一种基于镜像缩放原理的三频三模端射天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于镜像缩放原理的三频三模端射天线。该天线包括介质板，以及设置于介质板上下表面的原始尺寸扇形偶极子、镜像缩放后的扇形偶极子，其中：原始尺寸扇形偶极子的上表面部分与第一平行微带线相接、下表面部分与第二平行微带线相接；镜像缩放后的扇形偶极子的上表面部分与第三平行微带线相接、下表面部分与第四平行微带线相接；在介质板上表面，第一、二平行微带线分别通过第一、二微带渐变线与中间微带线相接；馈电探针设置于中间微带线上，第一、第三平行微带线和中间微带线的中心轴在一条直线上；在介质板下表面，第二平行微带线与第四平行微带线之间设置金属地。本实用新型专利技术天线结构简单，具有带宽较宽、频率模式可选以及方向性好的优点。

A three frequency three mode end fire antenna based on mirror scaling principle

The utility model discloses a three frequency three mode end fire antenna based on the principle of mirror zoom. The antenna includes a dielectric plate, a fan dipole of original size set on the upper and lower surfaces of the dielectric plate, and a fan dipole after image scaling. The upper surface part of the fan dipole of original size is connected with the first parallel microstrip line, the lower surface part is connected with the second parallel microstrip line, and the fan dipole after image scaling is connected with the first parallel microstrip line. The upper surface part of the sub is connected with the third parallel microstrip line and the lower surface part is connected with the fourth parallel microstrip line. On the surface of dielectric plate, the first and second parallel microstrip lines are connected with the middle microstrip line through the first and second microstrip gradual lines, respectively. The feed probes are arranged on the middle microstrip line, and the first, third parallel microstrip lines and the middle microstrip line. The central axis of the intermicrostrip line is in a straight line, and the metal ground is arranged between the second parallel microstrip line and the fourth parallel microstrip line on the lower surface of the dielectric plate. The antenna of the utility model has the advantages of simple structure, wide bandwidth, optional frequency mode and good directivity.

【技术实现步骤摘要】
一种基于镜像缩放原理的三频三模端射天线
本技术涉及平面端射天线
，特别是一种基于镜像缩放原理的三频三模端射天线。
技术介绍
随着无线通信系统的飞速发展，传统的工作于单一频段单一模式的微带天线已经不能满足大容量、多模式、多功能的实际需求；个人通信、无线局域网等系统对无线终端设备的便携性提出了更高的要求；不同的应用对天线的要求有所不同，在带宽、扫描范围、副瓣、波束宽度和重量、体积等方面各有侧重。因此，天线作为系统终端必不可少的组成部分，被赋予了多频带、多功能的性能重任。当各种多媒体业务进入无线通信系统时，移动终端设备上可以容纳天线的空间将越来越有限。在军事上，为了加强装备在未来电子对抗战争中的机动性和隐蔽性，高性能多功能的小型一体化天线将成为天线技术的发展趋势。在此背景下，多频多模天线应运而生。多频多模天线的意义在于，通过设计新的天线模型，使得多个工作频段、多种工作模式、甚至多种极化方式集合于一个简单的天线，以避免使用多个不同的天线。但是，目前的多频多模天线大部分都采用超材料、多层结构或者复杂功分器结构，来实现一个边射模式和一个全向辐射模式，结构复杂、精度低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单的基于镜像缩放原理的三频三模端射天线，使其在三个独立的频段实现三种不同的端射辐射模式。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于镜像缩放原理的三频三模端射天线，该天线包括介质板，以及设置于介质板上下表面的原始尺寸扇形偶极子、镜像缩放后的扇形偶极子，其中：原始尺寸扇形偶极子的上表面部分与第一平行微带线相接，原始尺寸扇形偶极子的下表面部分与第二平行微带线相接，第一平行微带线在介质板下表面的投影与第二平行微带线重合；镜像缩放后的扇形偶极子的上表面部分与第三平行微带线相接，镜像缩放后的扇形偶极子的下表面部分与第四平行微带线相接，第三平行微带线在介质板下表面的投影与第四平行微带线重合；在介质板上表面，第一平行微带线通过第一微带渐变线与中间微带线相接，第二平行微带线通过第二微带渐变线与中间微带线相接；馈电探针设置于中间微带线上，第一平行微带线、第三平行微带线、中间微带线的中心轴在一条直线上，且馈电探针位于该直线；在介质板下表面，第二平行微带线与第四平行微带线之间设置金属地。进一步地，所述原始尺寸扇形偶极子包括3组扇形偶极子，该3组扇形偶极子的扇形角度均为70°，且半径沿第一平行微带线由内至外递减。进一步地，所述镜像缩放后的扇形偶极子尺寸缩小至原始尺寸扇形偶极子的2/3。进一步地，所述原始尺寸扇形偶极子的三个扇形偶极子半径尺寸由大到小分别为9.2mm，7.6mm，5.6mm，镜像缩放后的扇形偶极子的三个扇形偶极子半径尺寸由大到小分别为6.1mm，5.1mm，3.7mm。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)可以在不使用超材料、多层结构以及复杂功分网络的前提下，通过镜像缩放技术，使得天线的结构更加简单；(2)采用扇形偶极子金属贴片单元周期性排列印刷在介质板上下两面，通过合理调节扇形偶极子的尺寸、间距以及地板的宽度，使天线具有带宽较宽、单向辐射方向性好以及剖面低的特性。附图说明图1为本专利技术基于镜像缩放原理的三频三模端射天线的上层视图。图2为本专利技术基于镜像缩放原理的三频三模端射天线的下层视层。图3为本专利技术基于镜像缩放原理的三频三模端射天线的反射系数曲线图。图4为本专利技术基于镜像缩放原理的三频三模端射天线的增益曲线图。图5为本专利技术基于镜像缩放原理的三频三模端射天线的辐射方向图，其中(a)、(c)、(e)分别为在6GHz，9.3GHz，12.1GHz的E面方向图；(b)、(d)、(f)分别为在6GHz，9.3GHz，12.1GHz的H面方向图。具体实施方式结合图1～2，本专利技术基于镜像缩放原理的三频三模端射天线，该天线包括介质板4，以及设置于介质板4上下表面的原始尺寸扇形偶极子1、镜像缩放后的扇形偶极子2，其中：原始尺寸扇形偶极子1的上表面部分与第一平行微带线6-1相接，原始尺寸扇形偶极子1的下表面部分与第二平行微带线6-2相接，第一平行微带线6-1在介质板4下表面的投影与第二平行微带线6-2重合；镜像缩放后的扇形偶极子2的上表面部分与第三平行微带线8-1相接，镜像缩放后的扇形偶极子2的下表面部分与第四平行微带线8-2相接，第三平行微带线8-1在介质板4下表面的投影与第四平行微带线8-2重合；在介质板4上表面，第一平行微带线6-1通过第一微带渐变线7-1与中间微带线9相接，第二平行微带线6-2通过第二微带渐变线7-2与中间微带线9相接；馈电探针3设置于中间微带线9上，第一平行微带线6-1、第三平行微带线8-1、中间微带线9的中心轴在一条直线上，且馈电探针3位于该直线；在介质板4下表面，第二平行微带线6-2与第四平行微带线8-2之间设置金属地5。进一步地，所述原始尺寸扇形偶极子1包括3组扇形偶极子，该3组扇形偶极子的扇形角度均为70°，且半径沿第一平行微带线6-1由内至外递减。进一步地，所述镜像缩放后的扇形偶极子2尺寸缩小至原始尺寸扇形偶极子1的2/3。进一步地，所述原始尺寸扇形偶极子1的三个扇形偶极子半径尺寸由大到小分别为9.2mm，7.6mm，5.6mm，镜像缩放后的扇形偶极子2的三个扇形偶极子半径尺寸由大到小分别为6.1mm，5.1mm，3.7mm。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1结合图1～2，本专利技术所采用的实施方案是：本实施例中基于镜像缩放原理的三频三模端射天线包括介质板4，以及设置于介质板4上下表面的原始尺寸扇形偶极子1、镜像缩放后的扇形偶极子2，其中：原始尺寸扇形偶极子1的上表面部分与第一平行微带线6-1相接，原始尺寸扇形偶极子1的下表面部分与第二平行微带线6-2相接，第一平行微带线6-1在介质板4下表面的投影与第二平行微带线6-2重合；镜像缩放后的扇形偶极子2的上表面部分与第三平行微带线8-1相接，镜像缩放后的扇形偶极子2的下表面部分与第四平行微带线8-2相接，第三平行微带线8-1在介质板4下表面的投影与第四平行微带线8-2重合；在介质板4上表面，第一平行微带线6-1通过第一微带渐变线7-1与中间微带线9相接，第二平行微带线6-2通过第二微带渐变线7-2与中间微带线9相接；馈电探针3设置于中间微带线9上，第一平行微带线6-1、第三平行微带线8-1、中间微带线9的中心轴在一条直线上，且馈电探针3位于该直线；在介质板4下表面，第二平行微带线6-2与第四平行微带线8-2之间设置金属地5。具体地，本专利技术的多频多模天线中，所述金属贴片均为铜皮材质；所述介质板4介电常数为2.2，尺寸为90mm×28mm，厚度为1.5mm。所述原始尺寸扇形偶极子1包括3组扇形偶极子，该3组扇形偶极子的扇形角度均为70°，且半径沿第一平行微带线6-1由内至外递减。所述镜像缩放后的扇形偶极子2尺寸缩小至原始尺寸扇形偶极子1的2/3。所述原始尺寸扇形偶极子1的三个扇形偶极子半径尺寸由大到小分别为9.2mm，7.6mm，5.6mm，镜像缩放后的扇形偶极子2的三个扇形偶极子半径尺寸由大到小分别为6.1mm，5.1mm，3.7mm。三频三模端射天线的工作过程如下：能量由探针馈入，通过微带渐变线传输到平行微带线，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于镜像缩放原理的三频三模端射天线，其特征在于，该天线包括介质板(4)，以及设置于介质板(4)上下表面的原始尺寸扇形偶极子(1)、镜像缩放后的扇形偶极子(2)，其中：原始尺寸扇形偶极子(1)的上表面部分与第一平行微带线(6‑1)相接，原始尺寸扇形偶极子(1)的下表面部分与第二平行微带线(6‑2)相接，第一平行微带线(6‑1)在介质板(4)下表面的投影与第二平行微带线(6‑2)重合；镜像缩放后的扇形偶极子(2)的上表面部分与第三平行微带线(8‑1)相接，镜像缩放后的扇形偶极子(2)的下表面部分与第四平行微带线(8‑2)相接，第三平行微带线(8‑1)在介质板(4)下表面的投影与第四平行微带线(8‑2)重合；在介质板(4)上表面，第一平行微带线(6‑1)通过第一微带渐变线(7‑1)与中间微带线(9)相接，第二平行微带线(6‑2)通过第二微带渐变线(7‑2)与中间微带线(9)相接；馈电探针(3)设置于中间微带线(9)上，第一平行微带线(6‑1)、第三平行微带线(8‑1)、中间微带线(9)的中心轴在一条直线上，且馈电探针(3)位于该直线；在介质板(4)下表面，第二平行微带线(6‑2)与第四平行微带线(8‑2)之间设置金属地(5)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于镜像缩放原理的三频三模端射天线，其特征在于，该天线包括介质板(4)，以及设置于介质板(4)上下表面的原始尺寸扇形偶极子(1)、镜像缩放后的扇形偶极子(2)，其中：原始尺寸扇形偶极子(1)的上表面部分与第一平行微带线(6-1)相接，原始尺寸扇形偶极子(1)的下表面部分与第二平行微带线(6-2)相接，第一平行微带线(6-1)在介质板(4)下表面的投影与第二平行微带线(6-2)重合；镜像缩放后的扇形偶极子(2)的上表面部分与第三平行微带线(8-1)相接，镜像缩放后的扇形偶极子(2)的下表面部分与第四平行微带线(8-2)相接，第三平行微带线(8-1)在介质板(4)下表面的投影与第四平行微带线(8-2)重合；在介质板(4)上表面，第一平行微带线(6-1)通过第一微带渐变线(7-1)与中间微带线(9)相接，第二平行微带线(6-2)通过第二微带渐变线(7-2)与中间微带线(9)相接；馈电探针(3)设置于中间微带线(9)上，第一平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾志远，曹文权，谢帅，石树杰，霍钰，王茜茜，马文宇，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32