基于c型條帶的平面型定向輻射天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于C型條帶的平面型定向福射天線。
【背景技術(shù)】
[0002] 定向福射天線應(yīng)用在雷達(dá)天線，車載天線等多個(gè)領(lǐng)域中。在日常應(yīng)用中，定向福射 天線具有很好的方向性，較偶極天線有高的增益。用它來(lái)測(cè)向、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)遠(yuǎn)距離通信效果特別 好。定向天線可W應(yīng)用在許多場(chǎng)合，可應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)卡，電視接收，電臺(tái)的信號(hào)傳輸，如果再 配上仰角和方位旋轉(zhuǎn)控制裝置，更可W隨也所欲與包括空間飛行器在內(nèi)的各個(gè)方向上的電 臺(tái)聯(lián)絡(luò)。
[0003] 考慮到成本與調(diào)節(jié)的可操作性問(wèn)題，基于C型條帶的平面型定向福射天線W其定 向性好，高增益的特點(diǎn)，在日常生活，航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著工藝技術(shù)的日 益提高，定向福射天線的種類不斷增加，由起初最典型的八木天線發(fā)展到今天的微帶、印刷 等多種形式。因此，設(shè)計(jì)一種高增益，具有定向福射特性的平面型天線具有很大的市場(chǎng)前 島 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于C型條帶的平面型定向福射天 線，該天線采用共面微帶結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)引向器與激勵(lì)元之間的距離與大小，來(lái)調(diào)節(jié)相位與 幅度之比，達(dá)到具有高增益的定向福射的目的，同時(shí)，還具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，易于制造等優(yōu) 勢(shì)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0006] 一種基于C型條帶的平面型定向福射天線，包括介質(zhì)基板、激勵(lì)元、引向器、接地 板和同軸電纜，介質(zhì)基板上表面的靠上部分設(shè)置有C型條帶形狀的引向器，介質(zhì)基板上表 面的靠下部分設(shè)置有長(zhǎng)方形形狀的接地板，所述接地板之間設(shè)置有一倒傘柄形狀的激勵(lì) 元，所述激勵(lì)元的一端與左側(cè)的接地板連接，另一端與同軸電纜的內(nèi)芯連接。
[0007] 進(jìn)一步，所述引向器為一個(gè)C型條帶結(jié)構(gòu)，其外邊緣與介質(zhì)基板的長(zhǎng)邊相切。
[0008] 進(jìn)一步，所述接地板為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，分為左右兩個(gè)長(zhǎng)方形，分布在激勵(lì)元兩側(cè)。
[0009] 進(jìn)一步，所述激勵(lì)元為一倒傘柄結(jié)構(gòu)，傘柄半圓環(huán)的末端與左側(cè)的接地板連接，另 一端與同軸線的內(nèi)芯連接，且激勵(lì)元與兩側(cè)的接地板都有0. 151mm的間距。
[0010] 進(jìn)一步，所述同軸電纜包括內(nèi)芯、介質(zhì)層和外導(dǎo)體，所述內(nèi)芯的裸露部分為半圓柱 體，且裸露部分內(nèi)芯與激勵(lì)元連接；所述介質(zhì)層、外導(dǎo)體的橫截面與介質(zhì)基板、接地板的下 邊緣接觸。
[0011] 進(jìn)一步，所述介質(zhì)基板長(zhǎng)度L為84mm，寬度W為33. 85mm，高度H為0. 127mm。
[0012] 進(jìn)一步，所述左側(cè)接地板的長(zhǎng)度L8為47. 95mm，寬度W6為14. 6mm。
[0013] 進(jìn)一步，所述右側(cè)接地板的長(zhǎng)度L6為29. 42mm，寬度W6為14. 6mm。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果在于；1)通過(guò)激勵(lì)元的單饋點(diǎn)饋電，使引向器與之禪合， 使激勵(lì)元與引向器產(chǎn)生相反的電流，通過(guò)調(diào)節(jié)兩者的相位差與幅度比達(dá)到定向福射的目 的；2)該天線可W工作在GPSL1頻段，可用于衛(wèi)星定位，跟蹤，衛(wèi)星導(dǎo)航等；3)除了有效的 實(shí)現(xiàn)了平面型高增益定向福射特性，還具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，易于制造等優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實(shí)用新型提供如下 附圖進(jìn)行說(shuō)明：
[0016] 圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)H維視圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的俯視圖；
[0018] 圖3為本實(shí)用新型的S11參數(shù)隨頻率變化的曲線圖；
[0019] 圖4為本實(shí)用新型在GPSL1頻段的增益圖；
[0020] 圖中；1-介質(zhì)基板，2-引向器，3-激勵(lì)元，4-同軸線，5-接地板。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0022] 圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)H維視圖，如圖所示，本實(shí)用新型提供的基于C型條 帶的平面型定向福射天線包括介質(zhì)基板1、引向器2、激勵(lì)元3、同軸線4、接地板5;所述介 質(zhì)基板1上表面的靠上部分設(shè)置有C型條帶形狀的引向器2,所述介質(zhì)基板1上表面的靠下 部分設(shè)置有長(zhǎng)方形形狀的接地板5,所述接地板5之間設(shè)置有一倒傘柄形狀的激勵(lì)元3,所 述激勵(lì)元3的一端與左側(cè)的接地板5連接，另一端與同軸線4的內(nèi)芯連接，使得天線在GPS L1頻段有效地實(shí)現(xiàn)了定向福射特性。
[0023] 所述引向器2呈半楠圓環(huán)結(jié)構(gòu)，使電流的禪合路徑更加平滑，有效地提高了福射 效率，使效率達(dá)到98%。
[0024] 所述接地板5為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，分為左右兩個(gè)長(zhǎng)方形分布在激勵(lì)元3兩側(cè)，分別與激 勵(lì)元3有0. 151mm的間距，且緊貼介質(zhì)基板1上表面的下邊緣設(shè)置。
[0025] 所述激勵(lì)元3為一倒傘柄結(jié)構(gòu)，傘柄半圓環(huán)的末端與左側(cè)的接地板5連接，另一端 與同軸線4的內(nèi)芯連接，且激勵(lì)元3與兩側(cè)的接地板5都有0. 151mm的間距，使電流通過(guò)單 饋點(diǎn)流至激勵(lì)元3和接地板5,從而引起引向器2與之禪合產(chǎn)生相反電流，實(shí)現(xiàn)定向福射特 性。
[0026] 所述同軸電纜4包括內(nèi)芯、介質(zhì)層和外導(dǎo)體，所述內(nèi)芯裸露部分為半圓柱體并與 激勵(lì)元3連接；所述介質(zhì)層、外導(dǎo)體的橫截面與介質(zhì)基板1、接地板5的下邊緣接觸。
[0027] 所述介質(zhì)基板1為薄長(zhǎng)方體形基板，其長(zhǎng)度L為84mm，寬度W為33. 85mm，厚度H為 0.127mm，材料選用了化eRogersDuroid5880,相對(duì)介電常數(shù)為2. 2,相對(duì)磁導(dǎo)率為1.0,損 耗角正切為0.0009。
[0028] 在本實(shí)施例中，引向器1、激勵(lì)元3、接地板5均為厚度相同的覆銅薄膜，左側(cè)接地 板5的長(zhǎng)度L8為47. 95mm，寬度W6為14. 6mm，右側(cè)接地板5的長(zhǎng)度L6為29. 42mm，寬度W6 為 14. 6mm。
[0029] 在本實(shí)施例中，使用高頻電磁仿真軟件HFSS13. 0進(jìn)行仿真分析，經(jīng)過(guò)仿真優(yōu)化之 后得到各項(xiàng)參數(shù)尺寸如下表所示：
[0030] 表1各參數(shù)最佳尺寸表
[0031]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于C型條帶的平面型定向輻射天線，其特征在于：包括介質(zhì)基板、激勵(lì)元、弓丨 向器、接地板和同軸電纜，所述介質(zhì)基板上表面的靠上部分設(shè)置有C型條帶形狀的引向器， 所述介質(zhì)基板上表面的靠下部分設(shè)置有長(zhǎng)方形形狀的接地板，所述接地板之間設(shè)置有一倒 傘柄形狀的激勵(lì)元，所述激勵(lì)元的一端與左側(cè)的接地板連接，另一端與同軸電纜的內(nèi)芯連 接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于C型條帶的平面型定向輻射天線，其特征在于：所 述引向器為一個(gè)C型條帶結(jié)構(gòu)，其外邊緣與介質(zhì)基板的長(zhǎng)邊相切。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于C型條帶的平面型定向輻射天線，其特征在于：所 述接地板為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，分為左右兩個(gè)長(zhǎng)方形，分布在激勵(lì)元兩側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于C型條帶的平面型定向輻射天線，其特征在于：所 述激勵(lì)元為一倒傘柄結(jié)構(gòu)，傘柄半圓環(huán)的末端與左側(cè)的接地板連接，另一端與同軸線的內(nèi) 芯連接，且激勵(lì)元與兩側(cè)的接地板都有0. 151mm的間距。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于C型條帶的平面型定向輻射天線，其特征在于：所 述同軸電纜包括內(nèi)芯、介質(zhì)層和外導(dǎo)體，所述內(nèi)芯的裸露部分為半圓柱體，且裸露部分內(nèi)芯 與激勵(lì)元連接；所述介質(zhì)層、外導(dǎo)體的橫截面與介質(zhì)基板、接地板的下邊緣接觸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于C型條帶的平面型定向輻射天線，其特征在于：所 述介質(zhì)基板長(zhǎng)度L為84mm，寬度W為33. 85mm，高度H為0. 127mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于C型條帶的平面型定向輻射天線，其特征在于：所 述左側(cè)接地板的長(zhǎng)度L8為47. 95mm，寬度W6為14. 6mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于C型條帶的平面型定向輻射天線，其特征在于：所 述右側(cè)接地板的長(zhǎng)度L6為29. 42mm，寬度W6為14. 6mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于C型條帶的平面型定向輻射天線，該天線包括介質(zhì)基板、激勵(lì)元、引向器、接地板和同軸電纜，介質(zhì)基板上表面的靠上部分設(shè)置有C型條帶形狀的引向器，介質(zhì)基板上表面的靠下部分設(shè)置有長(zhǎng)方形形狀的接地板，所述接地板之間設(shè)置有一倒傘柄形狀的激勵(lì)元，所述激勵(lì)元的一端與左側(cè)的接地板連接，另一端與同軸電纜的內(nèi)芯連接。該天線通過(guò)激勵(lì)元的單饋點(diǎn)饋電，使引向器與之耦合，使激勵(lì)元與引向器產(chǎn)生相反的電流，通過(guò)調(diào)節(jié)兩者的相位差與幅度比達(dá)到定向輻射的目的；該天線可以工作在GPS L1頻段，可用于衛(wèi)星定位，跟蹤，衛(wèi)星導(dǎo)航等；除了有效的實(shí)現(xiàn)了平面型高增益定向輻射特性，該天線還具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，易于制造等優(yōu)勢(shì)。
【IPC分類】H01Q1-50, H01Q1-48, H01Q1-38
【公開(kāi)號(hào)】CN204391267
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520080378
【發(fā)明人】唐明春, 周博雅, 理查德·齊奧爾科夫斯基
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日