一种小型化超宽带平面八木天线制造技术

本实用新型专利技术公开一种小型化超宽带平面八木天线，包括介质基板，介质基板上设置有微带馈线、反射器、驱动器以及引向器，反射器包括设置在介质基板正面的顶层反射器以及设置在介质基板背面的底层反射器，顶层反射器与底层反射器耦合连接，顶层反射器、底层反射器均包括反射片以及垂直设置在反射片末端的反射金属条以分别在介质基板的正面、背面进行容性加载。本实用新型专利技术具有结构简单紧凑、成本低、能够实现小型化、易于集成，且天线的前后比高、方向性性能好等优点。

A Miniaturized UWB Planar Yagi Antenna

The utility model discloses a miniaturized UWB planar Yagi antenna, which comprises a dielectric substrate, on which microstrip feeders, reflectors, actuators and guides are arranged. The reflector includes a top reflector located on the front of the dielectric substrate and a bottom reflector located on the back of the dielectric substrate. The top reflector is coupled with the bottom reflector, and the top reflector and the bottom reflector are connected. The layer reflector includes a reflector and a reflective metal strip vertically arranged at the end of the reflector for capacitive loading on the front and back surfaces of the dielectric substrate, respectively. The utility model has the advantages of simple and compact structure, low cost, miniaturization, easy integration, high front-to-back ratio and good directivity performance.

【技术实现步骤摘要】
一种小型化超宽带平面八木天线
本技术涉及八木天线
，尤其涉及一种小型化超宽带平面八木天线。
技术介绍
随着无线电通信技术的发展，当前对天线也提出了更高的要求：小型化、超宽带、平面集成化，八木天线具有高增益、强定向性、集成度高等优点，在指向型天线领域中得到了广泛的应用。基于传统设计原理的八木天线，存在如窄带宽、大体积等问题，难以应用在微波频段以及更低频带内，实际通常在1GHz以下即难以应用，因此如何对八木天线实现小型化、超宽带已经成为当前亟待解决的问题。有从业者提出通过在馈源阵子辐射端设置金属条的方式以实现容性加载，从而减小纵向、横向长度，实现八木天线的小型化，但是该类方案通常仅在天线基板的一面印刷各天线部分结构，再从天线板背部馈电，即为单面容性加载的天线结构，该类单面容性加载的天线结构会存在以下问题：1、由于为单面天线结构，仅能够在一面进行容性加载，容性加载量有限，天线尺寸仍然较大，且天线后向辐射仍有较高的能量而减少了天线前方的能量，使得天线的前后比低、方向性差，天线的整体增益仍然不高，且后向辐射还会对人体造成干扰。2、基于从天线板背部馈电的方式，该类天线与其它有源器件、无源器件连接则只能使用射频同轴电缆，同时由于左右有源阵子间隔很小而不易焊接，因而不易与外部电路进行集成且焊接容易短路。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构简单紧凑、成本低、天线的前后比、方向性以及增益高且易于集成的小型化超宽带平面八木天线。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种小型化超宽带平面八木天线，包括介质基板，所述介质基板上设置有微带馈线、反射器、驱动器以及引向器，所述反射器包括设置在所述介质基板正面的顶层反射器以及设置在所述介质基板背面的底层反射器，所述顶层反射器与底层反射器耦合连接，所述顶层反射器、底层反射器均包括反射片以及垂直设置在所述反射片末端的反射金属条以分别在所述介质基板的正面、背面进行容性加载。作为本技术的进一步改进：所述驱动器包括设置在所述介质基板正面的顶层辐射元、以及设置在所述介质基板背面的底层辐射元，所述顶层辐射元、底层辐射元对称布置在所述介质基板的左右两侧。作为本技术的进一步改进：所述微带馈线包括设置在所述介质基板正面的顶层微带馈线、以及设置在所述介质基板背面的底层微带馈线，所述顶层辐射元通过所述顶层微带馈线馈电，所述底层辐射元通过所述底层微带馈线馈电。作为本技术的进一步改进：所述顶层反射器的中部开有过线通道，所述顶层微带馈线从所述顶层辐射元端经所述过线通道延伸至所述介质基板边沿上的馈线端；所述底层微带馈线从所述底层辐射元端延伸至所述底层反射器端。作为本技术的进一步改进：所述顶层辐射元和/或所述底层辐射元的边沿蚀刻有缝隙以实现电容加载，所述缝隙设置在远离馈源中心侧。作为本技术的进一步改进：所述顶层辐射元、底层辐射元为领结型偶极子天线。作为本技术的进一步改进：所述顶层反射器、底层反射器中一侧的反射金属条垂直指向所述顶层辐射元，所述顶层反射器、底层反射器中另一侧的反射金属条垂直指向所述底层辐射元。作为本技术的进一步改进：所述顶层反射器与所述底层反射器通过金属化过孔耦合连接，以与所述微带馈线构成共面波导馈电网络。作为本技术的进一步改进：所述反射片为椭圆形、梯形、三角形、抛物面型、方形中任意一种。作为本技术的进一步改进：所述引向器包括一个以上的半领结型天线。与现有技术相比，本技术的优点在于：1、本技术小型化超宽带平面八木天线，通过分别在天线的介质基板的正面、背面同时设置反射器，由顶层反射器与底层反射器进行耦合连接，顶层反射器与底层反射器中反射片的两端均垂直设置有反射金属条，电流可以沿着反射金属条继续流动，以由垂直方向的反射金属条来等同延长横向反射器的长度，在天线正面、背面同时进行实现了容性加载，能够大大减少整个天线的横向尺寸，实现天线小型化，同时基于双面容性加载的天线结构，能够减少天线后向辐射能量、提高天线前方的能量，减少辐射元之间的耦合，使得可以实现天线的强方向性和高前后比特性，形成具有良好电气特性的小型化超宽带平面八木天线。2、本技术小型化超宽带平面八木天线，顶层反射器与底层反射器通过金属化过孔耦合连接，并与微带馈线构成共面波导馈电网络，相对于传统大接地板，减少了天线后向辐射能力、增强了前向辐射性能，能够有效提高天线的方向性、增加前后比，从而能够实现天线的强方向图和高前后比特性。3、本技术小型化超宽带平面八木天线，顶层辐射元通过顶层微带馈线馈电，底层辐射元通过底层微带馈线馈电，可以实现天线的奇模激励，起到巴伦的作用，能够实现顶层辐射元与底层辐射元两臂上的电流反向，且通过使用SMA连接器的端馈式馈电，易于进行焊接，可以从天线侧面进行平插焊接，同时端馈式也易于与外部电路集成。4、本技术小型化超宽带平面八木天线，顶层辐射元、底层辐射元采用领结型偶极子天线，相对于传统的半波偶极子天线，领结型渐变形状能够延长天线的表面电流，降低天线的谐振频率，且能展宽天线的阻抗带宽，获得小尺寸、宽带宽特性，结合各反射金属条均垂直指向辐射元，使得各金属条与领结型天线之间能够进一步进行强耦合，能够进一步实现天线的小型化、超宽带，最终天线除能获得主谐振频率以外，还能激励起贴片模式，从而获得更宽的带宽。附图说明图1是本实施例小型化超宽带平面八木天线的结构原理示意图。图2是本实施例小型化超宽带平面八木天线中正面结构示意图。图3是本实施例小型化超宽带平面八木天线中背面结构示意图。图4是本技术小型化超宽带平面八木天线在具体实施例中得到的驻波系数仿真图；图5是本技术小型化超宽带平面八木天线在具体实施例得到的H面仿真方向图。图6是本技术小型化超宽带平面八木天线在具体实施例得到的E面仿真方向图。图例说明：1、介质基板；2、微带馈线；21、顶层微带馈线；22、底层微带馈线；23、馈线端；31、顶层反射器；311、第一金属片；312、第一金属条；313、第二金属条；32、底层反射器；321、第二金属片；322、第三金属条；323、第四金属条；4、驱动器；41、顶层辐射元；42、底层辐射元；5、引向器；6、金属化过孔。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本技术作进一步描述，但并不因此而限制本技术的保护范围。如图1所示，本实施例小型化超宽带平面八木天线包括介质基板1，介质基板1上设置有微带馈线2、反射器、驱动器4以及引向器5，反射器包括设置在介质基板1正面的顶层反射器31以及设置在介质基板1背面的底层反射器32，顶层反射器31与底层反射器32耦合连接，顶层反射器31、底层反射器32均包括反射片以及垂直设置在反射片末端的反射金属条以分别在介质基板1的正面、背面进行容性加载。顶层反射器31与底层反射器32具体通过金属化过孔耦合连接，并与微带馈线2构成共面波导馈电网络。本实施例通过分别在天线的介质基板1的正面、背面同时设置反射器，由顶层反射器31与底层反射器32进行耦合连接，顶层反射器31与底层反射器32中反射片的末端均垂直设置有反射金属条，电流可以沿着反射金属条继续流动，由于八木本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型化超宽带平面八木天线，包括介质基板（1），所述介质基板（1）上设置有微带馈线（2）、反射器、驱动器（4）以及引向器（5），其特征在于：所述反射器包括设置在所述介质基板（1）正面的顶层反射器（31）以及设置在所述介质基板（1）背面的底层反射器（32），所述顶层反射器（31）与底层反射器（32）耦合连接，所述顶层反射器（31）、底层反射器（32）均包括反射片以及垂直设置在所述反射片末端的反射金属条以分别在所述介质基板（1）的正面、背面进行容性加载。

【技术特征摘要】
1.一种小型化超宽带平面八木天线，包括介质基板（1），所述介质基板（1）上设置有微带馈线（2）、反射器、驱动器（4）以及引向器（5），其特征在于：所述反射器包括设置在所述介质基板（1）正面的顶层反射器（31）以及设置在所述介质基板（1）背面的底层反射器（32），所述顶层反射器（31）与底层反射器（32）耦合连接，所述顶层反射器（31）、底层反射器（32）均包括反射片以及垂直设置在所述反射片末端的反射金属条以分别在所述介质基板（1）的正面、背面进行容性加载。2.根据权利要求1所述的小型化超宽带平面八木天线，其特征在于：所述驱动器（4）包括设置在所述介质基板（1）正面的顶层辐射元（41）、以及设置在所述介质基板（1）背面的底层辐射元（42），所述顶层辐射元（41）、底层辐射元（42）对称布置在所述介质基板（1）的左右两侧。3.根据权利要求2所述的小型化超宽带平面八木天线，其特征在于，所述微带馈线（2）包括设置在所述介质基板（1）正面的顶层微带馈线（21）、以及设置在所述介质基板（1）背面的底层微带馈线（22），所述顶层辐射元（41）通过所述顶层微带馈线（21）馈电，所述底层辐射元（42）通过所述底层微带馈线（22）馈电。4.根据权利要求3所述的小型化超宽带平面八木天线，其特征在于，所述顶层反射器（31）的中部开有过线通道，所述顶层微带馈线（21）从所述顶层辐射元（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂云，王山，易浩，韩乃军，韩明华，
申请(专利权)人：湖南华诺星空电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43