336 A CN 202010269336A CN 111403911 B CN111403911 B CN 111403911B
Authority
CN
China
Prior art keywords
feed probe
feed
probe
branch
antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010269336.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111403911A (zh
Inventor
曹振新
陈鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Buwei Communication Equipment Co ltd
Nanjing Buwei Information Technology Co ltd
Original Assignee
Nanjing Buwei Communication Equipment Co ltd
Nanjing Buwei Information Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Buwei Communication Equipment Co ltd, Nanjing Buwei Information Technology Co ltd filed Critical Nanjing Buwei Communication Equipment Co ltd
Priority to CN202010269336.3A priority Critical patent/CN111403911B/zh
Priority to PCT/CN2020/091713 priority patent/WO2021203529A1/zh
Publication of CN111403911A publication Critical patent/CN111403911A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111403911B publication Critical patent/CN111403911B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低剖面宽频带天线，包括依次平行设置的辐射层、第一介质层和第二介质层，在第一介质层内设置有馈电探针，在第二介质层内设置有馈电网路，所述馈电探针与所述馈电网路的输出端口电性连接，其特征在于：所述馈电探针包括馈电探针垂直分支、馈电探针水平分支以及馈电探针垂直支节；所述馈电探针垂直分支一端与馈电探针水平分支的一端连接，所述馈电探针垂直分支另一端与所述馈电网路的输出端口电性连接；在馈电探针水平分支的下方设置所述馈电探针垂直支节，该馈电探针垂直支节靠近探针水平分支的另一端。本发明低剖面宽频带天线的工作带宽可以达到55%，同时结构强度好。

Description

一种低剖面宽频带天线
技术领域
本发明涉及一种天线结构，属于通信技术领域。
背景技术
作为微带天线，采用L探针馈电是提升天线工作带宽和辐射效率最为有效的方法，但是即使如此，其工作带宽也就只能达到35%左右的水平，同时由于采用功率空气介质填充，机械结构强度差，很多环境下无法使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种降低天线的交叉极化分量、提高天线的驻波带宽的低剖面宽频带天线。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种低剖面宽频带天线，包括依次平行设置的辐射层、第一介质层和第二介质层，在第一介质层内设置有馈电探针，在第二介质层内设置有馈电网路，所述馈电探针与所述馈电网路的输出端口电性连接，其特征在于：所述馈电探针包括馈电探针垂直分支、馈电探针水平分支以及馈电探针垂直支节；所述馈电探针垂直分支一端与馈电探针水平分支的一端连接，所述馈电探针垂直分支另一端与所述馈电网路的输出端口电性连接；在馈电探针水平分支的下方设置所述馈电探针垂直支节，该馈电探针垂直支节靠近探针水平分支的另一端。
所述馈电探针垂直分支采用圆锥渐变结构，与馈电探针水平分支连接的一端为大端，与馈电网路的输出端口连接的一端为小端。
所述馈电探针水平分支采用锥形平面结构，与馈电探针垂直分支连接的一端宽度大。
所述馈电探针垂直支节为平面金属片。
所述辐射层为金属贴片；在所述金属贴片上还设置有天线罩。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、天线罩位于天线的最上层，天线罩采用介质结构作为全共形天线罩用于保护天线，同时能够改善天线的驻波带宽。第一介质层采用上层基板和下层基板两块介质板，通过两层介质板夹持馈电探针，用于支撑天线辐射金属片和降低天线剖面高度以及增加天线整体强度；由于采用了三层介质结构，天线机械强度得到改善，且整个高度进一步下降。
2、馈电探针垂直分支采用了下细上粗的圆柱锥形结构；利用锥台上下口径的差异，增加了阻抗优化的参数，改善了天线低频驻波特性；该馈电探针垂直分支下端和宽带稳相网络输出端口焊接相连。
3、馈电探针水平分支采用了边缘粗中心细的渐变金属片状结构；利用渐变金属片状结构两边宽度的差异，增加了阻抗优化的参数，改善了天线高频驻波特性；该水平分支和馈电探针垂直分支上端焊接相连。
4、馈电探针水平分支末端附近设置了矩形金属片状支节；利用该支节结构可以微调天线的阻抗特性，改善驻波，同时还能引入微小垂直极化分量，由于电流方向相反，可以补偿由馈电探针垂直分支引入的垂直极化分量，最终降低天线的交叉极化分量，该支节上端和馈电探针水平分支采用了边缘粗中心细的渐变金属片状结构焊接相连。
5、本发明工作带宽可以达到55%，同时结构强度好，适于批量生产和调试，且免装常规天线罩，适于作为共形天线阵列单元。
附图说明
图1是本发明天线的结构示意图；
图2是图1的剖面示意图；
图3是图1的结构的分解图；
图4是天线介质层和馈电探针图；
图5是馈电探针的结构示意图；
图6是馈电探针俯视图；
图7宽带稳相馈电网络整体图；
图8宽带稳相馈电网络带状线结构图；
图9本发明对应的天线驻波图；
图10 传统结构对应的天线驻波图；
图11本发明对应的交叉极化图；
图12传统结构对应的交叉极化图；
其中：1、第一介质层；11、第一介质基板；111、第一上层基板；112、第一下层基板；12、馈电探针；121、馈电探针水平分；122、支馈电探针垂直分支；123、馈电探针垂直支节；2、第二介质层；21、第二介质基板；221、第二上层基板；222、第二下层基板；22、宽带稳相馈电网络；3、辐射层；4、天线罩； 5、焊盘孔；6、金属化过孔；7、SMA接头孔；8、电阻孔。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细说明：
如图1-图3所示，本发明天线结构，为层状结构，由上而下依次为天线罩4、辐射层3、第一介质层1和第二介质层2。辐射层3采用金属贴片。
图4-图6为第一介质层的结构示意图，第一介质层1包括第一介质基板11以及设置在介质基板上的馈电探针12，其中馈电探针12包括馈电探针水平分支121、馈电探针垂直分支122以及馈电探针垂直支节123。其中馈电探针水平分支121为两个，位于第一介质基板11的上表面。馈电探针水平分支121为宽度逐渐减小的带状，馈电探针垂直分支122位于馈电探针水平分支121宽度最大的一端下方，馈电探针垂直分支122为圆锥形，与馈电探针水平分支121的接触端为圆锥形的大端。馈电探针垂直支节123位于馈电探针水平分支121靠近末端的位置并向下延伸一定距离。
第一介质基板11由第一上层基板111和第一下层基板112构成，馈电探针3通过第一上层基板111和第一下层基板112固定。
图7和图8为第二介质层的结构示意图，包括第二介质基板21和宽带稳相馈电网络22。宽带稳相馈电网络22由位于第二介质基板21上的微带线和金属化过孔6。第二介质基板21由第二上层基板221和第二下层基板222构成。
图9-图12为本发明天线与传统天线的性能图对比图，图9本发明对应的天线驻波图（对应驻波2的工作带宽从490MHz-755MHz合计265MHz带宽）；图10 传统结构对应的天线驻波图（对应驻波2的工作带宽从499MHz-709MHz合计210MHz带宽）。图11本发明对应的交叉极化图（整个俯仰角范围最大值-35.7dB），图12传统结构对应的交叉极化图（整个俯仰角范围最大值才-27.6dB）。
本发明与传统天线结构对比，驻波带宽显著改善，从210MHz拓宽到265MHz，交叉极化有了显著改善；从-27.6dB改善到-35.7dB，提升了约8dB。

Claims (3)

1.一种低剖面宽频带天线，包括依次平行设置的辐射层、第一介质层和第二介质层，在第一介质层内设置有馈电探针，在第二介质层内设置有馈电网路，所述馈电探针与所述馈电网路的输出端口电性连接，其特征在于：所述馈电探针包括馈电探针垂直分支、馈电探针水平分支以及馈电探针垂直支节；所述馈电探针垂直分支一端与馈电探针水平分支的一端连接，所述馈电探针垂直分支另一端与所述馈电网路的输出端口电性连接；在馈电探针水平分支的下方设置所述馈电探针垂直支节，该馈电探针垂直支节靠近探针水平分支的另一端；所述馈电探针垂直分支采用圆锥渐变结构，与馈电探针水平分支连接的一端为大端，与馈电网路的输出端口连接的一端为小端；所述馈电探针水平分支采用锥形平面结构，与馈电探针垂直分支连接的一端宽度大。
2.根据权利要求1所述的低剖面宽频带天线，其特征在于：所述馈电探针垂直支节为平面金属片。
3.根据权利要求1所述的低剖面宽频带天线，其特征在于：所述辐射层为金属贴片；在所述金属贴片上还设置有天线罩。
CN202010269336.3A 2020-04-08 2020-04-08 一种低剖面宽频带天线 Active CN111403911B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010269336.3A CN111403911B (zh) 2020-04-08 2020-04-08 一种低剖面宽频带天线
PCT/CN2020/091713 WO2021203529A1 (zh) 2020-04-08 2020-05-22 一种低剖面宽频带天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010269336.3A CN111403911B (zh) 2020-04-08 2020-04-08 一种低剖面宽频带天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111403911A CN111403911A (zh) 2020-07-10
CN111403911B true CN111403911B (zh) 2023-09-08

Family

ID=71413696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010269336.3A Active CN111403911B (zh) 2020-04-08 2020-04-08 一种低剖面宽频带天线

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111403911B (zh)
WO (1) WO2021203529A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112467395B (zh) * 2020-10-30 2024-05-31 航天恒星科技有限公司 一种小型化低剖面双圆极化天线
CN113193350A (zh) * 2021-04-29 2021-07-30 人民华智通讯技术有限公司 一种用于定位的无银浆微带天线

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104134858A (zh) * 2014-08-06 2014-11-05 西安电子科技大学 一种环耦合的宽带小型化圆锥螺旋天线
CN204424448U (zh) * 2015-02-06 2015-06-24 深圳市博纬智能识别技术有限公司 一种高增益窄波束圆极化天线
CN104852150A (zh) * 2015-04-18 2015-08-19 江苏亨鑫科技有限公司 一种平行双线馈电的双频双极化基站天线
CN107369910A (zh) * 2016-05-12 2017-11-21 上海贝尔股份有限公司 基于方向图分集的微带天线以及相应的天线阵列
CN107819203A (zh) * 2017-09-29 2018-03-20 深圳大学 一种超表面介质板的磁电偶极子天线
CN108539410A (zh) * 2018-06-13 2018-09-14 南京乾波通信技术有限公司 一种层叠微带uhf天线
CN109004349A (zh) * 2018-08-14 2018-12-14 厦门大学 L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法
CN109103575A (zh) * 2018-08-01 2018-12-28 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 微带天线单元及微带天线
CN110380233A (zh) * 2018-12-29 2019-10-25 西安电子科技大学 一种低剖面宽带宽角扫描相控阵天线
CN211629297U (zh) * 2020-04-08 2020-10-02 南京步微信息科技有限公司 一种低剖面宽频带天线

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101626110A (zh) * 2008-07-11 2010-01-13 西北工业大学 C波段新型负磁导率材料微带天线
GB2497771A (en) * 2011-12-19 2013-06-26 Aceaxis Ltd Patch antenna with an impedance matching transmission line feed arrangement
CN102916263A (zh) * 2012-10-21 2013-02-06 西安电子科技大学 一种多模卫星导航天线
CN103247866B (zh) * 2013-04-09 2015-02-18 北京邮电大学 基于耦合微带线耦合器的紧凑型宽带双圆极化贴片天线
CN105206911A (zh) * 2015-08-24 2015-12-30 桂林电子科技大学 零阶谐振器和低剖面零阶谐振器全向圆极化天线
CN106785408B (zh) * 2017-01-24 2022-10-14 桂林电子科技大学 宽频带低剖面全向圆极化天线
US20180219288A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-02 Michael Benjamin Griesi Wideband Dielectrically Loaded Rectangular Waveguide to Air-filled Rectangular Waveguide Adapter

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104134858A (zh) * 2014-08-06 2014-11-05 西安电子科技大学 一种环耦合的宽带小型化圆锥螺旋天线
CN204424448U (zh) * 2015-02-06 2015-06-24 深圳市博纬智能识别技术有限公司 一种高增益窄波束圆极化天线
CN104852150A (zh) * 2015-04-18 2015-08-19 江苏亨鑫科技有限公司 一种平行双线馈电的双频双极化基站天线
CN107369910A (zh) * 2016-05-12 2017-11-21 上海贝尔股份有限公司 基于方向图分集的微带天线以及相应的天线阵列
CN107819203A (zh) * 2017-09-29 2018-03-20 深圳大学 一种超表面介质板的磁电偶极子天线
CN108539410A (zh) * 2018-06-13 2018-09-14 南京乾波通信技术有限公司 一种层叠微带uhf天线
CN109103575A (zh) * 2018-08-01 2018-12-28 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 微带天线单元及微带天线
CN109004349A (zh) * 2018-08-14 2018-12-14 厦门大学 L型探针馈电的宽带多线极化可重构贴片天线及设计方法
CN110380233A (zh) * 2018-12-29 2019-10-25 西安电子科技大学 一种低剖面宽带宽角扫描相控阵天线
CN211629297U (zh) * 2020-04-08 2020-10-02 南京步微信息科技有限公司 一种低剖面宽频带天线

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A study of the wide-band L-probe fed planar patch antenna mounted on a cylindrical or conical surface;P. Li 等;《IEEE Transactions on Antennas and Propagation ( Volume: 53, Issue: 10, October 2005)》;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021203529A1 (zh) 2021-10-14
CN111403911A (zh) 2020-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109599657B (zh) 一种基于天线阵与功分馈电网络一体化集成设计的面向5g基站天线阵列的设计方法
CN210443665U (zh) 一种880-960MHz带滤波特性的辐射单元及基站天线
CN111403911B (zh) 一种低剖面宽频带天线
US11791559B1 (en) Broadband solar cell antenna
CN105958192B (zh) 一种采用Peano分形电磁带隙结构的双频抗多径导航天线
CN113764879A (zh) 一种基于阻性超表面的低剖面超宽带天线
CN201219133Y (zh) 宽频带宽波束圆极化天线
CN213845512U (zh) 基于人工磁导体的宽带圆极化天线
CN112582808B (zh) 一种适用于毫米波5g通信的宽带蝶形贴片天线阵列
CN113506989A (zh) 一种5g毫米波介质谐振器天线及其阵列
CN211629297U (zh) 一种低剖面宽频带天线
CN109687126B (zh) 一种拟c型结构的圆极化微带天线
CN116581538A (zh) 一种具有新型馈电结构的宽带低剖面双极化Vivaldi天线单元
CN111725619A (zh) 一种电扫天线
CN117013238A (zh) 一种宽带斜45°极化全金属Vivaldi天线单元、阵列及通信基站
CN112881816B (zh) 一种用于三角栅格宽带平面阵的集成幅相监测装置
CN115528423A (zh) 一种基于紧耦合与缺陷地结构的小型组合天线及天线阵列
CN112751172B (zh) 一种用于射频能量采集的高增益定向辐射双频接收天线
CN213753051U (zh) 一种宽频带高增益印刷天线
CN114759365A (zh) 共面型阵列柔性整流天线以及载体共形结构
CN209730179U (zh) 一种开槽三频微带天线
CN208423183U (zh) 基于间隙波导的低副瓣缝隙驻波阵
CN1208873C (zh) 天线制造方法
CN220873842U (zh) 一种天线装置及雷达设备
CN212848855U (zh) 一种宽频宽波束阵列双极化定向天线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant