一种方向图电调线极化偶极子天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种方向图电调线极化偶极子天线，包括四个天线单元、方形PCB板，馈电端口，金属接地板和介质板以及隔离电容；介质板是由四个介质片组成，四个天线单元分别位于PCB板的四个端面，每个天线单元包括6个金属片，结构完全相同，呈中心对称分布。本实用新型专利技术具有结构简单、损耗低、带宽宽、增益高、辐射效率高、在四种辐射方向之间可方便切换等优点，该方向图电调线极化偶极子天线非常适用于现代无线通信系统。

A directional polarization dipole antenna

The utility model discloses a directional polarization dipole antenna with four antenna units, a square PCB board, a feed port, a metal floor and a dielectric plate, and an isolated capacitor. The dielectric plate is composed of four dielectric plates and four antenna units are located on four ends of the PCB board, and each antenna unit consists of 6 units. The sheet metal has the same structure and is centrally symmetric. The utility model has the advantages of simple structure, low loss, wide bandwidth, high gain, high radiation efficiency and convenient switching between four radiation directions. The electric line polarization dipole antenna is very suitable for modern wireless communication systems.

【技术实现步骤摘要】
一种方向图电调线极化偶极子天线[
]本技术涉及微波无源器件，尤其涉及一种方向图电调线极化偶极子天线。[
技术介绍
]随着无线通信的蓬勃发展，天线作为通信系统的重要组成部分，其性能的好坏决定着系统是否可以正常工作以及各项功能能否顺利地运行。近年来，随着GSM、3G、LTE、WiFi、WLAN、WiMAX等多种移动通信应用的发展，这就要求设备上的天线具有强大的信息收发功能。在有限的频谱资源条件下，实现设备高速率、大容量的信息传输和多业务的协同合作；另一方面，由于现代大容量、多功能综合无线通信系统的快速发展，使得在同一通信平台上搭载的通信子系统的数量也来越多，从而平台上所需天线的数量也需要相应增加。从降低成本、减轻重量、实现良好电磁兼容特性等方面来看，这种现象非常不利。将会成为制约无线综合系统进一步发展和应用的瓶颈。许多无线通信应用对波束方向可调或者波束方向可重构提出了更高的要求，比如蜂窝基站、车对车通信、遥感、卫星通信以及认知无线电等等。传统的设计多是基于相控阵天线，并且能够提供宽的波束转换角度和高的辐射方向性。但是他们在结构方面体积较大，需要复杂的馈电网路以及较高的成本。由此可知，设计出满足多样的系统需求，适应复杂多变的应用环境的天线，是现代通信继续发展的关键。在目前已公开的文献中，方向图可重构天线类型主要包括反射面天线和以电控开关控制的寄生阵列散射器。然而，(1)通过在反射面天线的反射面上添加开关来实现可变的反射相位以及可调的波束方向。但其小于60°的扫描角度，无法满足日新月异的宽带无线通信的要求；(2)利用不同的辐射单元之间的互耦，中间的主辐射天线把能量耦合到周围的寄生单元上，寄生单元上加载的变容二极管可以使得这个寄生单元产生相位偏移，主天线与寄生单元之间的这样一种相位差的关系会产生波束扫描的效果。该方法虽然能够达到大范围的扫频角度，但是ESPAR天线的频带范围较窄，只有15％。(3)其他的一些设计是基于单臂螺旋天线、quasi-yagi天线或者是SIW喇叭天线的基础上，同样实现了波束可重构。但是这些天线的辐射方向图不是很理想，波束扫频范围较窄并且体积很大。如上所述的各方面缺陷将限制这些方向图可重构天线在现代无线通信系统中的应用。[
技术实现思路
]本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、损耗低、方向图可重构的线极化偶极子天线。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是，一种方向图电调线极化偶极子天线，包括第一天线单元1，第二天线单元2，第三天线单元3，第四天线单元4，方形PCB板5，馈电端口6，第一、第二金属接地板71，72和介质板以及隔离电容；介质板是由四个介质片81，82，83，84组成，四个天线单元1，2，3，4分别位于PCB板5的四个端面，结构完全相同，呈中心对称分布；第一天线单元1包含第一金属片11，第二金属片12，第三金属片13，第四金属片14，阶梯形第五金属片15，阶梯形第六金属片16；第二天线单元2包含第七金属片21，第八金属片22，第九金属片23，第十金属片24，第十一金属片25，第十二金属片26；第三天线单元包含第十三金属片31，第十四金属片32，第十五金属片33，第十六金属片34，第十七金属片35，第十八金属片36；第四天线单元4包含第十九金属片41，第二十金属片42，第二十一金属片43，第二十二金属片44，第二十三金属片45，第二十四金属片46。进一步地，馈电形式采用放置在方形PCB板中心的探针馈电。进一步地，四个介质片81，82，83，84分别位于方形PCB板5的四个端面，并覆盖方形PCB板5的四个端面，方形PCB板5前后分别接有第一、第二金属接地板71，72，第一、第二金属接地板71，72大小与方形PCB板5侧面一样大。进一步地，馈电端口6包括第一金属圆柱体61和第二金属圆柱体62，第一金属圆柱体61与方形PCB板5第二金属接地板71相接，第二金属圆柱体62与方形PCB板5第二金属接地板72相接。两个金属圆柱体61，62前后相连，呈阶梯状排列，圆柱的中轴线与方形PCB板5的中轴线重合。进一步地，第一金属片11、第二金属片12与第一介质片81平行，与金属接地板71，72垂直，沿第1中轴线对称放置，且第一金属片11与第一金属接地板71垂直相接，第二金属片12与第二金属接地板72垂直相接；第三金属片13与第一金属片11垂直相接，第四金属片14与第二金属片12垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第五金属片15与第三金属片13垂直相接，第六金属片16与第四金属片14垂直相接，沿第1中轴线对称放置。进一步地，第七金属片21、第八金属片22与第二介质片82平行，与金属接地板71，72垂直，沿第2中轴线对称放置，且第七金属片21与第一金属接地板71垂直相接，第八金属片22与第二金属接地板72垂直相接；第九金属片23与第七金属片21垂直相接，第十金属片24与第八金属片22垂直相接，沿第2中轴线对称放置；第十一金属片25与第九金属片23垂直相接，阶梯形第十二金属片26与第十金属片24垂直相接，沿第2中轴线对称放置。进一步地，第十三金属片31、第十四金属片32与第三介质片83平行，与金属接地板71，72垂直，沿第1中轴线对称放置，且第十三金属片31与第一金属接地板71垂直相接，第十四金属片32与第二金属接地板72垂直相接；第十五金属片33与第十三金属片31垂直相接，第十六金属片34与第十四金属片32垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第十七金属片35与第十五金属片33垂直相接，第十八金属片36与第十六金属片34垂直相接，沿第1中轴线对称放置。进一步地，第十九金属片41、第二十金属片42与第四介质片84平行，与金属接地板71，72垂直，沿第2中轴线对称放置，且第十九金属片41与第一金属接地板71垂直相接，第二十金属片42与第二金属接地板72垂直相接；第二十一金属片43与第十九金属片41垂直相接，第二十二金属片44与第二十金属片42垂直相接，沿第2中轴线对称放置；第二十三金属片45与第二十一金属片43垂直相接，第二十四金属片46与第二十二金属片44垂直相接，沿第2中轴线对称放置。进一步地，四对方形贴片17，18，19，110分别位于第一介质片81上，将第一介质片81均匀分成五个部分；第一方形贴片17间的狭缝由第一电控开关111连接，第二方形贴片18间的狭缝由第二电控开关112连接，第三方形贴片19间的狭缝由第三电控开关113连接，第四方形贴片110间的狭缝由第四电控开关114连接。进一步地，四对方形贴片27，28，29，210分别位于第二介质片82上，将第二介质片82均匀分成五个部分；第五方形贴片27间的狭缝由第五电控开关211连接，第六方形贴片28间的狭缝由第六电控开关212连接，第七方形贴片29间的狭缝由第七电控开关213连接，第八方形贴片210间的狭缝由第八电控开关214连接。进一步地，四对方形贴片37，38，39，310分别位于第三介质片83上，将第三介质片83均匀分成五个部分；第九方形贴片37间的狭缝由第九电控开关311连接，第十方形贴片38间的狭缝由第十电控开关312连接，第十一方形贴片39间的狭缝由第十一电控开关313连接，第十二方形贴片310间的狭缝由第十二电控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方向图电调线极化偶极子天线，其特征在于，包括第一天线单元(1)，第二天线单元(2)，第三天线单元(3)，第四天线单元(4)，方形PCB板(5)，馈电端口(6)，第一、第二金属接地板(71，72)和介质板以及隔离电容；介质板是由四个介质片(81，82，83，84)组成，四个天线单元(1，2，3，4)分别位于PCB板(5)的四个端面，结构完全相同，呈中心对称分布；第一天线单元(1)包含第一金属片(11)，第二金属片(12)，第三金属片(13)，第四金属片(14)，第五金属片(15)，第六金属片(16)；第二天线单元(2)包含第七金属片(21)，第八金属片(22)，第九金属片(23)，第十金属片(24)，第十一金属片(25)，第十二金属片(26)；第三天线单元(3)包含第十三金属片(31)，第十四金属片(32)，第十五金属片(33)，第十六金属片(34)，第十七金属片(35)，第十八金属片(36)；第四天线单元(4)包含第十九金属片(41)，第二十金属片(42)，第二十一金属片(43)，第二十二金属片(44)，第二十三金属片(45)，第二十四金属片(46)；第一金属片(11)、第二金属片(12)与第一介质片(81)平行，与第一、第二金属接地板(71，72)垂直，沿第1中轴线对称放置，且第一金属片(11)与第一金属接地板(71)垂直相接，第二金属片(12)与第二金属接地板(72)垂直相接；第三金属片(13)与第一金属片(11)垂直相接，第四金属片(14)与第二金属片(12)垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第五金属片(15)与第三金属片(13)垂直相接，第六金属片(16)与第四金属片(14)垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第七金属片(21)、第八金属片(22)与第二介质片(82)平行，与第一、第二金属接地板(71，72)垂直，沿第2中轴线对称放置，且第七金属片(21)与第一金属接地板(71)垂直相接，第八金属片(22)与第二金属接地板(72)垂直相接；第九金属片(23)与第七金属片(21)垂直相接，第十金属片(24)与第八金属片(22)垂直相接，沿第2中轴线对称放置；第十一金属片(25)与第九金属片(23)垂直相接，第十二金属片(26)与第十金属片(24)垂直相接，沿第2中轴线对称放置；第十三金属片(31)、第十四金属片(32)与第三介质片(83)平行，与第一、第二金属接地板(71，72)垂直，沿第1中轴线对称放置，且第十三金属片(31)与第一金属接地板(71)垂直相接，第十四金属片(32)与第二金属接地板(72)垂直相接；第十五金属片(33)与第十三金属片(31)垂直相接，第十六金属片(34)与第十四金属片(32)垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第十七金属片(35)与第十五金属片(33)垂直相接，第十八金属片(36)与第十六金属片(34)垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第十九金属片(41)、第二十金属片(42)与第四介质片(84)平行，与第一、第二金属接地板(71， 72)垂直，沿第2中轴线对称放置，且第十九金属片(41)与第一金属接地板(71)垂直相接，第二十金属片(42)与第二金属接地板(72)垂直相接；第二十一金属片(43)与第十九金属片(41)垂直相接，第二十二金属片(44)与第二十金属片(42)垂直相接，沿第2中轴线对称放置；第二十三金属片(45)与第二十一金属片(43)垂直相接，第二十四金属片(46)与第二十二金属片(44)垂直相接，沿第2中轴线对称放置。...

【技术特征摘要】
1.一种方向图电调线极化偶极子天线，其特征在于，包括第一天线单元(1)，第二天线单元(2)，第三天线单元(3)，第四天线单元(4)，方形PCB板(5)，馈电端口(6)，第一、第二金属接地板(71，72)和介质板以及隔离电容；介质板是由四个介质片(81，82，83，84)组成，四个天线单元(1，2，3，4)分别位于PCB板(5)的四个端面，结构完全相同，呈中心对称分布；第一天线单元(1)包含第一金属片(11)，第二金属片(12)，第三金属片(13)，第四金属片(14)，第五金属片(15)，第六金属片(16)；第二天线单元(2)包含第七金属片(21)，第八金属片(22)，第九金属片(23)，第十金属片(24)，第十一金属片(25)，第十二金属片(26)；第三天线单元(3)包含第十三金属片(31)，第十四金属片(32)，第十五金属片(33)，第十六金属片(34)，第十七金属片(35)，第十八金属片(36)；第四天线单元(4)包含第十九金属片(41)，第二十金属片(42)，第二十一金属片(43)，第二十二金属片(44)，第二十三金属片(45)，第二十四金属片(46)；第一金属片(11)、第二金属片(12)与第一介质片(81)平行，与第一、第二金属接地板(71，72)垂直，沿第1中轴线对称放置，且第一金属片(11)与第一金属接地板(71)垂直相接，第二金属片(12)与第二金属接地板(72)垂直相接；第三金属片(13)与第一金属片(11)垂直相接，第四金属片(14)与第二金属片(12)垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第五金属片(15)与第三金属片(13)垂直相接，第六金属片(16)与第四金属片(14)垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第七金属片(21)、第八金属片(22)与第二介质片(82)平行，与第一、第二金属接地板(71，72)垂直，沿第2中轴线对称放置，且第七金属片(21)与第一金属接地板(71)垂直相接，第八金属片(22)与第二金属接地板(72)垂直相接；第九金属片(23)与第七金属片(21)垂直相接，第十金属片(24)与第八金属片(22)垂直相接，沿第2中轴线对称放置；第十一金属片(25)与第九金属片(23)垂直相接，第十二金属片(26)与第十金属片(24)垂直相接，沿第2中轴线对称放置；第十三金属片(31)、第十四金属片(32)与第三介质片(83)平行，与第一、第二金属接地板(71，72)垂直，沿第1中轴线对称放置，且第十三金属片(31)与第一金属接地板(71)垂直相接，第十四金属片(32)与第二金属接地板(72)垂直相接；第十五金属片(33)与第十三金属片(31)垂直相接，第十六金属片(34)与第十四金属片(32)垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第十七金属片(35)与第十五金属片(33)垂直相接，第十八金属片(36)与第十六金属片(34)垂直相接，沿第1中轴线对称放置；第十九金属片(41)、第二十金属片(42)与第四介质片(84)平行，与第一、第二金属接地板(71，72)垂直，沿第2中轴线对称放置，且第十九金属片(41)与第一金属接地板(71)垂直相接，第二十金属片(42)与第二金属接地板(72)垂直相接；第二十一金属片(43)与第十九金属片(41)垂直相接，第二十二金属片(44)与第二十金属片(42)垂直相接，沿第2中轴线对称放置；第二十三金属片(45)与第二十一金属片(43)垂直相接，第二十四金属片(46)与第二十二金属片(44)垂直相接，沿第2中轴线对称放置。2.根据权利要求1所述的一种方向图电调线极化偶极子天线，其特征在于，馈电形式采用放置在方形PCB板中心的馈电端口(6)的探针馈电。3.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛磊，顾辉，
申请(专利权)人：深圳市深大唯同科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44