CN112821057A - 一种天线 - Google Patents

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漆一宏
迟礼东
于伟
张辉彬
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    • H—ELECTRICITY
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    • 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
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Abstract

本公开提供了一种天线，包括辐射部和传导部，其中：辐射部包括两个辐射臂，两个辐射臂之间无电气连接；传导部包括传输线和金属地，传输线和金属地之间无电气连接，传输线与辐射臂相连以对其馈电；辐射臂包括与金属地相接或耦合的接地部，接地部被加载。本公开的天线具有宽的工作频带和小的尺寸，可用于宽频的无线通信或无线测试，也适于空间有限或要求结构紧凑的应用场景。

Description

一种天线
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线。
背景技术
天线是无线通信中必不可少的发射和接收电磁波的器件，天线的性能决定了电磁能量传输的效率。随着通信技术的飞速发展，人们对天线的性能提出了越来越高的要求。例如在一些通信或测试的场景中，要求天线同时满足较宽的工作频带和紧凑的结构。
发明内容
本公开描述了一种天线。
根据本公开的实施例的第一方面，提供一种天线，包括辐射部和传导部，其中：辐射部包括两个辐射臂，两个辐射臂之间无电气连接；传导部包括传输线和金属地，传输线和金属地之间无电气连接，传输线与辐射臂相连以对其馈电；辐射臂包括与金属地相接或耦合的接地部，接地部被加载。
根据天线的一个实施例，接地部位于辐射臂的末端。
根据天线的一个实施例，天线是Vivaldi天线或偶极子天线。
根据天线的一个实施例，辐射臂弯折形成拱形。
根据天线的一个实施例，传输线包括第一传输线和第二传输线，分别与两个辐射臂相连以对其馈电。
根据天线的一个实施例，金属地位于第一传输线和第二传输线之间。
根据天线的一个实施例，传输线为微带线转带状线再转两条微带线，或为微带线转两条微带线，或为带状线转两条微带线。
根据天线的一个实施例，天线还包括金属反射板。
根据天线的一个实施例，天线设置在PCB板上，PCB板包括至少三个金属层，两个辐射臂位于不同的金属层，金属地位于两个辐射臂之间的金属层。
根据天线的一个实施例，天线是双极化天线，包括成对的辐射部和传导部。
本公开的实施例中，天线的金属地与传输线共同构成传导部，辐射臂通过接地部与金属地相接或耦合，从而金属地参与传输并为辐射部提供了参考地平面以及损耗的电磁边界条件，天线形成了谐振回路，得以在紧凑的尺寸下实现宽带匹配。同时，接地部被加载，引入了末端损耗，可以消耗掉部分反射波，进一步改善天线的宽带匹配特性并减小天线的尺寸。
本公开的天线具有宽的工作频带和小的尺寸，可用于宽频的无线通信或无线测试，也适于空间有限或要求结构紧凑的应用场景。
附图说明
图1是本公开根据一个实施例示出的天线的示意图。
图2是本公开根据一个实施例示出的天线的示意图。
图3是本公开根据一个实施例示出的天线的示意图。
图4是本公开根据一个实施例示出的天线的示意图。
具体实施方式
以下参照附图描述本公开的实施例。应当理解，附图不是必须为等比例的。描述的实施例是示例性的，而非旨在限制本公开，可以以相同方式或类似方式与实施例的特征组合或替代这些特征。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
无线通信设备通过天线发射和接收电磁波，通信设备的无线收发性能也常常通过测试天线进行评估。在一些无线通信或无线测试的场景中，要求天线具有较宽的工作频带和小型化的结构。
鉴于此，本公开的一方面实施例提供了一种天线。天线包括辐射部和传导部，其中：辐射部包括两个辐射臂，两个辐射臂之间无电气连接；传导部包括传输线和金属地，传输线和金属地之间无电气连接，传输线与辐射臂相连以对其馈电；辐射臂包括与金属地相接或耦合的接地部，接地部被加载。
在一些实施例中，天线设置在PCB板上。参照图1-2，图1是设置在PCB板上的天线示意图，图2是图1所示的天线中各层结构的示意图。PCB板100包括多个金属层101，辐射臂201和辐射臂202位于不同的金属层101，辐射臂弯折形成类似V形的拱形。弯折的辐射臂增加了电流的路径，可以在相同的天线尺寸下实现更低的工作频率，并同时增加辐射电阻，使天线效率更高。两个辐射臂之间无直接的电气连接。金属地303位于辐射臂201和辐射臂202之间的金属层101。传输线例如可以为平行双线或双导体传输线，具体可以为多种形式，例如为微带线转带状线再转两条微带线，或为微带线转两条微带线，或为带状线转两条微带线。本实施例中，传输线包括第一传输线301和第二传输线302，第一传输线301与辐射臂201相连以对其馈电，第二传输线302与辐射臂202相连以对其馈电。传输线和金属地303之间无电气连接。可选地，金属地303位于第一传输线301和第二传输线302之间，以实现更平衡的馈电。辐射臂201的末端包括与金属地303相接的接地部2011，辐射臂202的末端包括与金属地303相接的接地部2021，接地部2011和接地部2021被加载。本实施例中，作为一种示例，传输线301与辐射臂201位于同一个金属层101，传输线302与辐射臂202位于同一个金属层101，金属地303位于两者之间的金属层101。
参照图3，在一些实施例中，天线为金属结构，辐射臂201和辐射臂202上下平行设置，辐射臂弯折形成类似V形的拱形。第一传输线301与辐射臂201相连以对其馈电，第二传输线302与辐射臂202相连以对其馈电。金属地303位于第一传输线301和第二传输线302之间，并且位于辐射臂201和辐射臂202之间。接地部2011位于辐射臂201的末端，接地部2021位于辐射臂202的末端，两个辐射臂末端的接地部分别通过电阻400对其加载。可以理解的是，也可以采用其他的加载方式，例如电容加载，电感加载，导体加载或混合加载等，或者接地部与金属地之间保留一段缝隙，通过空气或天线的基质材料(如PCB板的基材)进行加载，这时相当于加载了电容。接地部可以通过其加载结构与金属地303相连或不相连(耦合)。
在前述的一些实施例中，天线可以为Vivaldi天线或偶极子天线。参照图4，在另一些实施例中，天线是双极化天线，包括成对的辐射部200和传导部300。辐射臂200弯折形成类似C形的拱形。可选地，天线还包括金属反射板500。
进一步地，在另一些实施例中，天线可以为圆极化天线，具体地，可以在上述双极化天线的基础上增加3dB电桥实现圆极化。
进一步地，在另一些实施例中，天线还可以是多极化天线，包括多于两对的辐射部和传导部。
需要说明的是，本公开中的图均为简化的示意图，仅用于示意性地说明实施例中各部分之间的位置关系与连接关系，本公开的天线可能还可以包括其他常规结构，例如用于固定或支撑的部件或基质材料等。
以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式或示例中。在本公开中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括辐射部和传导部，其中：
所述辐射部包括两个辐射臂，两个所述辐射臂之间无电气连接；
所述传导部包括传输线和金属地，所述传输线和所述金属地之间无电气连接，所述传输线与所述辐射臂相连以对其馈电；
所述辐射臂包括与所述金属地相接的接地部，所述接地部被加载。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述接地部位于所述辐射臂的末端。
3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述天线是Vivaldi天线或偶极子天线。
4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述辐射臂弯折形成拱形。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述传输线包括第一传输线和第二传输线，分别与两个所述辐射臂相连以对其馈电。
6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述金属地位于所述第一传输线和第二传输线之间。
7.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述传输线为微带线转带状线再转两条微带线，或为微带线转两条微带线，或为带状线转两条微带线。
8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线还包括金属反射板。
9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线设置在PCB板上，所述PCB板包括多个金属层，两个所述辐射臂位于不同的所述金属层，所述金属地位于两个所述辐射臂之间的金属层。
10.根据权利要求1-8中任一所述的天线，其特征在于，所述天线是双极化天线，包括成对的所述辐射部和所述传导部。
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CN113889765B (zh) * 2021-10-19 2024-04-19 中国人民解放军63660部队 一种拓展共面Vivaldi天线工作频带下限的方法

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