[发明专利]一种共面波导馈电的分形八木印刷天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种八木印刷天线，具体涉及一种共面波导馈电的分形八木印刷天线。

背景技术

引向天线又称作八木天线或者八木-宇田天线，是一种定向辐射天线，通常由一个有源振子、一至两个反射器和若干个引向器构成，利用有源振子在引向器和反射器上感应的电流和有源振子共同作用而实现定向辐射。自从1928年被日本东北大学的八木秀次和宇田太郎两人发明以来，在无线电通信领域和雷达领域获得了广泛的应用。随着通信技术的发展，这类天线出现了许多种形式，主要分为两大类：传统金属圆柱振子型引向天线和印刷形式的引向天线。传统金属圆柱振子型引向天线现在仍然在电视、雷达等领域广泛应用，主要特点为引向器数目较多，增益高，但较为庞大和复杂，不利于小型化和批量生产；印刷形式的引向天线包括双面印刷形式的引向天线和单面印刷形式的引向天线，主要特点是结构简单，但是馈电部分往往较大，想要达到较高的增益就必须进一步增加引向器数目，会导致天线尺寸变大，不利于与通信电路的集成以及设备的小型化。

发明内容

本发明为解决现有引向天线体积较为庞大和复杂，不利于小型化和批量生产，以及与通信电路的集成的问题，进而提出一种共面波导馈电的分形八木印刷天线。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括有源振子、引向器、反射器、第一印刷型金属地板、介质板、共面波导馈电端口和第二印刷型金属地板，第一印刷型金属地板、第二印刷型金属地板呈一字型设置在介质板一侧表面的下部，引向器、有源振子、反射器由左至右依次安装在介质板的一侧表面上，有源振子下部的左臂和右臂均位于第一印刷型金属地板与第二印刷型金属地板之间，且有源振子下部的左臂与介质板一侧表面的下边缘接触，有源振子下部的右臂与第二印刷型金属地板连接成一体，引向器的下部与第一印刷型金属地板连接成一体，反射器的下部与第二印刷型金属地板连接成一体，共面波导馈电端口设置在第一印刷型金属地板与第二印刷型金属地板之间，且共面波导馈电端口位于介质板一侧表面的底部。

本发明的有益效果是：既能实现较高的增益，又能使天线的尺寸在印刷天线的基础上进一步减小，另外，本天线采用共面波导馈电方式，充分利用天线空间，馈电紧凑，天线采用单面印刷结构，利于天线的集成。同一频率下，本发明提出的八木天线的高度和传统八木天线尺寸相比可以减小74.3%，相对阻抗带宽达到2.8%，阻抗带宽内增益均超过4dB；本发明馈电形式紧凑，充分利用的天线空间，具有良好的小型化的效果，馈电结构为共面波导馈电，可以适用于同轴线等传统馈线馈电，也可以适用于现代集成传输线馈电；本发明所提出的天线是单面印刷电路，在大批量生产中可以节约成本40-50%，会产生显著地经济效益；单面板与双面板尤其是带有过孔的双面板相比，将显著提高稳定性；本发明所提出的天线应用了具有镜像平面作用的印刷金属地板，将以往必须垂直于天线平面置于天线下方的水平地板结构变成了在天线上的平面结构的金属地板，使得天线能够平面化；另外本发明采用分形技术，通过利用天线的非极化方向空间，在不增加天线极化尺寸情况下增加了天线的电尺寸，降低了天线的实际高度，同时仍然保证了天线较高的增益，还有利于天线的小型化。同一频率下，本发明提出的八木天线与传统八木天线尺寸相比可以减小74.3%；本发明所述天线在887MHz-912MHz的频带内反射系数低于-10dB，相对带宽为2.8%，最大增益达到了4.5dB，与传统天线相比性能没有下降。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是天线反射系数|S₁₁|测试图，图3是天线在典型频点900MHz的E面方向图测试结果，图4是天线在典型频点900MHz的H面方向图测试结果。

具体实施方式