[发明专利]带有辐射型负载的间接馈电型全向印刷天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种印刷天线，具体涉及一种带有辐射型负载的间接馈电型全向印刷天线。

背景技术

印刷型天线是一种采用现代印制电路板技术制作的天线，全向天线是一种在水平面内辐射特性基本没有差异，而在垂直面内具有定向辐射性的天线，即在水平方向图上表现为360°均匀辐射，也就是平常所说的无方向性。全向天线发展至今，结构形式上产生了多样化的改变，从最初的单极子、偶极子、双锥、螺旋天线到微带、智能天线等，而实现方式上主要有并馈和串馈两种方式。在一点对多点的基站对终端的通信和卫星通信系统等一些专用通信系统中有广泛的应用。

一般以全向增益超过4dB为标准，这样可保证波束较宽。因此需要通过合理的设计保证天线在单位尺寸上产生较高的增益，现有的研究主要集中在：

(1)是一系列异形振子，虽然能够实现宽带，但会发生方向图分裂，全向性较差。

(2)是同轴共线交叉馈电振子天线(COCO Antenna)，虽然能够实现高增益和全向性，但是由于终端为短路器，整个天线为谐振式结构，导致带宽较窄。

(3)上述的全向高增益天线普遍具有带宽窄和单位长度产生的增益较低等特点，而后者不利于天线的小型化。

因此如何在保证全向性较好的情况下尽可能展宽带宽并同时提高增益，是研究的热点问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有辐射型负载的间接馈电型全向印刷天线，以解决目前的天线无法同时满足全向好、带宽较宽且增益较高的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述天线包括介质板、辐射型终端负载、交叉中心馈线、共面波导中心馈线、、第一接地板、第二接地板、多个第一共面波导馈电单元、多个第二共面波导馈电单元、多个第三共面波导馈电单元和多个第四共面波导馈电单元，介质板上印刷有辐射型终端负载、交叉中心馈线、共面波导中心馈线、多个第一共面波导馈电单元、多个第二共面波导馈电单元、多个第三共面波导馈电单元和多个第四共面波导馈电单元，共面波导中心馈线的上端与辐射型终端负载连接，共面波导中心馈线与交叉中心馈线平行设置，第一共面波导馈电单元、第二共面波导馈电单元、第三共面波导馈电单元和第四共面波导馈电单元均为长方形，共面波导中心馈线的外侧壁上间隔设置多个第一共面波导馈电单元和第一接地板，第一接地板位于共面波导中心馈线的最底端，第三共面波导馈电单元位于相邻两个第一共面波导馈电单元之间，第三共面波导馈电单元与共面波导中心馈线之间的距离为0.4-1.2mm，交叉中心馈线的外侧壁上间隔设置多个第二共面波导馈电单元和第二接地板，第二接地板位于交叉中心馈线的最底端，第四共面波导馈电单元位于相邻两个第二共面波导馈电单元之间，第四共面波导馈电单元与交叉中心馈线之间的距离为0.4-1.2mm。

本发明具有以下有益效果：本发明与传统COCO天线有相似之处，只是从空间立体结构变成了平面结构，也使其从封闭结构变成了开放式的结构。当电流从底端馈入到馈线上时，电流就沿着交叉相连的传输线流动，在传输线上建立起电流分布，而电流到终端(顶端)时，遇到了一个辐射型终端负载，也会在辐射型终端负载上建立起电流分布，由于辐射型终端负载和与之相连的共面波导中心馈线以及接地板就构成了一个三角形单极天线，其上的电流本身可以辐射到自由空间，所以整个天线的终端相当于连接了一个匹配负载，在三角形单极天线的工作频带内，共面波导中交叉馈线上的电流为行波电流。这是本发明的天线与传统COCO天线的重要差别，传统COCO天线上的电流全部为驻波电流，这个差别使本发明天线的带宽要比传统的COCO天线要宽。本天线采用印刷形式，便于通信电路集成，符合小型化的要求，还具有成本低、重量轻、结构简单及容易实现等诸多优点，具有广阔的应用前景。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；另外，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。

附图说明

图1是等腰梯形辐射型终端负载天线的结构主视图，图2是图1的侧视图，图3是本发明的组合形辐射型终端负载天线的结构主视图，图4是本发明的圆形辐射型终端负载天线的结构主视图，图5是具体实施方式三中的天线反射系数与频率的关系图，图6是具体实施方式三的天线在典型频点4.8GHz的E面和H面方向图，图7是传统的同轴共线交叉馈电振子天线演变为本发明天线的过程示意图。

具体实施方式