[发明专利]天线装置以及天线阵列

说明书

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种天线装置，还涉及一种天线阵列。

背景技术

天线在通信、广播、电视、雷达和导航等无线电系统中被广泛的应用，起到了传播无线电波的作用，是有效地辐射和接受无线电波必不可少的装置。尤其在医疗诊断领域中，天线作为微波成像系统中重要的部件得到了快速发展。在人体成像及肿瘤检测中，天线需要和人体组织耦合，人们对天线的各项要求也逐渐提高。而传统的天线的辐射方向性差会带来寄生耦合、信号溢漏的问题，造成能量的损耗和探测灵敏性差，成像效果低下，因此天线的设计面临了新的挑战。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种辐射方向性好且具有高辐射效率的天线装置。

还提供一种辐射方向性好且具有高辐射效率的天线阵列。

一种天线装置，包括第一天线结构、第二天线结构以及连接元件，所述第一天线结构为喇叭天线结构；所述第二天线结构位于所述第一天线结构的内部；所述第二天线结构包括并行设置的第一辐射贴片、第二辐射贴片以及第三辐射贴片且三者位于不同的平面上；所述第一辐射贴片、所述第三辐射贴片分别位于所述第二辐射贴片的两侧；所述第一辐射贴片、所述第二辐射贴片以及所述第三辐射贴片均包括传输端和辐射端；所述辐射端为侧向渐开形状，且所述第一辐射贴片、所述第三辐射贴片的渐开方向与所述第二辐射贴片的渐开方向相对设置；所述连接元件包括第一连接元件、第二连接元件以及第三连接元件；所述第一辐射贴片通过所述第一连接元件与所述第一天线结构连接，所述第三辐射贴片通过所述第三连接元件与所述第一天线结构上连接有第一辐射贴片的相同一侧连接；所述第二辐射贴片通过所述第二连接元件与所述第一天线结构上连接有第一辐射贴片的相对一侧连接。

在其中一个实施例中，所述第二天线结构为维瓦尔第天线结构。

在其中一个实施例中，所述传输端用于与信号输入接头连接；所述第二辐射贴片为导电层，所述第二辐射贴片的传输端连接于所述信号输入接头的中央导电端；所述第一辐射贴片、所述第三辐射贴片为接地层，所述第一辐射贴片的传输端、所述第三辐射贴片的传输端分别连接于所述信号输入接头的外部。

在其中一个实施例中，所述第一连接元件和所述第三连接元件的总阻抗与天线的阻抗相匹配，所述第二连接元件的总阻抗与所述天线的阻抗相匹配。

在其中一个实施例中，所述第一连接元件、所述第二连接元件以及所述第三连接元件为贴片电阻。

在其中一个实施例中，还包括天线基质层，所述天线基质层与所述第一辐射贴片、所述第二辐射贴片以及所述第三辐射贴片平行设置，所述天线基质层分别设于所述第一辐射贴片、所述第二辐射贴片以及所述第三辐射贴片的两侧，用于支撑所述第一辐射贴片、所述第二辐射贴片以及所述第三辐射贴片。

在其中一个实施例中，所述天线基质层为介电常数为2～10的介电材料。

在其中一个实施例中，还包括引导头，所述引导头设于所述第一天线结构上与所述第一辐射贴片的传输端相对的一侧；所述引导头为分段渐缩锥形结构；所述引导头的介电常数大于所述天线基质层的介电常数。

在其中一个实施例中，还包括包裹所述第一天线结构和所述引导头的封闭包，用于对所述天线装置的工作频率范围进行调节。

一种天线阵列，包括多个规则排列的如上所述任一实施例中的天线装置。

上述天线装置中，第二天线结构置于第一天线结构内，且通过连接元件实现第一天线结构与第二天线结构之间的连接，其辐射方向性较好，能够达到集中定向辐射的效果，能将大多数的电磁能量发射到被检测的物体中去，具有高辐射效率。

附图说明

图1为一实施例中的天线装置的侧视图；

图2为图1所示实施例中的天线装置的正视图；

图3为图1所示实施例中的天线装置的俯视图；

图4为沿图3中A-A＇线的剖视图；

图5为一实施例中的天线装置的内部结构示意图；

图6另一实施例中的天线装置的结构示意图；

图7一实施例中的天线阵列的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。