以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线

摘要

本发明公开了一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线；包括有天线腔体；所述天线腔体内并排设有复数个振子单元，所述每个振子单元包括有两个中心对称设置的振子片，每一个振子片并排设有复数个镂空的隔离槽，每个隔离槽两侧均设有复数个加载孔；通过如此合理的结构设计，在辐射元上使用了分布加载技术，通过系列技术的综合优化，实现了天线的进一步小型化，能够很好地满足目前通信系统的要求。由于采用了以上结构，实现了天线辐射方向图控制，具有定向辐射的特点，并且得到了较高的增益。

权利要求

1.一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，其特征在于：包括有天线腔体（2）；所述天线腔体（2）内并排设有多个振子单元（1），所述每个振子单元（1）包括有一PCB 板（11），所述PCB 板（11）的底面覆有铜层（17）；所述PCB 板（11）的顶面设有振子电路结构，所述振子电路结构包括有两个中心对称设置的振子片（13），每一个振子片（13）并排设有多个镂空的隔离槽（14），每个隔离槽（14）两侧均设有多个加载孔（15）；还包括有设于上方的振子片（13）上端的以及下方的振子片（13）下端的多个隔离杆（16），所述每个隔离杆（16）之间的距离为1mm±0.5mm；

铜层（17） 接同轴电缆的外芯相连，加载孔（15） 连接于同轴电缆的内芯。

2.根据权利要求1 所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，其特征在于：所述每个振子片（13）为正方形。

3.根据权利要求2 所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，其特征在于：所述每个振子片（13）的边长为5cm±1cm。

4.根据权利要求3 所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，其特征在于：所述每个隔离槽（14）每一侧的加载孔（15）的直径为2mm±1mm。

5.根据权利要求4 所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，其特征在于：所述每个隔离槽（14）每一侧的加载孔（15）的数量为十二个。

6.根据权利要求1 所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，其特征在于：所述隔离槽（14）的宽度为10mm±2mm。

7.根据权利要求1 所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，其特征在于：所述铜层（17）的厚度为2mm±1mm。

说明书

以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线

技术领域

[0001] 本发明涉及振子领域，具体涉及一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线。

背景技术

[0002] 如今，随着卫星通信系统的广泛应用，对卫星通信系统接收天线的研究层出不穷，如单极的、双极的、螺旋的、四臂螺旋的以及微带天线结构，均可用于卫星通信系统的各种天线中；传统的微带天线因具有剖面低、体积小、重量轻、可共形、易集成、馈电方式灵活、便于获得线极化和圆极化等优点，已在移动通信，卫星通讯，导弹遥测，多普勒雷达等许多领域获得了广泛的应用，但增益有限一直是微带天线的缺陷；微带天线是近30 年来逐渐发展起来的一类新型天线，因其固有的优点而得到了广泛的应用，但其也有存在增益较小、方向性差、表面波的存在、带宽不足等缺点。所以对微带天线进行深入研究具有十分重要的工程价值和理论意义。在微带天线设计中加载耦合腔技术是天线工程中常用的实现小型化的方法，通过在天线的适当位置加载电阻、电抗或导体来改善天线中的电流分布，从而达到改变天线的谐振频率，或者在同样的工作频率下降低天线的高度以及改变天线的辐射方向图等目的；因此怎么样实现加载而又高增益是共同研究的目的。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供高增益、回馈电流分布稳定的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线。

[0004] 为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，包括有天线腔体；所述天线腔体内并排设有多个振子单元，所述每个振子单元包括有一PCB 板，所述PCB 板的底面覆有铜层；所述PCB 板的顶面设有振子电路结构，所述振子电路结构包括有两个中心对称设置的振子片，每一个振子片并排设有多个镂空的隔离槽，每个隔离槽两侧均设有多个加载孔；还包括有设于上方的振子片上端的以及下方的振子片下端的多个隔离杆，所述每个隔离杆之间的距离为1mm±0.5mm。

[0005] 其中，所述每个振子片为正方形。

[0006] 其中，所述每个振子片的边长为5cm±1cm。

[0007] 其中，所述每个隔离槽每一侧的加载孔的直径为2mm±1mm。

[0008] 其中，所述每个隔离槽每一侧的加载孔的数量为十二个。

[0009] 其中，所述隔离槽的宽度为10mm±2mm。

[0010] 其中，所述铜层的厚度为2mm±1mm。

[0011] 本发明的有益效果为：振子电路结构包括有两个中心对称设置的振子片，每一个振子片并排设有多个镂空的隔离槽，每个隔离槽两侧均设有多个加载孔；通过如此合理的结构设计，在辐射元上使用了分布加载技术，通过系列技术的综合优化，实现了天线的进一步小型化，能够很好地满足目前通信系统的要求。由于采用了以上结构，实现了天线辐射方向图控制，具有定向辐射的特点，并且得到了较高的增益。因此本发明具有高对称性、高集成度、小型化、辐射特性好、增益高等优异的综合特性，并且成本低、易于集成。

附图说明

[0012] 图1 是本发明的振子单元的俯视图；

[0013] 图2 是本发明的振子单元的正视图；

[0014] 图3 是本发明的俯视图；

[0015] 图1 至图3 中的附图标记说明：1- 振子单元；2- 天线腔体；11-PCB 板；12- 安全杆；13- 振子片；14- 隔离槽；15- 加载孔；16- 隔离杆；17- 铜层。

[0016] 具体实施方式:

[0017] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。如图1 至图3 所示，本实施例所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，包括有天线腔体2 ；所述天线腔体2 内并排设有多个振子单元1，所述每个振子单元1 包括有一PCB 板11，所述PCB 板11 的底面覆有铜层17 ；所述PCB 板11 的顶面设有振子电路结构，所述振子电路结构包括有两个中心对称设置的振子片13，每一个振子片13 并排设有多个镂空的隔离槽14，每个隔离槽14 两侧均设有多个加载孔15。具体的，铜层17 接同轴电缆的外芯相连，而加载孔15 连接于同轴电缆的内芯，通过如此合理的结构设计，在辐射元上使用了分布加载技术，通过系列技术的综合优化，实现了天线的进一步小型化，能够很好地满足目前通信系统的要求。振子单元由于采用了以上结构，实现了天线辐射方向图控制，具有定向辐射的特点，并且得到了较高的增益。因此本发明具有高对称性、高集成度、小型化、辐射特性好、增益高等优异的综合特性，并且成本低、易于集成。

[0018] 本实施例所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，所述每个振子片13 为正方形；通过计算机软件的仿真，测得其正方形的结构在辐射性能更佳，且馈电电流稳定，增益性更高。

[0019] 本实施例所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，所述每个振子片13 的边长为5cm±1cm ；振子片13 的长度决定了电磁波辐射波长，设定为此数值，在计算机软件仿真下，得知，可在增益最大的情况下，衰减比率最低，提高本发明的实用性。

[0020] 本实施例所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，所述每个隔离槽14 每一侧的加载孔15 的直径为2mm±1mm ；所述每个隔离槽14 每一侧的加载孔15 的数量为十二个；通过测试，其数值如此可较大程度降低加载孔15 之间的互扰。

[0021] 本实施例所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，所述隔离槽14的宽度为10mm±2mm ；其有效隔离度增加20db。

[0022] 本实施例所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，所述铜层17的厚度为2mm±1mm ；能最大保持接地的稳定性，通过计算机软件仿真得知，此厚度的铜层17 在最省原料的前提下，保持振子的散热和运行稳定。

[0023] 本实施例所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，还包括有设于上方的振子片13 上端的以及下方的振子片13 下端的多个隔离杆16，所述每个隔离杆16之间的距离为1mm±0.5mm ；其可大大增加振子隔离度，提高天线增益效果。

[0024] 本实施例所述的一种以单极性带隔离杆的微带振子为基础的天线，还包括有从PCB 板11 外边向外延伸的出的T 形的安全杆12，所述安全杆12 的长度为10mm±2mm，所述安全杆12 与铜层17 电连接；其作用有两个，一来，在组成振子列时，可以使两个振子之间的距离保持安全距离，互绕度底，减少干扰，另外，具备一定的隔离作用，互绕产生的电流可以延顺铜层17 接地。

[0025] 以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。