[发明专利]一种超宽带单极子天线无效
申请号: | 201310286599.5 | 申请日: | 2013-07-09 |
公开(公告)号: | CN103346388A | 公开(公告)日: | 2013-10-09 |
发明(设计)人: | 邱景辉;赵元清;祁嘉然 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工业大学 |
主分类号: | H01Q1/36 | 分类号: | H01Q1/36;H01Q1/48 |
代理公司: | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人: | 高媛 |
地址: | 150001 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 宽带 单极 天线 | ||
技术领域
本发明涉及一种单极子天线,具体涉及一种超宽带单极子天线。
背景技术
单极子天线或称为直立天线是垂直于地面或导电平面架设的天线,已广泛应用于长、中、短波及超短波波段。其由长为h的直立阵子和无限大地板组成。地面的影响可用天线的镜像来代替,这样单极子天线就可以等效为自由空间内臂长为2h的对称振子。当然,这样的等效仅对地面上的半空间等效,原因是地板以下没有辐射场。由于单极子天线的工作频率依赖于天线的尺寸,因此传统的单极子天线是一种窄带天线,应用的范围受到其窄带特性的限制。圆片型的单极子天线较普通的单极子天线来说,其带宽特性有了明显的改善。但是往往具有较大的尺寸,尤其是其地板的尺寸,这给对其应用造成了一定的限制。
发明内容
本发明为解决传统单极子天线带宽窄以及尺寸较大的问题,进而提出一种超宽带单极子天线。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明包括半圆片组件、地板和同轴线,半圆片组件安装在地板上表面的中部,同轴线的上端与地板下表面的中部连接,同轴线的外导体与地板接触,同轴线的内芯穿过地板与半圆片组件连接,所述半圆片组件包括两个半圆片,两个半圆片交叉设置,且两个半圆片的表面相互垂直,每个半圆片圆弧端的中部与地板上表面的中部连接,每个半圆片的直线端与地板的上表面平行,每个半圆片的中部开有圆形通孔。
本发明的有益效果是:本发明相比于传统的单极子天线具有尺寸小、带宽很宽和便于与移动设备相集成的优点,因此能够更加广泛的应用于实际生活当中;本发明能够实现6.8Ghz-37.8Ghz的带宽;更为重要的是,相比于其他的具有同样工作特性的天线,该天线的尺寸要小很多,便于实际的应用;本发明可应用于无限频谱的检测;本发明将两个同样的半圆片垂直于地板正交设置,实现了天线的宽带特性和小型化;由于每个半圆片上开有圆形通孔,使得本发明的风阻较小,能够更好的应用于多种移动设备上。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图,图2为所提出的新型超宽带单极子天线的驻波比,其中Frequency表示频率,VSWR表示驻波比,图3为所提出的新型超宽带单极子天线在10Ghz时的E面方向图,其中Theta表示俯仰角度,Degree表示角度的大小,Abs表示绝对值,phi表示水平角度,图4为所提出的新型超宽带单极子天线在15Ghz时的E面方向图,其中,图5为所提出的新型超宽带单极子天线在25Ghz时的E面方向图,图6为所提出的新型超宽带单极子天线在35Ghz时的E面方向图,图7为所提出的新型超宽带单极子天线在10Ghz时的H面方向图,图8为所提出的新型超宽带单极子天线在15Ghz时的H面方向图,图9为所提出的新型超宽带单极子天线在25Ghz时的H面方向图,图10为所提出的新型超宽带单极子天线在35Ghz时的H面方向图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种超宽带单极子天线包括半圆片组件、地板1和同轴线2,半圆片组件安装在地板1上表面的中部,同轴线2的上端与地板1下表面的中部连接,同轴线2的外导体与地板1接触,同轴线2的内芯穿过地板1与半圆片组件连接,所述半圆片组件包括两个半圆片3,两个半圆片3交叉设置,且两个半圆片3的表面相互垂直,每个半圆片3圆弧端的中部与地板1上表面的中部连接,每个半圆片3的直线端与地板1的上表面平行,每个半圆片3的中部开有圆形通孔3-1。
具体实施方式二:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种超宽带单极子天线的地板1为圆形地板1,圆形地板1的半径为15mm,圆形地板1的厚度为0.3mm。
本实施方式的技术效果是:通过地板的镜像效果,将单极子天线等效为对称振子天线(只针对地板上半平面等效),使其具有对称振子的辐射特性。并且该技术相比于传统的方式而言,减小了所需的地板的尺寸。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种超宽带单极子天线的每个半圆片3的半径为9.6mm,每个半圆片3的厚度为0.3mm。
本实施方式的技术效果是:通过利用半圆片形式的单极子天线,可以有效的展宽天线的带宽,即改善传统单极子天线的窄带的缺点。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种超宽带单极子天线的每个圆形通孔3-1的半径为4.7mm~4.75mm。
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