[发明专利]一种平行极化的双频段惠更斯源电小天线

说明书

本发明涉及一种平行极化的双频段惠更斯源电小天线，属于天线技术领域。该天线由第一至三介质基板、金属柱、高频/低频段磁偶极子、高频/低频段电偶极子、隔离金属条带、激励源、同轴电缆组成；三层介质基板相互平行且彼此隔开；高频/低频段磁偶极子贴设于第一和第三介质基板的上表面；高频/低频段电偶极子贴设于第二介质基板的上表面；隔离金属条带贴设于第一介质基板的上表面并放置在两个磁偶极子的中间；激励源贴设于第三介质基板的下表面；同轴电缆放置在第三介质基板下表面，其内、外芯与激励源连接。该天线在电小、低剖面的前提下，通过加载隔离金属条带降低了两个频段的磁偶极子间的相互影响，从而实现良好的宽波束性。

技术领域

本发明属于天线技术领域，涉及一种平行极化的双频段惠更斯源电小天线。

背景技术

随着雷达、通信、导航等无线通信系统朝着小型化、轻量化、集成化、低成本发展，天线作为无线通信系统的重要组成部分，人们对射频前端天线的小型化、高性能、多功能提出了更高的要求，既要求天线具有小型化结构的同时，还要具有良好的定向辐射特性，甚至多功能性。常用的定向天线，如八木天线，因其工作原理限制不可避免的具有较高的剖面，而且尺寸较大。在某些特定的应用环境中，比如紧促空间和便携通信设备中，就更需要天线在具有高定向性的同时还具有小型化、低剖面、多功能等优点。

多频段天线是提升无线通信系统功能和紧凑性的有效方法之一。在传统通信系统中，每个功能实现都需要单独的天线，使得系统尺寸过大。随着现代无线通信设备向着集成化、多功能化方向发展，其不可避免的要求天线具有更小的尺寸和多功能性，一方面，多频段天线可同时工作在不同频段上。另一方面，惠更斯源电小天线具有与生俱来的高方向性，因此研究多频段惠更斯源电小天线可以有效的减小无线通信设备的尺寸并满足多功能化的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种平行极化的双频段惠更斯源电小天线，该天线结构简单且在低剖面、电小尺寸下，抑制了两个不同频段的磁偶极子间的耦合，实现了两个频段的惠更斯源辐射模式且辐射方向沿着+Z轴。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种平行极化的双频段惠更斯源电小天线，包括第一介质基板，第二介质基板，第三介质基板，金属柱，高频段磁偶极子，高频段电偶极子，低频段磁偶极子，低频段电偶极子，隔离金属条带，激励源和尼龙支柱部分；

所述第一介质基板、第二介质基板和第三介质基板相互平行且彼此隔开；所述高频段磁偶极子贴设于第一介质基板和第三介质基板的上表面并通过两个金属柱连接，其放置在+Y轴上；所述高频段电偶极子贴设于第二介质基板的上表面，其放置在+Y轴上；所述低频段磁偶极子贴设于第一介质基板和第三介质基板的上表面并通过两个金属柱连接，其放置在-Y轴上；所述低频段电偶极子贴设于第二介质基板的上表面，其放置在-Y轴上；所述两对磁偶极子和电偶极子相互平行；所述隔离金属条带贴设于第一介质基板上表面的中心位置，且与两对磁偶极子和平行；所述激励源贴设于第三介质基板的下表面，可同时激励起高频段磁偶极子和低频段磁偶极子；所述尼龙支柱用来固定所述三个介质基板的相对高度。

进一步，所述第一至第三介质基板材料为泰康立TLY-5，相对介电常数为2.2，损耗角正切为0.0009，三层介质基板均为半径39mm的圆形结构，厚度均为0.51mm。

进一步，所述第一介质基板到第三介质基板的垂直高度为7.4mm～7.6mm，第二介质基板到第三介质基板的垂直高度为5.4mm～5.6mm。

进一步，所述金属条带(12)的长度L3为41mm～43mm，宽度W1为3mm～5mm；所述金属柱(4)的高度h5为7mm～8mm，半径R2为1mm～1.5mm；所述两个尺寸相等的金属条带(31)的长度L10为16.5mm～17.5mm，它们之间的间距g3为7.5mm～8.5mm；所述“I”型偶极子(21)的长度L6为54mm～55mm，宽度W4为0.5mm～0.8mm。