[发明专利]一种带开口谐振环的双频偶极子天线

说明书

本发明涉及一种带谐振环的双频偶极子天线，包括介质板、两个V型偶极子臂、两个开口谐振环，其中开口谐振环为带缺口的金属环。其中一个V型偶极子臂位于介质板上表面，另一个V型偶极子臂位于介质板下表面，一个开口谐振环位于介质板上表面，另一个开口谐振环位于介质板下表面。介质板上表面和下表面的V型偶极子臂中心对称，介质板上表面和下表面的开口谐振环中心对称。V型偶极子臂的作用是引起低频谐振，开口谐振环的作用是与偶极子臂耦合而引起高频谐振，从而实现天线的双频工作。

技术领域

本发明涉及双频偶极子天线领域，更具体地，涉及了一种带开口谐振环的双频偶极子天线。

背景技术

天线是一种导行波与自由空间波之间的转换器件或换能器件，是任何无线系统必不可少的组成器件。在移动通信装置及微波能量传输领域中，偶极子天线得到了广泛的应用。偶极子天线具有结构简单、制作成本低以及性能良好的特点，因而广泛应用到移动通信领域和微波能量采集领域中。相对于单极子天线，偶极子天线在增益方向性能方面有较高的优势，有较好的方向特性，且偶极子天线有良好的辐射特性，波长缩短效应和谐振特性。

传统的多频天线技术，常应用在天线上开槽线的方法引入多个谐振频率，以实现多频段工作，但可能引入不需要的工作频率。加载寄生单元也是常用的多频技术，通过寄生单元与枝节的耦合作用，增加新的工作频段。

因此，随着现代通信系统向小型化和多频化方向发展，设计一种容易实现、小型化的双/多频偶极子天线是非常有必要的。

发明内容

本发明为解决以上现有技术的难题，提供了一种带开口谐振环的双频偶极子天线，该天线结合开口谐振环的特性与偶极子的优越性能，偶极子实现低频的引入，开口谐振环实现高频的引入，从而实现了天线双频工作。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种带谐振环的双频偶极子天线，包括介质板、两个V型偶极子臂、两个开口谐振环；其中，一个V型偶极子臂位于介质板上表面，另一个V型偶极子臂位于介质板下表面；同样大小的开口谐振环一个位于介质板上表面，另一个位于介质板下表面；V型偶极子臂的作用是引起低频谐振，开口谐振环的作用是与偶极子臂耦合而引起高频谐振，从而实现天线的双频工作。

在开口谐振环中，由于闭合的金属环具有电感特性，为了更好地引起谐振，在金属环上开一个缺口引入电容特性，以抵消金属环的电感特性，开口谐振环能使天线达到更好的匹配，有效地工作于高频频段。

优选的，所述介质板上表面和下表面的两个V型偶极子臂的位置关系是：介质板上表面的V型偶极子臂以顶点与介质板的中心重合，且以该介质板中心旋转180度后与介质板下表面的V型偶极子臂重合，即中心对称。

优选的，所述介质板上表面和下表面的开口谐振环的位置关系是：介质板上表面的开口谐振环以介质板为中心旋转180度后与介质板下表面的开口谐振环重合，即中心对称；其中开口谐振环为金属环；介质板上表面的开口谐振环与介质板上表面的V型偶极子臂没有交叠，即两者没有耦合作用，介质板上表面的开口谐振环与介质板下表面的V型偶极子臂有交叠，即两者有耦合作用；介质板下表面的开口谐振环与介质板下表面的V型偶极子臂没有交叠，即两者没有耦合作用，介质板下表面的开口谐振环与介质板上表面的V型偶极子臂有交叠，即两者有耦合作用。

优选的，为了拓展高频频段的带宽，介质板上表面设有两个开口谐振环，与介质板下表面的V型偶极子臂的两翼有交叠耦合，与介质板上表面的V型偶极子臂的两翼没有交叠耦合；介质板下表面也设有两个开口谐振环，与介质板上表面的V型偶极子臂的两翼有交叠耦合，与介质板下表面的V型偶极子臂的两翼没有交叠耦合。

优选的，所述天线采用底馈形式，天线馈电点所在位置位于介质板的中心处，其中，介质板上表面的V型偶极子臂与同轴线的内芯连接，介质板下表面的V型偶极子臂与同轴线的外表面连接，通过同轴线外接3.5mm的SMA头进行馈电。