CN206422233U - 一种对数周期单极子天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对数周期单极子天线，包括天线板和馈线板，所述天线板垂直的设在馈线板上，所述馈线板与天线板的接触线上设有微带馈线，所述馈线板的背面设有覆铜层并作为馈线地；所述天线板印制有多个平行的且与微带馈线垂直连接的单极子，所述单极子为金属带条，所述单极子的长度、宽度和相邻单极子的间距分别为等比例缩放。本实用新型具有尺寸小、馈电方便简单且具备宽带辐射的特性。

Description

一种对数周期单极子天线

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种单极子天线。

背景技术

对数周期偶极子天线自提出以来，由于其具备超宽带的阻抗匹配特性以及稳定的超宽带定向辐射特性，在无线通信领域得到了广泛的应用。而对数周期单极子天线具备和对数周期偶极子天线的优点外，天线高度约为对数周期偶极子天线的一半，因此在电子对抗领域有着特殊的应用。而传统的对数周期天线，不管是偶极子天线还是单极子天线，为了实现定向辐射特性，要求相邻振子馈电相位相差180°，且须从天线的辐射端即最短振子端进行馈电。对数周期偶极子天线往往采用集合线交叉馈电来保证馈电相位，对数周期单极子天线往往通过延迟线、槽线、差分线等馈电方式来保证各振子的馈电相位，但是采用延迟线馈电方式需要仔细调整延迟线阻抗用来克服天线的阻带特性和二次辐射特性，不仅设计工作量大，而且延迟线本身的传输损耗和寄生辐射将会降低天线的辐射效率；而采用槽线或者差分线馈电方式尽管结构简单，但是为了保证馈电槽线或差分线的传输场型，要求槽线或者差分线背后近距离内不能有金属，因此在需要和金属载体共形的应用场合往往受限。此外从天线辐射端馈电的方式，也不适用于尺寸极度受限的应用场合。

实用新型内容

发明目的：为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种尺寸小、馈电方便简单且具备宽带辐射特性的对数周期单极子天线。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：一种对数周期单极子天线，包括天线板和馈线板，所述天线板垂直的设在馈线板上，所述馈线板与天线板的接触线上设有微带馈线，所述馈线板的背面设有覆铜层并作为馈线地；所述天线板印制有多个平行的且与微带馈线垂直连接的单极子，所述单极子为金属带条，所述单极子的长度、宽度和相邻单极子的间距分别为等比例缩放。

作为优选，所述单极子设在天线板的同一侧。

作为优选，所述单极子中最长的单极子一侧为天线馈电端。

作为优选，所述微带馈线为微带线结构。

作为优选，所述单极子采用焊接与微带馈线连接导通，从而确保电连通的可靠性。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、本实用新型中的对数周期单极天线从最长振子端馈电，非常易于集成；2、本实用新型中的对数周期单极天线馈线为微带线，无需额外的阻抗匹配电路或转换结构，便于加工制造且降低传输损耗和辐射损耗；3、本实用新型中的对数周期单极天线馈电部分背后为完整金属地，适用范围更广，尤其适用于需要与金属载体共形的场合。

附图说明

图1为本实用新型所述对数周期单极子天线的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的驻波比频响曲线图；

图3为本实用新型实施例的增益频响曲线图；

图4为本实用新型实施例在1.7GHz的E面和H面方向图；

图5为本实用新型实施例在2.35GHz的E面和H面方向图；

图6为本实用新型实施例在3GHz的E面和H面方向图。

其中，天线板1，馈线板2，单极子11，天线基板12，微带馈线21，馈线基板22，馈线地23。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如图1所示，本实用新型的对数周期单极子天线，包括天线基板、多个单极子、微带馈线、馈线基板和馈线地板，其中天线基板垂直设在馈线基板上，且天线基板上位于两者接触线和/或延长线上设有金属带条的微带馈线，所述天线基板上平行的设置多个平行并与微带馈线的单极子，所述单极子为金属带条。和传统对数周期单极子天线不同，所述多个单极子依次印制于天线基板的一侧。所述单极子的个数不小于3个，且所有其他单极子的尺寸（包括宽度和高度）通过等比缩放首根振子尺寸得到，相邻两根振子的间距也按同一比例缩放。由于单极子尺寸的渐变引入多谐振特性，使得天线在较宽频带内实现阻抗匹配，同时后面较长的振子作为反射器、较短的振子作为引向器，使得天线在工作频带内保证良好的定向辐射特性。

所述馈线板是典型的微带线结构，由微带线、馈线基板和馈线接地板（馈线基板背面的覆铜层）三部分组成，微带线的特性阻抗设置为50欧姆，微带线宽度取决于馈线基板的材料属性以及厚度，馈线接地板为馈线基板的背侧覆铜。

作为优选，天线板垂直安装于馈线板的微带馈线的一侧并使天线板上的单极子能与微带馈线接触连接。所有单极子直接和微带线焊接以保证电接触，从最长的单极子端（图1的左侧）馈入。

实施例：我们根据以上技术方案，设计了一款工作频带在1.7～3GHz的对数周期单极子天线，天线基板和馈线基板均采用最普通的FR4材质（介电常数4.4，损耗角正切分别为0.02），天线板上单极子最长高度40mm、最长宽度3mm、最大间距24.2mm，缩放比例0.92。接地板厚度1mm，微带线宽度1.9mm。天线高度仅为40mm。天线在整个工作频段内驻波比小于1.5：1、增益大于6.5dBi，具体性能详见附图2～6。

应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种对数周期单极子天线，其特征在于：包括天线板和馈线板，所述天线板垂直的设在馈线板上，所述馈线板与天线板的接触线上设有微带馈线，所述馈线板的背面设有覆铜层并作为馈线地；所述天线板印制有多个平行的且与微带馈线垂直连接的单极子，所述单极子为金属带条，所述单极子的长度、宽度和相邻单极子的间距分别为等比例缩放。

2.根据权利要求1所述对数周期单极子天线，其特征在于：所述单极子设在天线板的同一侧。

3.根据权利要求1所述对数周期单极子天线，其特征在于：所述单极子中最长的单极子一侧为天线馈电端。

4.根据权利要求1所述对数周期单极子天线，其特征在于：所述微带馈线为微带线结构。

5.根据权利要求1所述对数周期单极子天线，其特征在于：所述单极子采用焊接与微带馈线连接导通。