一种偶极子天线制造技术

本实用新型专利技术涉及天线技术领域，公开了一种偶极子天线，包括：导电地板；电磁带隙结构层，设置于所述导电地板上，所述电磁带隙结构层具有铁氧体并用于降低所述偶极子天线的剖面；以及至少一个天线单元，设置在所述电磁带隙结构层上。每个所述天线单元包括：偶极子板，包括水平方向设置的第一偶极子板和第二偶极子板；短路板，包括垂直方向设置的第一短路板和第二短路板。其中，第一短路板连接于第一偶极子板和电磁带隙结构层之间，第二短路板连接于第二偶极子板和电磁带隙结构层之间。由此可解决全向天线带宽窄，剖面高的问题；同时实现偶极子天线的高增益、低剖面和稳定方向图。

【技术实现步骤摘要】
一种偶极子天线
本技术涉及天线
，具体涉及一种偶极子天线。
技术介绍
近年来，超宽带通信技术受到广泛的关注，由于其可以大幅度地提高通信速率并且具有功耗低、安全性高等优点，使得超宽带通信技术越来越显示出其独特的优势。一般认为，绝对带宽超过0.5GHz(中心频率大于2.5GHz)或相对带宽大于20％(中心频率小于2.5GHz)的天线为超宽带天线。实际应用中的天线多依附于金属导体或者类似金属导体的载体之上，与自由空间中天线的辐射特性相比有很大的不同，这类型的天线剖面接近于工作频率的四分之一波长。考虑到实际应用中机械问题、空气动力学特性等一系列的因素，天线的剖面过大不易于天线与载体共形，并且增加了天线在移动过程中受到的阻力。因此低剖面天线以其轮廓低、风阻小、结构牢固、重量轻以及易于实现与载体共形等特性受到了天线研究者的广泛关注。低剖面天线的设计中，微带天线因其剖面低，成本低，易于制造而备受青睐。然而，常规的微带天线一般阻抗带宽较窄(小于5％)，有时不能满足某些现代无线系统的带宽要求。国内外研究者提出了许多带宽增强技术，比如U型槽贴片天线，共面耦合馈电等，虽然通过采用这些技术，可以保证低剖面的同时增加带宽，但是通常在整个工作频率范围内，这些微带天线具有强大的背面辐射，影响了天线的性能。随着国内外学者对新材料越来越多的研究，一种人工电磁带隙结构—EBG被应用于低剖面天线的结构中。超高频/甚高频(UHF/VHF，Ultrahighfrequency/Veryhighfrequency)波段在对森林和伪装具有优越的穿透能力，在民用领域可以用来检测森林植被。在军用领域可以用来防伪装侦查，具有重要的应用价值。传统的UHF/VHF波段天线由于体积庞大，无法满足飞机或无人机的安装要求。因此需求一种小尺寸、低剖面的天线来代替原来的天线，同时，新的天线需要保持较宽的工作频带，较高的增益以及良好的辐射方向图。传统的EBG(ElectromagneticBandGap)结构能够提升天线的增益，但是在UHF波段难以由于单元结构尺寸，效果不明显，使用受到极大的限制。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种偶极子天线，可以解决全向天线带宽窄，剖面高的问题，同时实现偶极子天线的高增益、低剖面和稳定方向图。本技术提供了一种偶极子天线，其包括：导电地板；电磁带隙结构层，设置于所述导电地板上，所述电磁带隙结构层具有铁氧体并用于降低所述偶极子天线的剖面；以及至少一个天线单元，设置在所述电磁带隙结构层上，每个所述天线单元包括：偶极子板，包括水平方向设置的第一偶极子板和第二偶极子板；短路板，包括垂直方向设置的第一短路板和第二短路板；其中，所述第一短路板连接于第一偶极子板和电磁带隙结构层之间，所述第二短路板连接于第二偶极子板和电磁带隙结构层之间。优选的，每个所述天线单元还包括：馈电线缆，所述馈电线缆的外导体连接第一偶极子板；导电条，所述导电条的一端连接第二偶极子板，所述导电条的另一端连接所述馈电线缆的内导体。优选的，所述第一偶极子板具有通孔；所述馈电线缆的内导体通过所述第一偶极子板的通孔与所述导电条的另一端连接。优选的，所述馈电线缆的外导体还与所述第一短路板的侧面连接。优选的，所述偶极子天线还包括：至少一个天线框，与所述至少一个天线单元对应设置；其中，每个所述天线框围绕对应天线单元的所述第一偶极子板、第二偶极子板、第一短路板和第二短路板设置，并且连接于所述导电地板上。优选的，所述电磁带隙结构层包括：金属层，位于所述导电地板上，且所述金属层具有多个通孔；多个金属贴片，所述多个金属贴片周期排列于所述金属层上；多个短路柱，分别位于所述多个通孔内并且分别与多个金属贴片对应；每个所述短路柱的一端连接对应的金属贴片，每个所述短路柱的另一端连接所述导电地板；其中，所述金属层的材质为所述铁氧体。优选的，所述偶极子板远离所述导电地板的表面到所述导电地板靠近所述偶极子板的表面的垂直距离与所述天线框的高度相等。优选的，所述第一短路板和第二短路板的形状都为矩形或梯形。优选的，所述第一偶极子板和第二偶极子板的形状都为矩形、圆形、梯形或三角形。优选的，所述导电地板为金属地板，所述第一偶极子板、第二偶极子板、第一短路板和第二短路板为全金属结构，所述导电条为金属条。优选的，所述偶极子天线的剖面高度为0.07λ；其中，λ为所述偶极子天线工作频段的中心频率所对应的波长。本技术的有益效果是：本技术提供了一种偶极子天线，以水平方向的偶极子板和垂直方向的短路板在天线方向图中E面和H面互补原理，通过合理的尺寸设计使二者电磁辐射达到等幅同相激励，以此实现天线在两个极化方位面的方向图保持一致；本技术中设计的基于铁氧体混合EBG结构，通过此结构在谐振频率附近存在的高阻状态，来抑制天线表面波的传播，提高天线增益和辐射效率；以及通过该结构在谐振频率附近存在着的同向反射，来降低背瓣辐射，增强主方向的辐射强度，改善方向图特性；同时用它作为天线的反射面，以此实现天线的低剖面；还可通过增加金属贴片的厚度，展宽工作频带；本技术采用了水平方向的偶极子板(电偶极子天线)和垂直方向短路板(磁偶极子天线)组成的组合天线改善了天线的方向图特性，同时使用基于铁氧体混合EBG结构有效的降低天线的剖面，创新型强，拓宽了EBG结构在UHF/VHF波段天线上的应用范围。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。图1示出本技术实施例提供的偶极子天线立体结构图；图2示出本技术实施例提供的具有天线框的偶极子天线立体结构图；图3示出图1中偶极子天线的主视结构图；图4示出图2中具有天线框的偶极子天线的主视结构图；图5示出图1中偶极子天线的俯视结构图；图6示出图2中具有天线框的偶极子天线的俯视结构图；图7示出本技术实施例提供的偶极子天线的馈电连接结构的剖面图；图8示出图1和图2中电磁带隙结构的示意图；图9示出图8中电磁带隙结构的单元结构剖面示意图；图10示出图1和图2中偶极子天线的辐射方向图；图11示出图1和图2中偶极子天线的驻波比图；图12示出图1和图2中偶极子天线的增益曲线图；图13示出图1和图2中偶极子天线在Phi＝90°，频率为0.16GHz时的增益曲线图；图14示出图1和图2中偶极子天线在Phi＝0°，频率为0.16GHz时的增益曲线图；图15示出图1和图2中偶极子天线在Phi＝90°，频率为0.27GHz时的增益曲线图；图16示出图1和图2中偶极子天线在Phi＝0°，频率为0.27GHz时的增益曲线图；图17示出图1和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偶极子天线，其特征在于，包括：/n导电地板；/n电磁带隙结构层，设置于所述导电地板上，所述电磁带隙结构层具有铁氧体并用于降低所述偶极子天线的剖面；以及/n至少一个天线单元，设置在所述电磁带隙结构层上，每个所述天线单元包括：/n偶极子板，包括水平方向设置的第一偶极子板和第二偶极子板；/n短路板，包括垂直方向设置的第一短路板和第二短路板；/n其中，所述第一短路板连接于第一偶极子板和电磁带隙结构层之间，所述第二短路板连接于第二偶极子板和电磁带隙结构层之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种偶极子天线，其特征在于，包括：
导电地板；
电磁带隙结构层，设置于所述导电地板上，所述电磁带隙结构层具有铁氧体并用于降低所述偶极子天线的剖面；以及
至少一个天线单元，设置在所述电磁带隙结构层上，每个所述天线单元包括：
偶极子板，包括水平方向设置的第一偶极子板和第二偶极子板；
短路板，包括垂直方向设置的第一短路板和第二短路板；
其中，所述第一短路板连接于第一偶极子板和电磁带隙结构层之间，所述第二短路板连接于第二偶极子板和电磁带隙结构层之间。


2.根据权利要求1所述的偶极子天线，其特征在于，每个所述天线单元还包括：
馈电线缆，所述馈电线缆的外导体连接第一偶极子板；
导电条，所述导电条的一端连接第二偶极子板，所述导电条的另一端连接所述馈电线缆的内导体。


3.根据权利要求2所述的偶极子天线，其特征在于：所述第一偶极子板具有通孔；
所述馈电线缆的内导体通过所述第一偶极子板的通孔与所述导电条的另一端连接。


4.根据权利要求2所述的偶极子天线，其特征在于：所述馈电线缆的外导体还与所述第一短路板的侧面连接。


5.根据权利要求1所述的偶极子天线，其特征在于，所述偶极子天线还包括：
至少一个天线框，与所述至少一个天线单元对应设置；
其中，每个所述天线框围绕对应天...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，张从会，
申请(专利权)人：深圳光启尖端技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44