[发明专利]耦合馈电的全向辐射振子阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种印刷型天线，具体涉及一种全向辐射印刷型天线，属于无线电技术领域。

背景技术

印刷型天线是一种采用现代印制电路板技术制作的天线，全向天线是一种在水平面内辐射性基本没有差异，而在垂直面内具有定向辐射性的天线，即在水平方向图上表现为360°均匀辐射，也就是平常所说的无方向性。全向天线发展至今，结构上产生了多种形式，有单极子、偶极子、双锥、螺旋天线等，而实现方式上主要有并馈和串馈两种方式。在一点对多点的基站对终端的通信以及卫星通信系统等一些专用通信系统中有广泛的应用。

这种天线一般以全向增益不低于4dB为高增益标准，因为这样还可保证波束较宽。需要通过合理的设计保证天线在单位尺寸上产生较高的增益，现有的全向天线研究主要包括以下方面：一是异形振子，虽然能够实现宽带，但会发生方向图分裂，全向性较差；二是同轴共线交叉馈电振子天线，虽然能够实现高增益和全向性，但是由于终端为短路器，整个天线为谐振式结构，导致带宽较窄；现有的全向高增益天线普遍具有带宽窄和单位长度产生的增益较低等缺点，而后者不利于天线的小型化。因此如何在保证全向性较好的情况下尽可能展宽带宽并同时提高增益，是研究的热点问题。

发明内容

本发明的目的是为解决现有全向天线带宽窄，增益低，工作频带内全向性差且尺寸较大的问题，进而提供一种耦合馈电的全向辐射振子阵列天线。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的耦合馈电的全向辐射振子阵列天线包括介质板和共面波导中心馈线，所述天线还包括馈电端口匹配枝节、辐射型终端负载和两组振子，介质板的前板面上印刷有共面波导中心馈线、馈电端口匹配枝节、辐射型终端负载和两组振子，共面波导中心馈线的下端与馈电端口匹配枝节连接，共面波导中心馈线的上端与辐射型终端负载连接，每组振子包括第一振子和第二振子，第一振子和第二振子均为矩形，两组振子沿共面波导中心馈线对称设置，第一振子远离共面波导中心馈线的一侧开有第一矩形口，第二振子远离共面波导中心馈线的一侧开有第二矩形口，介质板的后板面上印刷有第一水平馈线和第二水平馈线，介质板上位于每个第一振子的上端面位置处开有一个第一金属化过孔，介质板上位于每个第一振子的下端面位置处开有一个第二金属化过孔，第一水平馈线通过两个第一金属化过孔与第一振子连接，第二水平馈线通过两个第二金属化过孔与第一振子连接。

本发明的有益效果是：一、本发明通过印刷型振子结构、矩形缺口结构、馈电端口匹配枝节、过孔和水平馈线结构以及采用辐射型终端负载拓宽了天线的工作带宽，也大大提高了天线的单位电长度增益，两组振子对称设置，通过水平馈线和金属化过孔达到强制均衡馈电的作用，使得两组振子都能够均衡馈电；振子上加载矩形开口使得天线上的辐射电流更为均匀，提高了天线的增益，降低了天线的方向图不圆度，提高了全向性；馈电端口匹配枝节则起到了调整馈电端口阻抗，从而实现阻抗匹配的作用；辐射型终端负载改变了以往损耗型终端负载的降低天线辐射效率的缺点，能够提高天线的增益；二、本发明天线馈电形式紧凑，充分利用空间，本发明的馈电形式为共面波导馈电，这种馈电形式可以适用于同轴线等传统馈线馈电，也可以适用于现代集成传输线馈电，适用范围更广泛，本发明为平面印刷型天线，相对带宽较大，尺寸小，结构紧凑，可集成到移动终端的电路板上，能够实现天线的集成化；三、本发明的天线的结构简单，具有较好的全向性和较宽的频带，通过增加节数以及改变单元长度就可以进一步提高增益和扩展到其它频段，可移植性较好。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图，图2是图1的后视图，图3是图1中K处的放大图，图4是图1中I处的放大图，图5是图1的左视图，图6是图5中的R处的放大图，图7是本发明的实施例得到的反射系数与频率关系图，图8是本发明天线在工作频带内频点为4.7GHz的E面和H面的方向图。

具体实施方式