本實用新型屬于八木天線領(lǐng)域，尤其涉及一種小型寬帶八木天線。

背景技術(shù)：

八木-宇田天線于1927年左右由八木秀次和宇田太郎發(fā)明，一般簡稱為八木天線。八木天線屬于典型的端射天線陣，其結(jié)構(gòu)通常包括：一個反射器、一個有源振子和若干個引向器。反射器的長度比有源振子稍長，引向器的長度比有源振子稍短，有源振子位于反射器與引向器之間，有源振子指向引向器的方向為天線的最大輻射（接收）方向，也稱為端射方向。

經(jīng)過近百年的發(fā)展，八木天線的技術(shù)已經(jīng)較為成熟。常規(guī)八木天線中，振子間的距離一般取為0.1～0.4倍真空工作波長，有源振子長度一般取為0.5倍真空工作波長。由于方向性好，增益高，八木天線在軍事、探測、電視廣播、移動通信等無線通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，隨著無線通信設(shè)備小型化、便攜化發(fā)展趨勢，常規(guī)八木天線的尺寸已顯得過大，越來越難滿足實際應(yīng)用需求。因此，八木天線小型化的研制顯得非常重要。目前，八木天線小型化的方法主要有兩種：一是采用密距原理，設(shè)計密距八木天線，二是采用微帶貼片形式，設(shè)計準八木天線。基于這兩種方法的設(shè)計方案多種多樣，雖然可以一定程度上達到天線小型化的目的，但仍存在許多不足，比如：結(jié)構(gòu)復雜、阻抗調(diào)節(jié)困難、加工難度大，生產(chǎn)成本高等。

常規(guī)八木天線的另一個重要特性是帶寬較窄，隨著無線通信的迅速發(fā)展，信號占用頻率帶寬不斷拓展，常規(guī)八木天線的窄帶寬特性逐漸成為限制其應(yīng)用發(fā)展的一個重要因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用效果好的小型寬帶八木天線。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案：一種小型寬帶八木天線，包括天線振子，天線振子包括無源振子和兩個長度均大于無源振子的有源振子；

兩個有源振子分別為長有源振子和長度小于長有源振子的短有源振子；無源振子位于短有源振子的前方，短有源振子位于長有源振子的前方，長有源振子和短有源振子均為折合振子；長有源振子和短有源振子均包括兩個寬邊，兩個寬邊的頂端之間設(shè)有與寬邊垂直的窄邊；長有源振子和短有源振子窄邊的中線與無源振子在同一豎直面內(nèi)；長有源振子和短有源振子寬邊的底端平齊；短有源振子寬邊的中線與無源振子的對稱線在同一水平面內(nèi)；

長有源振子和短有源振子相鄰的寬邊通過饋電點連接。

寬邊和窄邊通過弧形過渡面連接。

饋電點共有兩個，兩個饋電點之間的距離為3mm~5mm；兩個饋電點相對于長有源振子窄邊的中線對稱。

饋電點上連接有饋電接頭；天線振子上連接有絕緣材質(zhì)的支架，饋電接頭與支架連接。

支架包括支撐架和連接架，連接架包括兩個第二安裝面，兩個第二安裝面的一端通過連接面連接，兩個安裝面的另一端通過第一安裝面連接，第一安裝面的寬度小于連接面的寬度；無源振子設(shè)置于第一安裝面上；長有源振子和短有源振子的兩個寬邊分別設(shè)置于兩個第二安裝面上。

第一安裝面配合無源振子設(shè)置有無源凹槽，無源振子設(shè)置于無源凹槽中；第二安裝面上分別配合長有源振子和短有源振子設(shè)置有源凹槽，長有源振子和短有源振子均設(shè)置于有源凹槽中。

長有源振子的總長度為低頻段波長的1/2；短有源振子的總長度為高頻段波長的1/2；其中，低頻段為470～566MHz；高頻段為606～958MHz。

長有源振子兩個寬邊之間的間距為11~13mm；短有源振子兩個寬邊之間的間距為7~9mm。

無源振子的長度為89~91mm。

通過以上技術(shù)方案，本實用新型的有益效果為： 1、本實用新型所述的天線振子通過設(shè)置兩個有源振子，從而本天線可以工作在低頻段也可以工作在高頻段，使用范圍廣；通過饋電點將長有源振子和短有源振子連接起來，保證了長有源振子和短有源振子的正常工作；長有源振子和短有源振子寬邊的底端平齊，長有源振子和短有源振子窄邊的中線與無源振子在同一豎直面內(nèi)，從而提高信號穩(wěn)定性，進而提高本天線使用性能；長有源振子和短有源振子為折合振子，能夠更好的進行阻抗匹配，提高使用性能。2、寬邊和窄邊通過弧形過渡面連接，在弧形過渡面作用下降低了雜波對天線的影響，進而使得本天線的性能更加穩(wěn)定。3、兩個饋電點之間的距離為3mm~5mm，從而降低了相鄰饋電點之間的影響，同時降低了本天線的占用空間。4、第一安裝面配合無源振子設(shè)置有無源凹槽，無源振子設(shè)置于無源凹槽中；第二安裝面上配合長有源振子和短有源振子設(shè)置有源凹槽，長有源振子和短有源振子均設(shè)置于有源凹槽中，從而將天線振子與支架一體安裝，改變支架的方位即可調(diào)整天線的極化方向、端射方向等特性，使用方便、使用效果好。5、長有源振子和短有源振子的總長度均為各自工作頻段波長的1/2，進一步保證了本天線對高頻段信號的傳輸和低頻段信號的傳輸。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1右視圖；

圖3為本實用新型立體圖；

圖4為天線振子結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

一種小型寬帶八木天線，如圖1、圖2、圖3和圖4所示，包括天線振子，其中天線振子是天線的重要元件，其直接關(guān)系到天線的使用效果。

天線振子包括長有源振子1和長度小于長有源振子1的短有源振子2，短有源振子2位于長有源振子1的前方。長有源振子1的總長度為低頻段波長的1/2；短有源振子2的總長度為高頻段波長的1/2；其中，低頻段為470～566MHz；高頻段為606～958MHz。使用者根據(jù)需要在范圍內(nèi)設(shè)定。

同時，需要注意的是，設(shè)定的低頻段和高頻段的中心工作頻率間隔△f = f2－f1不宜取得過小或過大，過小可能造成頻帶重疊，過大則可能影響振子間的感應(yīng)饋電以及天線的整體尺寸。

長有源振子1和短有源振子2均包括兩個寬邊11，在兩個寬邊11之間連接有窄邊12，且窄邊12連接于兩個寬邊11的兩個頂端之間；同時，寬邊11和窄邊12相互垂直；在實施的時候，短有源振子2的窄邊中線與長有源振子的窄邊中線在同一豎直面內(nèi)。長有源振子1和短有源振子2寬邊的端部平齊，長有源振子1和短有源振子2窄邊的中線在同一豎直面內(nèi)，從而保證本天線對信號的傳輸效果。同時，長有源振子兩個寬邊之間的間距為11~13mm，優(yōu)選為12mm；短有源振子兩個寬邊之間的間距為7~9mm，優(yōu)選為8mm。

為了進一步保證本天線的使用性能，寬邊和窄邊之間通過弧形過渡面13連接，通過弧形過渡面13可以降低雜波對本天線性能的影響。通過將長有源振子1和短有源振子2設(shè)置為寬邊、窄邊和弧形過渡面的結(jié)構(gòu)，短有源振子可以起到平衡器和阻抗匹配器的作用，提高其使用性能；另外，在此情況下可直接通過饋電接頭對天線進行饋電，極大地節(jié)省了天線的占用空間。

為了保證長有源振子1和短有源振子2的作用效果，長有源振子1和短有源振子2相鄰的兩個寬邊分別通過饋電點6連接。此處，饋電點6共有兩個，兩個饋電點6相對于長有源振子和短有源振子窄邊的中線對稱，從而降低了雜波對信號傳輸?shù)挠绊憽?/p>

在短有源振子2的前方設(shè)置有無源振子3，無源振子3與長有源振子1和短有源振子2窄邊的中線在同一豎直面內(nèi)，短有源振子和長有源振子的間距，以及短有源振子和無源振子的間距均為8mm；同時無源振子3的長度小于短有源振子的長度，其中，無源振子的長度為89~91mm，優(yōu)選為90mm，該長度一方面保證了無源振子工作的穩(wěn)定性，另一方面降低了天線占用空間。無源振子3的對稱線與短有源振子2寬邊的中線在同一水平面內(nèi)，從而保證了無源振子3的作用效果，避免出現(xiàn)信號失衡的現(xiàn)象。

在實施的時候，長有源振子1、短有源振子2、無源振子3分別采用直徑為1mm的銅絲制成，保證其對信號的導通效果。

工作的時候，

設(shè)定，本實用新型天線在低頻段時，天線的中心工作頻率為f1=522MHz，對應(yīng)的真空工作波長λ1≈574.7mm，長有源振子1兩個寬邊之間的間距d1為12mm，長有源振子1的總長度為288mm，從而長有源振子1的諧振頻率約為522MHz，在此中心工作頻率下，長有源振子1充當天線的諧振振子，短有源振子2充當天線的引向器，無源振子3則充當天線的另一個引向器。

設(shè)定本實用新型天線在高頻段時，天線中心工作頻率f2=700MHz，對應(yīng)的真空工作波長λ2≈428.6mm，短有源振子兩個寬邊之間的間距d2=8mm，短有源振子2的總長度為214mm，從而短有源振子2的諧振頻率約為700MHz，在此中心工作頻率下，短有源振子2充當天線的諧振振子，長有源振子1充當天線的反射器，無源振子3則充當天線的引向器。

由于長有源振子1和短有源振子2分別對應(yīng)為天線低頻段和高頻段的諧振振子，因此天線在高頻段和低頻段均能發(fā)生諧振響應(yīng)，進而可以將帶寬拓寬到常規(guī)三單元八木天線的兩倍左右，達到了增加天線帶寬的目的。

為了實現(xiàn)天線振子的安裝，長有源振子1、短有源振子2、無源振子3上連接有支架。支架包括支撐架41，支撐架41的底端設(shè)置有饋電接頭5，饋電接頭5與饋電點6連接。其中，饋電接頭5采用FL10-5標準公頭即可，為成熟的現(xiàn)有技術(shù)。

在支撐架41的頂端設(shè)置有連接架42，其中支撐架41和連接架42的材質(zhì)為絕緣的，實施的時候選用松木即可。

連接架42包括連接面45，連接面45的兩端分別連接有第二安裝面43，兩個第二安裝面43端部通過第一安裝面44連接，同時，第一安裝面44的寬度小于連接面45的寬度，從而連接架42呈梯形，降低了占用空間，同時降低了信號損耗。無源振子3設(shè)置于第一安裝面44上；長有源振子1和短有源振子2的寬邊分別設(shè)置于第二安裝面43上。

同時，為了進一步保證天線振子的作用效果，在第一安裝面44上設(shè)置有無源凹槽，無源凹槽沒有在圖中顯示，無源凹槽配合無源振子3設(shè)置，從而通過無源凹槽將無源振子嵌入支架上。

在兩個第二安裝面43上配合長有源振子和短有源振子設(shè)置有有源凹槽，有源凹槽也沒有在圖中顯示，長有源振子和短有源振子分別設(shè)置于有源凹槽中，從而通過有源凹槽將長有源振子和短有源振子嵌入支架上，實現(xiàn)了支架和振子的一體性，改變支架的方位即可調(diào)整天線的極化方向、端射方向等特性。

為了保證穩(wěn)定性，在有源凹槽和有源振子之間以及無源凹槽和無源振子之間設(shè)有密封膠，其中，密封膠為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，通過密封膠保證嵌入到支架中的有源振子和無源振子得穩(wěn)定性，進一步提高支架的一體化程度。

在使用的時候，長有源振子和短有源振子分別對應(yīng)為天線低頻段和高頻段的諧振振子，實現(xiàn)本天線對低頻段信號的傳輸和高頻段信號的傳輸，進而極大的提高了八木天線的工作頻帶的寬度。

本實用新型所述的天線通過設(shè)置兩個有源振子以及無源振子，可以獲得較大的工作頻帶帶寬，使用方便，使用效果好；同時本天線還具備體積小、外觀輕巧、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點；另，因本實用新型所述天線結(jié)構(gòu)簡單，故調(diào)試起來比較方便，使用成本低，易于推廣應(yīng)用。