[发明专利]一种三模零点频扫天线

说明书

本发明公开了一种三模零点频扫天线，属于物联网与微波技术领域，包括设置在介质基板上的扇形平面磁偶极子，在扇形平面磁偶极子的扇形贴片上对称设置矩形槽；扇形平面磁偶极子通过第二短路钉和第三短路钉固定在介质基板上，扇形平面磁偶极子的张角为第一圆心角，第三短路钉为两个且对称设置在第一圆心角的角平分线的两侧，配合后形成三个谐振点。本发明能够在使用平面结构的同时，通过扇形磁偶极子加短路钉和开槽，产生三个谐振点，利用零点根据频率有明显变化，从而能达到宽角度扫描的效果，该天线体积小、结构简单、剖面低，无需外加复杂的移相功分网络即可实现频率的宽角度扫描，在物联网的各种无线传感与各种射频识别系统中有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于物联网与微波技术领域，具体涉及一种三模零点频扫天线。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的不断发展，无线电测向技术也在不断发展，无线电测向是利用测向天线的方向特性，对不同方向来波接受信号幅度的不同，测定来波方向。其所属于的无源定位是直接利用目标发射的电磁波来确定目标的位置信息，但是当前干扰信号的频率范围正在不断扩大，这就对测向天线的小型化提出了更高的要求。

微带贴片天线是应用于微波系统中最广泛的天线，除了阵列天线能实现宽波束扫描外，普通微带贴片天线不具备零点频扫功能。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种三模零点频扫天线，其扫频宽度可达100°，具有体积小、高增益、结构简单、成本低等特点，有利于平面化设计和小型化应用。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三模零点频扫天线，包括设置在介质基板上的扇形平面磁偶极子，在所述的扇形平面磁偶极子的扇形贴片上对称设置矩形槽；所述的扇形平面磁偶极子通过第二短路钉和第三短路钉固定在介质基板上，所述的扇形平面磁偶极子的张角为第一圆心角，所述的第三短路钉为两个且对称设置在第一圆心角的角平分线的两侧，配合后形成三个谐振点；所述的扇形平面磁偶极子通过垂直短路壁和寄生扇形磁偶极子相连接，所述的寄生扇形磁偶极子通过第一短路钉固定在介质基板上。

进一步地，所述的寄生扇形磁偶极子的张角为第二圆心角，所述的第一圆心角和第二圆心角和为360°。

进一步地，所述的第一圆心角大于180°且小于350°；所述的寄生扇形磁偶极子的张角为第二圆心角，所述的第二圆心角大于10°且小于180°。

进一步地，所述的扇形平面磁偶极子和寄生扇形磁偶极子均为非封闭结构，所述的扇形平面磁偶极子与寄生扇形磁偶极子具有相同的高度。

进一步地，所述的矩形槽的长度为10mm-30mm，宽度为5mm-10mm，旋转角度为30°-90°。

进一步地，在所述的扇形平面磁偶极子上设置馈电单元，馈电单元为同轴线。

进一步地，所述的扇形平面磁偶极子到介质基板的距离为3mm-7mm；所述的扇形平面磁偶极子的边缘长度为波长的2-5倍。

进一步地，所述的介质基板的介电常数为1-20。

有益效果：与现有技术相比，本发明的一种三模零点频扫天线，能够通过扇形平面磁偶极子加短路钉和开槽，使天线产生三个谐振点，利用零点根据频率有明显变化，从而能达到宽角度扫描的效果，该天线体积小、结构简单、剖面低，便于制作实现，无需外加复杂的移相功分网络即可实现频率的宽角度扫描，在物联网的各种无线传感与各种射频识别系统中有广泛的应用前景。

附图说明

图1是天线的正面结构与参考坐标示意图；

图2是天线的三维立体示意图与参考坐标示意图；

图3是采用HFSS软件计算的天线驻波比特性；