CN209119323U - 一种120°定向高增益天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种120°定向高增益天线，包括基板、辐射板、背板和辐射体,所述基板顶部设置有辐射板，所述基板底部设置有背板，所述辐射板内部设置有辐射体，所述辐射板顶部表面包括第一槽孔、第二槽孔、第三槽孔、第四槽孔、第一矩形槽孔和第二矩形槽孔，所述辐射体()的中心为圆心的圆圆周均匀分布的第一槽孔、第二槽孔、第三槽孔和第四槽孔，所述第一槽孔和第三槽孔为横向槽孔，所述第一槽孔与第三槽孔和第二槽孔与第四槽孔均两两互相垂直，所述辐射板的对角线上设置有第一矩形槽孔和第二矩形槽孔，本实用新型中通过设置一系列结构，达到具有简化馈电网络的复杂度，利于实现天线的小型化，同时降低了制作成本和难度等特点。

Description

一种120°定向高增益天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体为一种120°定向高增益天线。

背景技术

增益是指定方向上的最大辐射强度和天线最大辐射强度的比值，即天线功率放大倍数。在一般情况下，增益的强弱将干扰到天线辐射或接收无线信号的能力。也就是说，在同等条件下，增益越高，无线信号传播距离就越远。增益的单位为dbi，室内天线大多为4dbi～5dbi，室外天线大多为8.5dbi～14dbi。通常情况下，由于增益的大小和无线带宽成反比，即增益越大，其带宽就越窄，增益越小，带宽则较大。因此，较大增益的天线主要在远距离传输，而小增益天线则更适合于无线信号大覆盖范围的应用环境。目前在无线网络应用中，天线分为点对点应用、点对多点应用两种，用户可根据不同的应用范围选购不同类型的无线天线，使无线信号能够顺利地被各个无线设备接收和发送，随着通信技术的发展，线极化方式已远不能满足工作要求，而圆极化天线的应用有时则显得非常重要，圆极化天线可以接收任意极化的来波，且其辐射波也可由任意极化的天线收到，可以抑制雨雾干扰和抗多径反射，因此可应用于通信，雷达，电子对抗等领域中，有着广泛的应用前景。

但是现有技术很大程度的增加了馈电网络的复杂度，不利于实现天线的小型化，为了获得双频段，且不利于进行120°的定向增益，同时增加了制作成本和难度。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的增加了馈电网络的复杂度，不利于实现天线的小型化，同时增加了制作成本和难度的缺陷，提供一种120°定向高增益天线。所述120°定向高增益天线具有简化馈电网络的复杂度，利于实现天线的小型化，同时降低了制作成本和难度等特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种120°定向高增益天线，包括基板、辐射板、背板和辐射体,所述基板顶部设置有辐射板，所述基板底部设置有背板，所述辐射板内部设置有辐射体，所述辐射板顶部表面包括第一槽孔、第二槽孔、第三槽孔、第四槽孔、第一矩形槽孔和第二矩形槽孔，所述辐射体()的中心为圆心的圆圆周均匀分布的第一槽孔、第二槽孔、第三槽孔和第四槽孔，所述第一槽孔和第三槽孔为横向槽孔，所述第二槽孔和第四槽孔为竖向槽孔，所述第一槽孔与第三槽孔和第二槽孔与第四槽孔均两两互相垂直，所述辐射板的对角线上设置有第一矩形槽孔和第二矩形槽孔。

优选的，所述背板包括探针、侧板和底板，所述探针底部连接底板，所述底板两侧设置有侧板。

优选的，所述辐射体包括第一窄边辐射微带、第一宽边辐射微带、第二窄边辐射微带和第二宽边辐射微带，所述第一窄边辐射微带一侧连接有第一宽边辐射微带，所述第二窄边辐射微带一侧连接有第二宽边辐射微带，所述第一窄边辐射微带与第一宽边辐射微带和第二窄边辐射微带与第二宽边辐射微带分别设置于第一矩形槽孔和第二矩形槽孔内部。

优选的，所述第一宽边辐射微带和第二宽边辐射微带具有的宽度和长度对应相等；所述第一宽边辐射微带与第一矩形槽孔的一端之间的间距与第二宽边辐射微带与第二矩形槽孔的一端之间的间距相等。

优选的，所述底板上表面与辐射板底面之间的间距小于0.01λ，λ为低频空气波长。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过基板的上面印有辐射板，辐射板和背板的大小一样，从而简化了结果，有利于实现小型化，第一宽边辐射微带和第二宽边辐射微带具有的宽度和长度对应相等，第一宽边辐射微带与第一矩形槽孔的一端之间的间距与第二宽边辐射微带与第二矩形槽孔的一端之间的间距相等，从而可得到相等的耦合电流，可同时可实现120°方向上的增益，满足工程应用的需要。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为本实用新型的俯视图。

图中标号：基板-1、辐射板-2、背板-3、辐射体-4、第一槽孔-21、第二槽孔-22、第三槽孔-23、第四槽孔-24、第一矩形槽孔-25、第二矩形槽孔-26、探针-31、侧板-32、底板-33、第一窄边辐射微带-41、第一宽边辐射微带-42、第二窄边辐射微带-43、第二宽边辐射微带-44。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种120°定向高增益天线，包括基板1、辐射板2、背板3和辐射体4,其特征在于：基板1顶部设置有辐射板2，基板1底部设置有背板3，辐射板2内部设置有辐射体4，辐射板2顶部表面包括第一槽孔21、第二槽孔22、第三槽孔23、第四槽孔24、第一矩形槽孔25和第二矩形槽孔26，辐射体4的中心为圆心的圆圆周均匀分布的第一槽孔 21、第二槽孔22、第三槽孔23和第四槽孔24，第一槽孔21和第三槽孔23为横向槽孔，第二槽孔22和第四槽孔24为竖向槽孔，第一槽孔21与第三槽孔23 和第二槽孔22与第四槽孔24均两两互相垂直，辐射板2的对角线上设置有第一矩形槽孔25和第二矩形槽孔26。

背板3包括探针31、侧板32和底板33，探针31底部连接底板33，底板 33两侧设置有侧板32。

辐射体4包括第一窄边辐射微带41、第一宽边辐射微带42、第二窄边辐射微带43和第二宽边辐射微带44，第一窄边辐射微带41一侧连接有第一宽边辐射微带42，第二窄边辐射微带43一侧连接有第二宽边辐射微带44，第一窄边辐射微带41与第一宽边辐射微带42和第二窄边辐射微带43与第二宽边辐射微带44分别设置于第一矩形槽孔25和第二矩形槽孔26内部。

第一宽边辐射微带42和第二宽边辐射微带44具有的宽度和长度对应相等，第一宽边辐射微带42与第一矩形槽孔25的一端之间的间距与第二宽边辐射微带44与第二矩形槽孔26的一端之间的间距相等，从而可得到相等的耦合电流，可同时可实现120°方向上的增益，满足工程应用的需要。

底板33上表面与辐射板2底面之间的间距小于0.01λ，λ为低频空气波长，更好的实现阻抗匹配和提高带宽以及改善轴比特性。

工作原理：米字形槽孔的辐射板2、基板1和背板3辐射板2由铜材料制成并在上面镀锡，呈平面状印制于绝缘介质基板1的上表面，综合考虑性能与成本，辐射板2采用铜材料制备，为了实现天线的小型化特性，采用高介电常数的板材，大大缩小了天线的尺寸，从辐射板2表面中心向四周开设第一槽孔 21、第二槽孔22、第三槽孔23和第四槽孔24，第一槽孔21与第三槽孔23和第二槽孔22与第四槽孔24均两两互相垂直，大小相等，第一宽边辐射微带42 和第二宽边辐射微带44具有的宽度和长度对应相等，第一宽边辐射微带42与第一矩形槽孔25的一端之间的间距与第二宽边辐射微带44与第二矩形槽孔26 的一端之间的间距相等，从而可得到相等的耦合电流，可同时可实现120°方向上的增益，满足工程应用的需要，第一矩形槽孔25和第二矩形槽孔26等效于同等宽度的单极子，当单极子的宽度越宽，其阻抗带宽越宽，所以矩形槽的宽度越大，其阻抗匹配带宽越宽，但是由于天线尺寸大小的限制及微带天线的特性可知，为了得到最宽的阻抗带宽，最后优化了一个第一矩形槽孔25和第二矩形槽孔26宽度的合适值以得到较宽的带宽，背板3内的探针31、侧板32和底板33，探针31与辐射板2同轴馈电，采用同轴馈电，方式简单，且容易实现。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种120°定向高增益天线，包括基板(1)、辐射板(2)、背板(3)和辐射体(4),其特征在于：所述基板(1)顶部设置有辐射板(2)，所述基板(1)底部设置有背板(3)，所述辐射板(2)内部设置有辐射体(4)，所述辐射板(2)顶部表面包括第一槽孔(21)、第二槽孔(22)、第三槽孔(23)、第四槽孔(24)、第一矩形槽孔(25)和第二矩形槽孔(26)，所述辐射体(4)的中心为圆心的圆圆周均匀分布的第一槽孔(21)、第二槽孔(22)、第三槽孔(23)和第四槽孔(24)，所述第一槽孔(21)和第三槽孔(23)为横向槽孔，所述第二槽孔(22)和第四槽孔(24)为竖向槽孔，所述第一槽孔(21)与第三槽孔(23)和第二槽孔(22)与第四槽孔(24)均两两互相垂直，所述辐射板(2)的对角线上设置有第一矩形槽孔(25)和第二矩形槽孔(26)。

2.根据权利要求1所述的一种120°定向高增益天线，其特征在于：所述背板(3)包括探针(31)、侧板(32)和底板(33)，所述探针(31)底部连接底板(33)，所述底板(33)两侧设置有侧板(32)。

3.根据权利要求1所述的一种120°定向高增益天线，其特征在于：所述辐射体(4)包括第一窄边辐射微带(41)、第一宽边辐射微带(42)、第二窄边辐射微带(43)和第二宽边辐射微带(44)，所述第一窄边辐射微带(41)一侧连接有第一宽边辐射微带(42)，所述第二窄边辐射微带(43)一侧连接有第二宽边辐射微带(44)，所述第一窄边辐射微带(41)与第一宽边辐射微带(42)和第二窄边辐射微带(43)与第二宽边辐射微带(44)分别设置于第一矩形槽孔(25)和第二矩形槽孔(26)内部。

4.根据权利要求3所述的一种120°定向高增益天线，其特征在于：所述第一宽边辐射微带(42)和第二宽边辐射微带(44)具有的宽度和长度对应相等；所述第一宽边辐射微带(42)与第一矩形槽孔(25)的一端之间的间距与第二宽边辐射微带(44)与第二矩形槽孔(26)的一端之间的间距相等。

5.根据权利要求2所述的一种120°定向高增益天线，其特征在于：所述底板(33)上表面与辐射板(2)底面之间的间距小于0.01λ，λ为低频空气波长。