[实用新型]一种适用于偶极子天线的巴伦

说明书

技术领域

本实用新型涉及不平衡-平衡转换的巴伦结构领域，具体涉及一种适用于偶极子天线的巴伦。

背景技术

二十世纪七十年代以后，微带天线以其重量轻、体积小、成本低、低剖面和易于共形等优点，引领众多学者深入研究和发展。其中微带偶极子天线,及由其衍生的准八木天线更因结构简单、性能稳定，在探测、通信、广播电视和军事等领域得到广泛应用。

偶极子天线、准八木天线等属于差分平衡天线，以不平衡的同轴馈线对其进行馈电时，需要能够实现不平衡-平衡转换的巴伦进行匹配。近年来，随着偶极子天线等平衡电路的需求，各种巴伦应时而生，它们有其特定的应用价值，往往也有相应的缺点。《Chung-Hao Tsai, Hung-Chuan Chen, and Tzong-Lin Wu,“A Novel Compact Balun Using a Weakly Coupled Line With Grounded Resonator,” IEEE Microwave and wireless components letters , VOL. 24, NO. 11, pp.762–765,november 2014.》公开了利用平行微带线间弱耦合实现的一款小型化宽带巴伦，设计频带内增益稳定，但是结构过于复杂，制作成本较高。《A.M. Sánchez, M. Ribó, L. Pradell, J. Anguera and A. Andújar,“CPW balun for printed balanced antennas,”IEEE Electronics Letters 22nd May 2014 Vol. 50 No. 11 pp. 785–786》公开了通过抑制共面微带线中偶模信号、匹配奇模信号实现的一款共面巴伦，平衡性好，结构简单，但带宽较窄。《Slawomir Koziel, Stanislav Ogurtsov, W. Zieniutycz, A. Bekasiewicz，“Design of a Planar UWB Dipole Antenna With an Integrated Balun Using Surrogate-Based Optimization,” IEEE Antennas and wireless propagation letters , vol. 14,pp.366–369,2015.》公开了利用电容耦合的巴伦构造一体化超宽频带偶极子天线，结构简单，但尺寸较大，辐射特性也不太理想。《Hualiang Zhang,Hao Xin,“A Dual-Band Dipole Antenna With Integrated-Balun,”IEEE Transactions on antennas and propagation, vol. 57, no. 3, pp.786–789,March, 2009.》是以四端口网络实现的平面巴伦，仿真和测试结果表明该类巴伦在工作频点处插入损耗小，相位特性好，但应用该巴伦构成的偶极子天线平衡性不太理想。

发明内容

针对以上缺陷，本实用新型提供一种适用于偶极子天线的巴伦，具有结构简单、尺寸小、制作成本低、工作频带宽、转换效果好的特点，采用这种巴伦构成谐振频率为2.45GHz的偶极子天线的仿真和实测回波损耗在2～3GHz内比较吻合、低于-10dB的相对带宽超过25%、2.45GHz处的方向图也符合偶极子天线的辐射特性。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种适用于偶极子天线的巴伦，包括分别设置于基片正面的第一部和反面的第二部；所述巴伦的第一部包括第一水平部和四条并排的一端连接于第一水平部的竖直部，每条所述竖直部的长度等于天线谐振波长的四分之一；位于外侧的两条竖直部为C微带线，位于中间的两条竖直部为B微带线，所述两条B微带线的另一端之间连接有第二水平部，所述两条B微带线、第一水平部和第二水平部所包围形成的窗口区中设置有A微带线，所述第一水平部和第二水平部在相对外侧分别设置有第一输入端和第一输出端；所述巴伦的第二部包括两条端口线，所述两条端口线的外端分别作为第二输入端和第二输出端，内端分别延伸至窗口区在基片反面的投影区，并分别通过金属过孔与A微带线导通。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

A微带线和B微带线作为传输电路，依据平行微带线上的电流分布规律， 通过与传输电路平行的C微带线来抵消不平衡馈电引起的交叉辐射，实现不平衡-平衡转换；两个输入端和两个输出端异面设置，使天线辐射臂异面设置，有利于缩小天线的尺寸。