本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及新型寬帶高增益八木天線。
背景技術(shù):
八木天線是一種方向性很強(qiáng),具有較高增益的定向型天線,其主要應(yīng)用場合為測向和遠(yuǎn)距離通信方面。利用其方向性強(qiáng)的特點(diǎn),將其和伺服裝置結(jié)合使用,可以實(shí)現(xiàn)任何方向信號探測的功能。
在實(shí)際的應(yīng)用中,八木天線主要應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)之中,其可應(yīng)用與移動(dòng)通信的基站當(dāng)中,在小區(qū)覆蓋之中有著極大的優(yōu)勢;此外,在軍事方面,預(yù)警機(jī)的探測系統(tǒng)也離不開八木天線,通過其與伺服聯(lián)合工作組成的系統(tǒng),能夠有效的實(shí)現(xiàn)全方位掃描的功能。但是傳統(tǒng)的八木天線采用對稱陣子作為有源陣子,其頻帶較窄,在應(yīng)用中會有較大的限制,因此,設(shè)計(jì)一個(gè)頻帶較寬的八木天線是非常有必要的,并且能夠在通信,軍事等領(lǐng)域中,產(chǎn)生巨大的優(yōu)勢。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決傳統(tǒng)八木天線增益較低,頻帶較窄的問題,從而設(shè)計(jì)出一個(gè)便于攜帶,成本低,特性好的八木天線。
八木天線的結(jié)構(gòu)主要包括主要結(jié)構(gòu)包括介質(zhì)板(1-1),金屬貼片(1-2;1-3;1-4)。其中金屬貼片包括一個(gè)有源極子(1-3)、一個(gè)反射陣子(1-2)和若干引向陣子(1-4)。介質(zhì)板(1-1)采用FR4型覆銅板,通過化學(xué)蝕刻,制作出有源陣子(1-3)、反射陣子(1-2)和引向振子(1-4)。如圖一所示,天線后部為反射陣子(1-2),其作用為反射電磁波,減小電磁波向該方向傳播的強(qiáng)度,有源陣子(1-3)位于反射陣子前方,由對稱陣子組成,饋源分別連接兩個(gè)對稱陣子的兩個(gè)端點(diǎn),使得對稱陣子能夠傳播電磁波,有源陣子的前方為引向陣子(1-4),該陣子由多個(gè)短金屬帶條組成,由于其長度較短,因此不會反射電磁波,而會對電磁波產(chǎn)生引導(dǎo)的作用,進(jìn)一步加強(qiáng)八木天線的方向性。
本發(fā)明為了提升八木天線的特性,還提出了采用開式套筒偶極子(2-3)作為八木天線的有源陣子,該設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)為橢圓形半波陣子作為饋源,在陣子前后,各有一個(gè)金屬帶條,該結(jié)構(gòu)能夠有效的提高八木天線的增益和帶寬,有效的解決了八木天線增益略低,帶寬窄的缺陷。
本發(fā)明還提出了枝節(jié)加載陣子(3)作為八木天線的有源陣子,該設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)為采用橢圓形半波陣子作為饋源,同時(shí)在橢圓頂點(diǎn)處加載垂直于橢圓長軸的金屬帶條,該結(jié)構(gòu)有效的提升八木天線的帶寬。
本發(fā)明還提出了橢圓帶條作為八木天線的引向陣子,該設(shè)計(jì)采用10個(gè)橢圓形的金屬帶條沿天線的傳播方向排列,該結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步加強(qiáng)引向陣子的引導(dǎo)作用,從而提升 天線的增益。
附圖說明
圖1新型寬帶高增益八木天線結(jié)構(gòu)
圖2開式套筒偶極子八木天線結(jié)構(gòu)
圖3枝節(jié)加載陣子結(jié)構(gòu)
附圖標(biāo)記說明:1-1介質(zhì)板;1-2反射陣子;1-3有源陣子;1-4引向陣子;2-1介質(zhì)板;2-2橢圓形反射陣子;2-3開式套筒偶極子;1-4橢圓形引向陣子;3枝節(jié)加載陣子
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一:本發(fā)明所設(shè)計(jì)的八木天線包括介質(zhì)板(1-1),其上通過金屬蝕刻加載反射陣子(1-2)、有源陣子(1-3)和引向陣子(1-4),反射陣子(1-2)的形式為長400mm的金屬帶條,有源陣子(1-3)的結(jié)構(gòu)為兩個(gè)長度185mm的金屬帶條橫向并排放置,間隔為10mm,引向陣子(1-4)的結(jié)構(gòu)為長度320mm的金屬帶條,放置方式為沿電磁波傳播方向間隔50mm放置,該設(shè)計(jì)的八木天線能夠?qū)崿F(xiàn)定向傳播,波束寬度為30°,帶寬為434-470MHz,在工作頻帶范圍內(nèi),回波損耗小于-10dB,增益為10dB。
具體實(shí)施方式二:本發(fā)明所設(shè)計(jì)的寬頻帶高增益八木天線包括介質(zhì)板(2-1),其上通過金屬蝕刻加載反射陣子(2-2)、有源陣子(1-3)和引向陣子(2-4),反射陣子(2-2)的形式為長400mm的橢圓形金屬帶條,有源陣子(1-3)的結(jié)構(gòu)為兩個(gè)長度185mm的金屬帶條橫向并排放置,間隔為10mm,引向陣子(2-4)的結(jié)構(gòu)為長度320mm的橢圓形金屬帶條,放置方式為沿電磁波傳播方向間隔50mm放置,該設(shè)計(jì)的八木天線能夠?qū)崿F(xiàn)定向傳播,波束寬度為30°,帶寬為434-470MHz,在工作頻帶范圍內(nèi),回波損耗小于-10dB,增益為11dB。
具體實(shí)施方式三:本發(fā)明所設(shè)計(jì)的寬頻帶高增益八木天線包括介質(zhì)板(1-1),其上通過金屬蝕刻加載反射陣子(1-2)、有源陣子(2-3)和引向陣子(1-4),反射陣子(1-2)的形式為長400mm的金屬帶條,有源陣子(2-3)的結(jié)構(gòu)為開式套筒偶極子,其偶極子的由橢圓形金屬微帶組成,前后各加載了一個(gè)長度為250mm的金屬帶條,引向陣子(1-4)的結(jié)構(gòu)為長度320mm的金屬帶條,放置方式為沿電磁波傳播方向間隔50mm放置,該設(shè)計(jì)有效的提高了天線的帶寬和增益,使得天線的帶寬從434-470MHz擴(kuò)展到390-530MHz,增益為12dB。
具體實(shí)施方式四:本發(fā)明所設(shè)計(jì)的寬頻帶高增益八木天線包括介質(zhì)板(2-1),其上通過金屬蝕刻加載反射陣子(2-2)、有源陣子(2-3)和引向陣子(2-4),反射陣子(2-2)的形式為長400mm的橢圓形金屬帶條,有源陣子(2-3)的結(jié)構(gòu)為開式套筒偶極子,其偶極子的由橢圓形金屬微帶組成,前后各加載了一個(gè)長度為250mm的金屬帶條,引向陣子(2-4)的結(jié)構(gòu)為長度320mm的橢圓形金屬帶條,放置方式為沿電磁波傳播方向間隔50mm放置,該設(shè)計(jì)有效的提高了天線的帶寬和增益,使得天線的帶寬從434-470MHz擴(kuò)展到390- 530MHz,增益為13dB。
具體實(shí)施方式五:本發(fā)明所設(shè)計(jì)的寬頻帶高增益八木天線包括介質(zhì)板(1-1),其上通過金屬蝕刻加載反射陣子(1-2)、有源陣子(2)和引向陣子(1-4),反射陣子(1-2)的形式為長400mm的金屬帶條,有源陣子(3)的結(jié)構(gòu)為枝節(jié)加載振子,該陣子組成為兩個(gè)長度為185mm的橢圓形對稱陣子,其端點(diǎn)處加載了兩個(gè)垂直于陣子的金屬帶條,引向陣子(1-4)的結(jié)構(gòu)為長度320mm的金屬帶條,放置方式為沿電磁波傳播方向間隔50mm放置,該設(shè)計(jì)能夠有效的提升天線的帶寬,由434-470MHz提升至376-435MHz,增益為12dB。
具體實(shí)施方式六:本發(fā)明所設(shè)計(jì)的寬頻帶高增益八木天線包括介質(zhì)板(2-2),其上通過金屬蝕刻加載反射陣子(2-2)、有源陣子(3)和引向陣子(2-4),反射陣子(2-2)的形式為長400mm的橢圓形金屬帶條,有源陣子(3)的結(jié)構(gòu)為枝節(jié)加載振子,該陣子組成為兩個(gè)長度為185mm的橢圓形對稱陣子,其端點(diǎn)處加載了兩個(gè)垂直于陣子的金屬帶條,引向陣子(2-4)的結(jié)構(gòu)為長度320mm的橢圓形金屬帶條,放置方式為沿電磁波傳播方向間隔50mm放置,該設(shè)計(jì)能夠有效的提升天線的帶寬,由434-470MHz提升至376-435MHz,增益為13dB。