CN215989219U - 基于平行板波导结构的端射漏波天线阵 - Google Patents
基于平行板波导结构的端射漏波天线阵 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215989219U CN215989219U CN202121734342.8U CN202121734342U CN215989219U CN 215989219 U CN215989219 U CN 215989219U CN 202121734342 U CN202121734342 U CN 202121734342U CN 215989219 U CN215989219 U CN 215989219U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate waveguide
- parallel
- leaky
- fire
- parallel plate
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 101100351804 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) pfl8 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，包括由平行金属板构成的平行板波导，平行板波导其中一端通过渐变馈线连接同轴连接器SMA，平行板波导另一端连接匹配负载，平行板波导的两侧等间距分布有若干圆环天线元。本实用新型解决了现有技术中存在的漏波天线辐射效率不高，难以小型化以及高剖面的局限性问题。
Description
技术领域
本实用新型属于移动通讯，微波信号传输技术领域，具体涉及一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵。
背景技术
随着无线通信技术的蓬勃发展，无线通信的优点展现的越来越明显，它以其成本低，受地理环境的影响小，可以在超远距离上完成高质量的通信传输，所需的功耗小，支持可移动设备等诸多优点，成为了整个通信系统中非常重要的组成部分。而天线用于接收和发送电磁波能量，是无线通信中一个不可或缺的组成部分，被广泛应用于无线电导航、雷达、遥感、广播、电视等工程系统中。
漏波天线是一类行波天线,由连续或周期地加载辐射元的传输线构成。漏波天线结构紧凑、定向性高,且具有独特的波束频扫特性,因而在雷达等无线系统中有广泛应用。随着人们对无线系统的需求日渐增大,如何提高漏波天线性能、丰富其功能成为了天线领域的一个重要研究方向。现有漏波天线受限于辐射元的电磁性能,在波束扫描范围、阻带、增益、副瓣电平以及方向图等特性上存在着诸多固有缺陷。
一种基于平行导波结构的端射漏波天线阵列得到强烈关注，其优点在于较高的增益以及较高的辐射效率，结构简单，剖面低，易于加工制造。该端射天线经常用于以下几个方面：1.地铁，高铁站附近的基站；2.射频识别(RFID)；3.雷达探测。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，解决了现有技术中存在的漏波天线辐射效率不高，难以小型化以及高剖面的局限性问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，包括由平行金属板构成的平行板波导，平行板波导其中一端通过渐变馈线连接同轴连接器SMA，平行板波导另一端连接匹配负载，平行板波导的两侧等间距分布有若干圆环天线元。
本实用新型的特点还在于，
若干圆环天线元结构相同，每个圆环天线元具体结构为：包括上层半圆环单元和底层半圆环单元，上层半圆环单元和底层半圆环单元半径相等，圆弧方向相反，每一对上层半圆环单元和底层半圆环单元之间设置有平行馈电导线，上层半圆环单元、底层半圆环单元及中间的平行馈电导线共同构成一个完整的圆形的圆环天线元。
位于平行板波导异侧的相邻两个所述圆环天线元之间的间距为0.5倍的波长。
相邻两个所述圆环天线元之间的间距为1/4波长。
平行板波导及若干圆环天线元均为金属结构。
位于平行板波导同侧的圆环天线元数量为20个。
本实用新型的有益效果是，一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，天线单元为传输平板侧边沿纵向馈电的小环天线元构成，水平分布的小环天线等效于垂直放置的磁偶极子单元。通过适当调节阵元间距可以使得阵列因子方向图的指向沿着端射方向，全金属结构的配置提高了天线的辐射效率，由此在端射方向可以得到较高增益的波束方向图。
附图说明
图1是该端射漏波天线的整体结构图；
图2是该端射漏波天线的天线单元结构图；
图3是该端射漏波天线的天线的整体结构透视图；
图4是该实用新型的回波损耗以及辐射效率的参数结果；
图5为本实用新型在工作频点上的两个正交切面的远场辐射方向图；
图6为频带内的增益-频率曲线。
图中，1.顶部半圆环，2.底部半圆环，3.平行馈电带线，4.平行板波导，5.SMA，6.渐变馈线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，其特征在于，结构如图1所示，包括由平行金属板构成的平行板波导4，平行板波导4其中一端通过渐变馈线6连接同轴连接器SMA5，平行板波导4另一端连接匹配负载，平行板波导4的两侧等间距分布有若干圆环天线元。
若干圆环天线元结构相同，每个圆环天线元具体结构为：包括上层半圆环单元1和底层半圆环单元2，上层半圆环单元1和底层半圆环单元2半径相等，圆弧方向相反，每一对上层半圆环单元1和底层半圆环单元2之间设置有平行馈电导线3，上层半圆环单元1、底层半圆环单元2及中间的平行馈电导线3共同构成一个完整的圆形的圆环天线元。
位于平行板波导4异侧的相邻两个所述圆环天线元之间的间距为0.5倍的波长。
相邻两个圆环天线元之间的间距为1/4波长。
平行板波导4及若干圆环天线元均为金属结构。
位于平行板波导4同侧的圆环天线元数量为20个。
漏波天线阵列的方向图特性主要取决于天线单元的配置。本实用新型属于一种端射辐射天线。天线单元采用电小环充当的磁偶极子产生辐射，由图2可知上下两个准半圆环可同时被等幅源激励，流过等幅电流，在俯视图下准圆环构成环形电流源。辐射单元选定后就可以沿着阵列方向周期性，等间距排放相同的辐射单元。天线增益随着辐射单元的增加而相应增强，由于表面波损耗不能无限增加。考虑到天线结构纵向尺寸的维度，我们选取40个单元组成一维线性端射漏波天线，其整体天线结构透视图如图3所示。
图4为该实用新型天线的回波损耗以及辐射效率的参数结果。由以上分析可知该实用新型天线由于线阵效应具有较宽的阻抗带宽以及全金属结构带来的高辐射效率。由图可知该实用新型漏波端射天线在3.2-5.2GHz频带内获得良好的驻波特性，以及在整个频带内可实现平均95％的辐射效率。选取工作频率为4.85GHz，图5给出了该实用新型天线在工作频点上的两个正交切面的远场辐射方向图。由图可知该实用新型天线实现良好的端射辐射以及高前后比性能。图6罗列了频带内的增益-频率曲线，图中表明在4.6-5.1GHz频带范围内该端射天线实现了端射增益高达15dBi+的高增益特性，且其峰值增益达到16.9dBi，充分体现了纯金属结构带来的高效率，高增益的漏波天线等优势。
Claims (6)
1.一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，其特征在于，包括由平行金属板构成的平行板波导(4)，平行板波导(4)其中一端通过渐变馈线(6)连接同轴连接器SMA(5)，平行板波导(4)另一端连接匹配负载，平行板波导(4)的两侧等间距分布有若干圆环天线元。
2.根据权利要求1所述的一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，其特征在于，若干所述圆环天线元结构相同，每个圆环天线元具体结构为：包括上层半圆环单元(1)和底层半圆环单元(2)，上层半圆环单元(1)和底层半圆环单元(2)半径相等，圆弧方向相反，每一对上层半圆环单元(1)和底层半圆环单元(2)之间设置有平行馈电导线(3)，上层半圆环单元(1)、底层半圆环单元(2)及中间的平行馈电导线(3)共同构成一个完整的圆形的圆环天线元。
3.根据权利要求2所述的一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，其特征在于，位于平行板波导(4)异侧的相邻两个所述圆环天线元之间的间距为0.5倍的波长。
4.根据权利要求2所述的一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，其特征在于，相邻两个所述圆环天线元之间的间距为1/4波长。
5.根据权利要求2所述的一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，其特征在于，所述平行板波导(4)及若干圆环天线元均为金属结构。
6.根据权利要求2所述的一种基于平行板波导结构的端射漏波天线阵，其特征在于，位于所述平行板波导(4)同侧的圆环天线元数量为20个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121734342.8U CN215989219U (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 基于平行板波导结构的端射漏波天线阵 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121734342.8U CN215989219U (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 基于平行板波导结构的端射漏波天线阵 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215989219U true CN215989219U (zh) | 2022-03-08 |
Family
ID=80576661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202121734342.8U Expired - Fee Related CN215989219U (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 基于平行板波导结构的端射漏波天线阵 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215989219U (zh) |
-
2021
- 2021-07-28 CN CN202121734342.8U patent/CN215989219U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102017292B (zh) | 使用慢波结构的宽频带内置型天线 | |
| CN102800954B (zh) | 天线单元、天线组件及多天线组件 | |
| CN101183742B (zh) | 矩形基片集成波导背腔线极化天线 | |
| CN112332081B (zh) | 基于微带结构的宽波瓣互补源天线 | |
| CN113764878B (zh) | 一种波束可重构漏波天线 | |
| CN115621723B (zh) | 一种基于超宽带三维测向的紧凑陶瓷芯片天线阵列 | |
| CN111600125A (zh) | 一种基于介质谐振器的共形天线阵 | |
| CN108649349A (zh) | 一种宽波束磁电偶极子天线阵 | |
| CN111029761B (zh) | 一种宽频带、高增益的双单元微带天线及其制作方法 | |
| Wang et al. | Characteristics of the angled printed dipole array antenna with different numbers of dipole elements | |
| CN201117804Y (zh) | 一种尺寸缩减的低轮廓背腔线极化天线 | |
| CN106058455B (zh) | 一种基于电磁超材料单元的高增益天线 | |
| CN215989219U (zh) | 基于平行板波导结构的端射漏波天线阵 | |
| CN110233334B (zh) | 基于基片集成镜像介质波导的水平极化漏波天线 | |
| CN112271444A (zh) | 一种高增益双极化siw-cts天线阵 | |
| EP0487053A1 (en) | Improved antenna structure | |
| KR100833175B1 (ko) | 자계전류를 이용하는 판형의 전 방위 방사 안테나 및 그 방법 | |
| CN215989218U (zh) | 一种基于平行双线结构的圆极化端射漏波天线阵 | |
| Lee et al. | A 60-GHz Yagi-Uda circular array antenna with omni-direcitional pattern for millimeter-wave WBAN applications | |
| CN114865321A (zh) | 一种平面端射天线 | |
| CN209948058U (zh) | 基于高阶奇次模谐振的大间距低栅瓣电大微带阵列天线 | |
| Parchin et al. | Phased Array Antenna Package with Switchable Radiation Coverage for Future Smartphones | |
| CN106961011B (zh) | 超宽带全向微带天线阵列 | |
| CN115275589B (zh) | 全耦合谐振环天线单元及二维切比雪夫网络馈电阵列天线 | |
| Munekata et al. | A wideband 16-element antenna array using leaf-shaped bowtie antenna and series-parallel feed networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220308 |