[发明专利]一种宽带准端射微带八木天线

说明书

本发明公开了一种宽带准端射微带八木天线，包括顶层金属结构、第二层金属结构、第三层金属结构、底层金属结构、第一层介质基板、第二层介质基板以及同轴线。顶层金属结构包括第一条带型金属贴片、第一矩形金属贴片、双矩形金属贴片、第二条带型金属贴片。双矩形金属贴片以及由金属化通孔相连的第一矩形金属贴片和第二层金属结构构成的双层金属贴片结构组成驱动单元。驱动单元左侧的第一条带型金属贴片构成引向单元。驱动单元右侧的第二条带型金属贴片构成反射单元。第三条带型金属贴片、第二层介质基板以及金属大地构成微带线，作为馈电结构。本发明带宽较宽，并能大大降低金属载体尺寸对天线波束指向的影响，提高天线在金属载体上的适应能力。

技术领域

本发明涉及各种微波通信领域，尤其涉及一种宽带准端射微带八木天线。

背景技术

微带八木天线因其定向性强、高增益、高前后比、抗干扰能力强等特点而被广泛应用于无线通信系统中。为了获得标准的端射式辐射，微带八木天线通常采用缺陷金属大地，其端射特性及带宽都能得到有效保证。然而此类天线的环境适应能力较弱，尤其当天线依附在金属载体时，其端射特性及带宽将受到巨大影响，且由于金属载体尺寸不同，其受到的影响也将变化。采用完整金属大地的微带八木天线，在设计上考虑了金属背景的影响，可以将天线放置在金属表面，在辐射特性上依然能获得准端射辐射特性。由此可见，准端射微带八木天线具有较好的环境适应能力，受金属载体的影响较小，因此受到越来越多的关注。

为了实现微带八木天线的准端射辐射特性，天线通常由反射单元、驱动单元与引向单元三个部分构成，并且各单元的谐振频率互不相同，便于调整各单元对远场合成时的相位贡献。对于各单元结构，目前主要有单金属贴片、带金属化过孔或条形槽的金属贴片、多金属贴片等形式，这些微带八木天线能够实现需要的准端射辐射，但是存在带宽相对较窄的问题。另外，为了较容易的实现天线的准端射辐射，目前的微带八木天线各单元沿着极化方向排列，但是带来的缺陷是波束指向容易受金属地尺寸的影响，在很大程度上降低了对金属环境的适应能力。为了提升准端射微带八木天线的带宽，以及降低天线波束指向随金属载体尺寸变化的影响，有必要提出新型的宽带准端射微带八木天线。

发明内容

发明目的：针对目前的准端射微带八木天线存在带宽较窄、天线波束指向受金属载体尺寸影响较大问题，提出一种宽带准端射微带八木天线，并且天线波束指向受金属载体尺寸的影响大大减少。

技术方案：一种宽带准端射微带八木天线，包括顶层金属结构、第二层金属结构、第三层金属结构、底层金属结构、第一层介质基板、第二层介质基板以及同轴线；

顶层金属结构位于第一层介质基板的上表面，包括第一条带型金属贴片、第一矩形金属贴片、具有间距的双矩形金属贴片、第二条带型金属贴片；第二层金属结构由第二矩形金属贴片构成，位于所述第一层介质基板的下表面，并通过位于金属贴片上两侧边中点位置的金属化通孔与所述第一矩形金属贴片连接；第三层金属结构由第三条带型金属贴片构成，位于第二层介质基板的上表面；底层金属结构是带有圆形孔的金属大地，位于所述第二层介质基板的下表面；同轴线的内导体穿过所述圆形孔与所述第三条带型金属贴片相连；

具有间距的所述双矩形金属贴片以及由所述金属化通孔相连的所述第一矩形金属贴片和第二矩形金属贴片构成的双层金属贴片结构组成天线的驱动单元；位于所述驱动单元左侧的所述第一条带型金属贴片构成天线的引向单元；位于所述驱动单元右侧的所述第二条带型金属贴片构成天线的反射单元；所述第三条带型金属贴片、第二层介质基板以及金属大地构成微带线，作为天线的馈电结构，馈电结构位于具有间距的双矩形金属贴片正下方，且其中轴线与双矩形金属贴片的中轴线平行；其中，所述驱动单元、引向单元、反射单元沿着垂直于极化方向排列，并在极化方向上呈对称分布。

有益效果：1、采用双矩形金属贴片及双层金属贴片构成天线的驱动单元，并通过半波长微带线进行耦合激励，从而获得多个工作模式，拓展了天线的带宽，并促使驱动单元自身具有一定的倾斜辐射特性，有利于在天线H面形成准端射辐射特性。