基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線，該天線包括：第一輻射臂、第二輻射臂、介質(zhì)板和兩個(gè)饋電點(diǎn)，其中，所述第一輻射臂和第二輻射臂均為金屬輻射臂，粘接在所述介質(zhì)板的上表面；每個(gè)輻射臂均包括粘接于所述介質(zhì)板上表面的平面電阻層和多個(gè)并排放置且分別與所述平面電阻層電性連接的分段金屬片，相鄰兩個(gè)金屬片之間的平面電阻層形成加載電阻，將兩個(gè)金屬片連接在一起；所述兩個(gè)饋電點(diǎn)分別位于兩個(gè)輻射臂相對(duì)一側(cè)金屬片的中間位置，作為所述天線的輸入端口。本發(fā)明適用于所有電阻加載天線的應(yīng)用，具有更高的集成度和可靠性。
【專利說明】基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于寬頻帶天線設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]天線是輻射和接收電磁波的部件，是無線電系統(tǒng)中至關(guān)重要的一個(gè)組成部分，它直接影響著無線電系統(tǒng)的性能。隨著電子與信息技術(shù)的發(fā)展，無線電系統(tǒng)的工作帶寬越來越寬，因此要求天線也具有相適應(yīng)的工作寬帶。在天線的適當(dāng)位置插入電阻元件，以改變天線上的電流分布，改善天線的輸入阻抗特性和輻射特性，增加天線的工作帶寬，這樣的天線稱為電阻加載天線。常用的電阻加載天線有分段電阻加載天線、阿特舒勒(Altshuler)天線、電阻加載的蝶形天線等。
[0003]通常電阻加載天線使用工業(yè)化生產(chǎn)的色環(huán)電阻或者貼片電阻，采用鉛錫焊料焊接在天線的分段之間。當(dāng)加載電阻較多時(shí)，會(huì)使天線的加工復(fù)雜，并且電阻越多，使用過程中就越容易損壞。為了克服電阻加載天線的這一缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線，該天線采用平面電阻材料，將電阻和天線輻射面集成加工在一塊介質(zhì)板上，具有很高的集成度和可靠度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線，該天線具有寬頻帶、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等特點(diǎn)，適用于各種無線電系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供的一種基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線包括:第一輻射臂2、第二輻射臂3、介質(zhì)板5和兩個(gè)饋電點(diǎn)I,其中:
[0006]所述第一輻射臂2和第二輻射臂3均為金屬輻射臂，粘接在所述介質(zhì)板5的上表面；
[0007]每個(gè)輻射臂均包括粘接于所述介質(zhì)板5上表面的平面電阻層和多個(gè)并排放置且分別與所述平面電阻層電性連接的分段金屬片，相鄰兩個(gè)金屬片之間的平面電阻層形成加載電阻，將兩個(gè)金屬片連接在一起；
[0008]所述兩個(gè)饋電點(diǎn)I分別位于兩個(gè)輻射臂相對(duì)一側(cè)金屬片的中間位置，作為所述天線的輸入端口；
[0009]所述天線工作時(shí)，所述輸入端口外接信號(hào)源，外加的激勵(lì)信號(hào)通過輸入端口傳輸?shù)剿龅谝惠椛浔?和第二輻射臂3上，并通過所述第一輻射臂2和第二輻射臂3向周圍空間輻射出去。
[0010]本發(fā)明適用于所有電阻加載天線的應(yīng)用，具有更高的集成度和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線的俯視圖和側(cè)視圖；[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線的天線輸入阻抗曲線圖；
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線的天線增益曲線圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線的俯視圖和側(cè)視圖，如圖1所示，該基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線包括:第一輻射臂2、第二輻射臂3、介質(zhì)板5和兩個(gè)饋電點(diǎn)1，其中:
[0016]所述第一輻射臂2和第二輻射臂3粘接在所述介質(zhì)板5的上表面；
[0017]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一輻射臂2和第二輻射臂3均為金屬輻射臂；
[0018]進(jìn)一步地，每個(gè)輻射臂均包括粘接于所述介質(zhì)板5上表面的平面電阻層和多個(gè)并排放置且分別與所述平面電阻層電性連接(比如電鍍)的分段金屬片，相鄰兩個(gè)金屬片之間的平面電阻層形成加載電阻，將兩個(gè)金屬片連接在一起；
[0019]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一輻射臂2和第二輻射臂3完全相同，組成一個(gè)對(duì)稱振子天線；
[0020]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，所述第一輻射臂2包括平面電阻層41和9個(gè)分段金屬片21?29 ;所述第二輻射臂3包括平面電阻層42和9個(gè)分段金屬片31?39 ;
[0021]所述兩個(gè)饋電點(diǎn)I分別位于兩個(gè)輻射臂相對(duì)一側(cè)金屬片的中間位置，作為本發(fā)明天線的輸入端口。
[0022]在圖1所示的本發(fā)明一實(shí)施例中，所述介質(zhì)板5的長(zhǎng)度為2000mm，寬度為10mm，厚度為1mm，材料為環(huán)氧玻璃布層壓板。
[0023]所述第一輻射臂2的平面電阻層41和所述第二輻射臂2的平面電阻層42的寬度均為10mm，長(zhǎng)度均為995mm;所述平面電阻層的電阻率P為75歐姆/方格，所述平面電阻層形成的矩形平面電阻的電阻值大小為E = Pf歐姆，其中，L為矩形平面電阻的長(zhǎng)度，W為矩形平面電阻的寬度；所述平面電阻層與所述輻射臂上的分段金屬片電鍍?cè)谝黄?，并與所述介質(zhì)板5粘接在一起；所述平面電阻層41和42在饋電點(diǎn)I處的間隙為10mm。
[0024]所述分段金屬片為寬度為IOmm的銅箔，且所述第一輻射臂2的每塊銅箔與所述第二輻射臂3的相應(yīng)銅箔分別以所述饋電點(diǎn)I為中心對(duì)稱放置，相對(duì)應(yīng)的兩塊銅箔尺寸相同。其中，所述第一輻射臂2上的銅箔21與所述第二輻射臂3上的銅箔31長(zhǎng)度為54.83mm，銅箔22與銅箔32長(zhǎng)度為119.26，銅箔23與銅箔33長(zhǎng)度為118.29mm，銅箔24與銅箔34長(zhǎng)度為116.92mm，銅箔25與銅箔35長(zhǎng)度為114.84mm，銅箔26與銅箔36長(zhǎng)度為111.29mm，銅箔27與銅箔37長(zhǎng)度為103.67mm,銅箔28與銅箔38長(zhǎng)度為71.67mm,銅箔29與銅箔39長(zhǎng)度為 22.50mm。
[0025]所述輻射臂上相鄰兩段金屬片之間的平面電阻層形成加載電阻，圖1中，每個(gè)輻射臂上形成有8個(gè)加載電阻，其中所述第一輻射臂2上銅箔21和銅箔22之間的平面電阻層長(zhǎng)度為5.33mm,電阻值為40歐姆；銅箔22和銅箔23之間的平面電阻層長(zhǎng)度為6.15mm,電阻值為46.15歐姆；銅箔23和銅箔24之間的平面電阻層長(zhǎng)度為7.27mm,電阻值為54.55歐姆；銅箔24和銅箔25之間的平面電阻層長(zhǎng)度為8.89mm,電阻值為66.67歐姆；銅箔25和銅箔26之間的平面電阻層長(zhǎng)度為11.43mm,電阻值為85.71歐姆；銅箔26和銅箔27之間的平面電阻層長(zhǎng)度為16mm，電阻值為120歐姆；銅箔27和銅箔28之間的平面電阻層長(zhǎng)度為26.67mm,電阻值為200歐姆；銅箔28和銅箔29之間的平面電阻層長(zhǎng)度為80mm，電阻值為600歐姆。所述第二輻射臂3上的加載電阻的尺寸和大小與所述第一輻射臂2上的相應(yīng)加載電阻的尺寸和大小一樣，在此不再累述。
[0026]圖1中，所述兩個(gè)饋電點(diǎn)I之間的間隙為10mm。
[0027]本發(fā)明工作時(shí)，所述輸入端口 I外接信號(hào)源，外加的激勵(lì)信號(hào)通過輸入端口 I傳輸?shù)捷椛浔?和3上，并通過輻射臂2和3向周圍空間輻射出去。
[0028]如圖2所示，為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線的天線輸入阻抗曲線圖，圖中，橫坐標(biāo)代表頻率變量，單位為MHz ;縱坐標(biāo)代表幅度變量。在該實(shí)施例中，天線的工作頻帶是50-200MHZ，從圖2中可以看出，本發(fā)明天線的天線輸入阻抗在頻帶內(nèi)比較平坦，其中輸入電阻約為400歐姆左右，輸入電抗約為300歐姆左右。
[0029]如圖3所示，為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線的天線增益曲線圖，圖中，橫坐標(biāo)代表頻率變量，單位為MHz ;縱坐標(biāo)代表增益，單位為dB。在該實(shí)施例中，天線的工作頻帶是50-200MHZ，從圖3中可以看出，本發(fā)明天線的天線增益在通帶內(nèi)大于-10dB。
[0030]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于平面電阻技術(shù)的寬帶天線，其特征在于，該天線包括:第一輻射臂(2)、第二輻射臂(3)、介質(zhì)板(5)和兩個(gè)饋電點(diǎn)(1)，其中: 所述第一輻射臂(2)和第二輻射臂(3)均為金屬輻射臂，粘接在所述介質(zhì)板(5)的上表面； 每個(gè)輻射臂均包括粘接于所述介質(zhì)板(5)上表面的平面電阻層和多個(gè)并排放置且分別與所述平面電阻層電性連接的分段金屬片，相鄰兩個(gè)金屬片之間的平面電阻層形成加載電阻，將兩個(gè)金屬片連接在一起； 所述兩個(gè)饋電點(diǎn)(I)分別位于兩個(gè)輻射臂相對(duì)一側(cè)金屬片的中間位置，作為所述天線的輸入端口； 所述天線工作時(shí)，所述輸入端口外接信號(hào)源，外加的激勵(lì)信號(hào)通過輸入端口傳輸?shù)剿龅谝惠椛浔?2)和第二輻射臂(3)上，并通過所述第一輻射臂(2)和第二輻射臂(3)向周圍空間輻射出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一輻射臂(2)和第二輻射臂(3)完全相同，組成一個(gè)對(duì)稱振子天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述介質(zhì)板(5)的長(zhǎng)度為2000mm，寬度為IOmm,厚度為1_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述介質(zhì)板(5)的材料為環(huán)氧玻璃布層壓板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一輻射臂(2)的平面電阻層(41)和所述第二輻射臂(2)的平面電阻層(42)的寬度均為10mm，長(zhǎng)度均為995mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述平面電阻層的電阻率P為75歐姆/方格。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述兩個(gè)饋電點(diǎn)(I)之間的間隙為10mm，所述平面電阻層(41)和(42)在饋電點(diǎn)(I)處的間隙亦為10mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述分段金屬片為寬度為IOmm的銅箔，且所述第一輻射臂(2)的每塊銅箔與所述第二輻射臂(3)的相應(yīng)銅箔分別以所述饋電點(diǎn)(I)為中心對(duì)稱放置，相對(duì)應(yīng)的兩塊銅箔尺寸相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線，其特征在于，所述第一輻射臂(2)和所述第二輻射臂(3)均分別包括9個(gè)分段金屬片，從饋電點(diǎn)(I)到末端，各個(gè)分段金屬片的長(zhǎng)度依次為 54.83mm、119.26mm、118.29mm、116.92mm、114.84mm、111.29mm、103.67mm、71.67mm 以及22.50mmo
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線，其特征在于，所述第一輻射臂(2)和所述第二輻射臂(3)上平面電阻層形成的加載電阻各有8個(gè)，所述加載電阻的寬度為10mm，從饋電點(diǎn)⑴到末端，各個(gè)加載電阻的長(zhǎng)度依次為 5.33mm、6.15mm、7.27mm、8.89mm、11.43mm、16mm、26.67mm以及80mm，各個(gè)加載電阻的阻值依次為40歐姆、46.15歐姆、54.55歐姆、66.67歐姆、85.71歐姆、120歐姆、200歐姆以及600歐姆。
【文檔編號(hào)】H01Q23/00GK103633427SQ201210586773
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】紀(jì)奕才, 方廣有, 盧偉, 周斌 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所