宽带印刷小型化对数周期天线制造技术

宽带印刷小型化对数周期天线，涉及超宽带天线小型化技术。它为了解决现有的对数周期天线尺寸过大，导致印刷电路板尺寸较大的问题。本发明专利技术线的馈线两侧共有14个阵子，其中一侧的七个阵子从短阵子向长阵子方向依次为一号阵子至七号阵子，另一侧的七个阵子从短阵子向长阵子方向依次为八号阵子至十四号阵子；一号阵子、二号阵子、三号阵子、八号阵子、九号阵子和十号阵子均为“一”字形；四号阵子、五号阵子、十一号阵子、十二号阵子和十三号阵子均为“T”形；六号阵子、七号阵子和十四号阵子均为“山”字形。通过对天线的尺寸进行优化，尺寸能够减小50％以上，进而使得印刷电路板尺寸大大减小。本发明专利技术适用于宽带无线传输。

【技术实现步骤摘要】
宽带印刷小型化对数周期天线
本专利技术涉及超宽带天线小型化技术。
技术介绍
对数周期天线产生于20世纪50年代末，是根据相似概念构成的非频变天线的 一种类型，具有很好的宽频特性，在宽带无线传输中有着广泛的应用。在微波波段，可以作 为反射面天线或者透镜天线的照射器、相控阵天线的辐射单元等；在超短波波段，可以作为 全频道的电视接收天线或应用于其它宽频带场合；在短波波段，它是目前唯一的能利用一 副天线工作于整个短波波段并保持优良电性能的宽带天线。随着我们使用频段的不断增 高，对数周期天线也越来越小，其带来的好处就在于能够通过印刷电路板的工艺完成对其 的加工。同时我们也可以更加便捷对其进行形状等结构特性的改进，以使之达到我所需要 的小型化，宽频带的效果。一般的传统对数周期天线及初期的印刷对数周期天线存在一些 缺陷，主要问题是其尺寸过大，天线大小由最低工作频率（波长最长）而决定。在此情况下 印刷电路板尺寸较大，严重地限制了天线的应用空间。通常的分形方式能够使天线尺寸缩 减比例普遍小于30%，超过30%的分形情况加工将过于复杂。对于低频段的振子而言，常 见的T型结构会出现上下表面金属重合的情况，从而导致严重的耦合，对天线特性产生极 大破坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的对数周期天线尺寸过大，导致印刷电路板尺寸较 大的问题，提供一种宽带印刷小型化对数周期天线。 本专利技术所述的宽带印刷小型化对数周期天线的馈线两侧共有14个阵子，其中一 侧的七个阵子从短阵子向长阵子方向依次为一号阵子至七号阵子，另一侧的七个阵子从短 阵子向长阵子方向依次为八号阵子至十四号阵子； -号阵子、二号阵子、三号阵子、八号阵子、九号阵子和十号阵子均为一字形； 四号阵子、五号阵子、十一号阵子、十二号阵子和十三号阵子均为T形； 六号阵子、七号阵子和十四号阵子均为山字形。 本专利技术采用后馈形式的驻波结构，在辐射特征保持不变的情况下，通过对其尺寸 进行优化，尺寸能够减小50%以上，进而使得印刷电路板尺寸大大减小，增大了天线的应用 空间。 【附图说明】 图1为实施方式一中的馈电结构原理图； 图2为实施方式一所述的宽带印刷小型化对数周期天线的结构示意图； 图3为实施方式二中的一字形阵子的尺寸定义； 图4为实施方式二中的T形阵子的尺寸定义； 图5为实施方式二中的山字形阵子的尺寸定义； 图6为实施方式二中的阵子间距的定义； 图7为实施方式三中的七号阵子与渐变线的距离的定义； 图8为实施方式二中，反射系数与频率的关系的仿真结果； 图9为实施方式二中，工作频率为8GHz时，E面与Η面的辐射特性； 图10为实施方式二中，工作频率为12GHz时，Ε面与Η面的辐射特性； 图11为实施方式二中，工作频率为18GHz时，Ε面与Η面的辐射特性。 【具体实施方式】 【具体实施方式】 一：结合图1和2说明本实施方式，本实施方式所述的宽带印刷小型 化对数周期天线，该对数周期天线的馈线两侧共有14个阵子，其中一侧的七个阵子从短阵 子向长阵子方向依次为一号阵子1至七号阵子7,另一侧的七个阵子从短阵子向长阵子方 向依次为八号阵子8至十四号阵子14 ; 一号阵子1、二号阵子2、三号阵子3、八号阵子8、九号阵子9和十号阵子10均为 一字形； 四号阵子4、五号阵子5、十一号阵子111、十二号阵子12和十三号阵子13均为Τ 形； 六号阵子6、七号阵子7和十四号阵子14均为山字形。 如图1所示，为使馈电更加方便，本实施方式所述的宽带印刷小型化对数周期天 线采用后馈形式的驻波结构，而不采用一般对数周期天线使用的前馈行波结构。通过短路 子中心馈电带条15与顶面带条连接，这样中心馈电带条与底面带条共同构成一对平行的 终端短路传输线。而中心馈电带条与其底面金属带条开路，共同构成了终端开路的另一对 传输线，由于终端短路时反射系数为-1，开路时为1，使得两对传输线上传输的导行电磁波 相位差180度，从而完成对同一位置上一对振子的对称馈电。 为了增大尺寸缩减比例，本实施方式采用终端加载的方式。加载阵子选用Τ型 结构和山字形结构，使用端电容效应来完成。为减小耦合，将Τ型结构末端加载过长 的部分折回，形成山字形结构，仿真结果证明：折回与不折回的辐射效果差距不大，而互 耦带来的破坏则大大减小。 采用本实施方式所述的宽带印刷小型化对数周期天线的结构，通过对其尺寸进行 优化，尺寸能够减小50%以上，进而使得印刷电路板尺寸大大减小，增大了天线的应用空 间。 【具体实施方式】 二：结合图3至图6、图8至图11说明本实施方式，本实施方式是对 实施方式一所述的宽带印刷小型化对数周期天线的进一步限定，本实施方式中，所述的对 数周期天线的宽度为8. 60mm ; 一号阵子1为一字形，其长度为1. 66謹，宽度为0· 13謹； 二号阵子2为一字形，其长度为2. 46mm，宽度为0· 19mm ; 三号阵子3为一字形，其长度为3. 61mm，宽度为0· 28mm ; 四号阵子4为T形，该T形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为3. 25mm， 宽度为〇. 4mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为1. 62mm，宽度为0. 4mm ; 五号阵子5为T形，该T形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为3. 08mm， 宽度为0. 57mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为3. 24mm，宽度为0. 57mm ; 六号阵子6为山字形，该山字形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为 2. 82mm，宽度为0· 83mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为4. 75mm，宽度为0· 83mm ;该 山字形的两个凹槽的深度为0.42mm，宽度为1. 13mm; 七号阵子7为山字形，该山字形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为 2. 45mm，宽度为1. 20mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为6. 20mm，宽度为1. 20mm ;该 山字形的两个凹槽的深度为1.80mm，宽度为1.30mm; 八号阵子8为一字形，其长度为1.35mm，宽度为0. 11mm; 九号阵子9为一字形，其长度为2. 02mm，宽度为0· 16mm ; 十号阵子10为一字形，其长度为2. 98mm，宽度为0· 23mm ; 十一号阵子111为T形，该T形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为 3. 32mm,宽度为0· 33mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为1. 19mm,宽度为0· 33mm ; 十二号阵子12为T形，该T形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为 3. 17mm，宽度为0· 48mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为2. 42mm，宽度为0· 48mm ; 十三号阵子13为T形，该T形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为 2. 96mm，宽度为0. 69mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为4. 07mm，宽度为0. 69mm ; 十四号阵子14为山字形，该山字形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度 为2. 65mm，宽度为1. 00mm ;本文档来自技高网...

【技术保护点】
宽带印刷小型化对数周期天线，其特征在于：该对数周期天线的馈线两侧共有14个阵子，其中一侧的七个阵子从短阵子向长阵子方向依次为一号阵子(1)至七号阵子(7)，另一侧的七个阵子从短阵子向长阵子方向依次为八号阵子(8)至十四号阵子(14)；一号阵子(1)、二号阵子(2)、三号阵子(3)、八号阵子(8)、九号阵子(9)和十号阵子(10)均为“一”字形；四号阵子(4)、五号阵子(5)、十一号阵子(11)、十二号阵子(12)和十三号阵子(13)均为“T”形；六号阵子(6)、七号阵子(7)和十四号阵子(14)均为“山”字形。

【技术特征摘要】
1. 宽带印刷小型化对数周期天线，其特征在于：该对数周期天线的馈线两侧共有14个 阵子，其中一侧的七个阵子从短阵子向长阵子方向依次为一号阵子（1)至七号阵子（7)，另 一侧的七个阵子从短阵子向长阵子方向依次为八号阵子（8)至十四号阵子（14); 一号阵子（1)、二号阵子（2)、三号阵子（3)、八号阵子（8)、九号阵子（9)和十号阵子 (10)均为一字形； 四号阵子（4)、五号阵子（5)、十一号阵子（11)、十二号阵子（12)和十三号阵子（13)均 为T形； 六号阵子（6)、七号阵子（7)和十四号阵子（14)均为山字形。2. 根据权利要求1所述的宽带印刷小型化对数周期天线，其特征在于：该对数周期天 线的宽度为8. 60mm ; 一号阵子⑴为一字形，其长度为1. 66mm，宽度为0· 13mm ; 二号阵子⑵为一字形，其长度为2. 46mm，宽度为0· 19mm ; 三号阵子（3)为一字形，其长度为3. 61mm，宽度为0· 28mm ; 四号阵子⑷为T形，该T形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为3. 25mm，宽 度为0. 4mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为1. 62mm，宽度为0. 4mm ; 五号阵子（5)为T形，该T形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为3. 08mm，宽 度为0. 57mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为3. 24mm，宽度为0. 57mm ; 六号阵子（6)为山字形，该山字形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为 2. 82mm，宽度为0· 83mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为4. 75mm，宽度为0· 83mm ;该 山字形的两个凹槽的深度为0.42mm，宽度为1. 13mm; 七号阵子（7)为山字形，该山字形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为 2. 45mm，宽度为1. 20mm ;与馈线长度方向平行的部分的长度为6. 20mm，宽度为1. 20mm ;该 山字形的两个凹槽的深度为1.80mm，宽度为1.30mm; 八号阵子（8)为一字形，其长度为1.35mm，宽度为0. 11mm; 九号阵子（9)为一字形，其长度为2. 02mm，宽度为0· 16mm ; 十号阵子（10)为一字形，其长度为2. 98mm，宽度为0. 23mm ; 十一号阵子（11)为T形，该T形中，与馈线长度方向垂直的部分的长度为3. 32_，...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅佳辉，孙权，崔健，吕博，陈晚，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23