[实用新型]赋形平面八木对数周期天线

说明书

本实用新型公开了一种赋形平面八木对数周期天线，在一块印刷电路板的上下两表面各刻蚀一层金属结构，金属材质为铜。上层金属结构由偶极子阵列与赋形引向器组成，下层金属结构由偶极子阵列与接地结构组成，偶极子臂的形状均为S形，引向器的形状为直线段与圆弧相间连接。偶极子臂赋形后能有效提高天线增益，增加引向器也能够提高增益。本实用新型体积小、重量轻、剖面低、易集成，在无线通讯系统中有较强应用价值。

技术领域

本实用新型涉及微波、无线通信与测试仿真技术领域，具体是一种赋形平面八木对数周期天线。

背景技术

平面天线具有体积小、重量轻、剖面低、易集成的特性，平面对数周期天线自发明以来，至今技术已非常成熟。对数周期天线属于宽带天线，有着较稳定的辐射特性，在无线通信系统中有很广泛的应用。对数周期天线是一种非频变天线，该类天线在特定较宽的频率范围内，其重要特性，包括方向图、极化、阻抗等保持不变或稍有变化。由于传统的对数周期天线增益一般，因此如何提高天线增益成为天线设计的重点。

提高天线增益最普遍的方法是构建阵列，但是这样就需要额外考虑馈电、阵列之间的耦合等对天线性能的影响，不仅大大增加天线的尺寸而且增大设计复杂度，提高制作成本。增加引向器也是一个提高端射天线增益的有效方式，随着引向器数量的增加，增益提高的效果会逐渐变差。当引向器个数提高到10个以上时，再继续增加引向器，增益几乎不会再提高。本实用新型中涉及的赋形方式最早被提出是应用于八木天线增益的提高，有比较明显的效果，赋形之后增益提高3dB。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种赋形平面八木对数周期天线，该天线具有结构简单、增益高、易加工等优点。对偶极子臂及引向器的赋形，有效地提高了天线增益。引向器的引入使偶极子阵列与引向器之间产生耦合，也为增益的提高做出贡献。对比于传统平面对数周期天线，增益有明显提高。

实现本实用新型目的的具体技术方案是：

一种赋形平面八木对数周期天线，特点是该天线由上至下依次包括，第一金属结构、介质基板和第二金属结构；介质基板为矩形；

所述第一金属结构包括微带馈线、上层连接线、上层第一偶极子臂、上层第二偶极子臂、上层第三偶极子臂、上层第四偶极子臂和赋形引向器；所述第一金属结构除了赋形引向器外，为固定连接的一个整体；所述第二金属结构为一个整体，包括接地结构、下层连接线、下层第一偶极子臂、下层第二偶极子臂、下层第三偶极子臂和下层第四偶极子臂；

所述微带馈线为矩形，其下边界与介质基板下边界对齐，垂直中线与介质基板的垂直中线对齐；

所述上层连接线为矩形，与微带馈线相连，其垂直中线与介质基板的垂直中线对齐；所述上层第一偶极子臂、上层第二偶极子臂、上层第三偶极子臂和上层第四偶极子臂均呈S形，弯曲的弧度各不相同，长度和宽度依次减小，上层第四偶极子臂尾端与上层连接线的末端对齐，各偶极子臂交错依次向上连接在连接线的两侧；所述赋形引向器为左右对称结构，由圆弧和直线段相间连接构成，对称轴与介质基板的垂直中线对齐，设置于上层第四偶极子臂上方；

所述接地结构为左右对称结构，外边界与介质基板的边界重合，内边界为圆弧形；

所述下层连接线为矩形，与接地结构相连，其垂直中线与介质基板的垂直中线对齐；所述下层第一偶极子臂、下层第二偶极子臂、下层第三偶极子臂和下层第四偶极子臂均呈S形，弯曲的弧度各不相同，长度和宽度依次减小，下层第四偶极子臂尾端与下层连接线的末端对齐，各偶极子臂交错依次向上连接在连接线的两侧；

所述上层第一偶极子臂与下层第一偶极子臂、上层第二偶极子臂与下层第二偶极子臂、上层第三偶极子臂与下层第三偶极子臂、上层第四偶极子臂与下层第四偶极子臂结构各自相同，在介质基板上分别位于同一高度。

所述第一金属结构、第二金属结构使用的材料均为铜。