一种平面印刷宽带定向天线制造技术

本发明专利技术提供了一种平面印刷宽带定向天线，它是利用平面印刷偶极子(8)和阻抗调节振子(6)共同控制天线的带宽。调整阻抗调节振子(6)的位置和尺寸，可以增加平面印刷宽带定向天线的带宽。本发明专利技术结构简单、增益适中、成本低，易于与射频电路集成，节省空间体积，同时又能达到宽带的目的。它可以自由的调节高端的阻抗匹配，同时低端的阻抗匹配几乎不受影响，而高端和低端的之间的阻抗匹配得到了明显改善。与其他增加的带宽方法相比，本发明专利技术具有结构简单、易于实现、定位准确的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于导航、电子侦查及无线通讯终端的一种平面印刷宽带定向天线， 具体是一种平面单层偶极子变形的宽带天线。本专利技术结构简单、易于与射频电路集成。
技术介绍
由于无线电电子信息设备朝着多功能、小型化的方向发展，并且要求天线具有一定的定向性，这使得宽频带小型化定向天线成为国内外研究的热点课题之一。宽带定向天线的应用越来越广泛，同时，在某些具体的应用中，对于天线还有诸如体积、重量、效率和环境适应性等方面的特殊要求。例如对于机载平台，要求天线剖面薄、重量轻、效率高并且满足一定的环境应用条件。对于天线来说，阻抗随频率变化的频带宽度和天线的方向图主瓣半功率空间带宽是两个重要的品质参数。在此之前，很多专利技术创造都集中在如何拓展平面印刷天线的频段宽度的问题上，但对平面印刷天线带宽相对固定，结构复杂的问题，在此之前并没有能够得到有效的改善。在现有的宽带定向天线结构中，虽然都可实现宽频带定向工作。但是天线的尺寸较大，而且实现宽频带的结构较为复杂，参数之间的影响较大，设计不够灵活。由于共面结构易于设计和加工，可以用于天线设计中。因此，实现共面天线成为天线的首选天线形式。 同时，在同一平面实现宽带天线，且结构简单易于实现，参数天线易于调节是设计的实现目的。以往的天线产品是针对不同的工作频段进行设计的，一般尺寸和体积都比较大， 各不同的通讯系统独立设计，兼容的程度取决于天线系统。而且开发的产品大多结构复杂、 通用性差，且性能存在一定的缺陷，不宜推广，这给天线的定向覆盖造成了一定的困难，因此开发宽频段、小型化、结构简单、设计灵活、成本廉价的定向天线仍是当今的研究热点之ο针对以上的要求，本专利技术提出了一种应用于无线通讯
的天线，尤其是一种平面印刷宽带定向天线。该天线结构简单紧凑、体积小、重量轻、易于加工制作，适用于通讯、电子导航等小型设备中。
技术实现思路
本专利技术提供了一种平面印刷宽带定向天线，它可以自由的调节高端的阻抗匹配， 同时低端的阻抗匹配几乎不受影响，而高端和低端的之间的阻抗匹配得到了明显改善。与其他增加的带宽方法相比，本专利技术具有结构简单、易于实现、定位准确的特点。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种平面印刷宽带定向天线，如图1所示，包括平面印刷偶极子第一振臂3、平面印刷偶极子第二振臂4、反射振子5、阻抗调节振子6和介质基板7 ；所述平面印刷偶极子第一振臂3和平面印刷偶极子第二振臂4均为覆铜金属薄膜；平面印刷偶极子第一振臂3和平面印刷偶极子第二振臂4的宽度相同，均为Si，平面印刷偶极子第一振臂3和平面印刷偶极子第二振臂4的长度均为L3，且2L3 < Li，平面印刷偶极子第一振臂3和平面印刷偶极子第二振臂4两端弯折部分的长度均为W2，二者之间的缝隙宽度为SO ；平面印刷偶极子第一振臂3和平面印刷偶极子第二振臂4位于同一条直线上，构成平面印刷偶极子8。在平面印刷偶极子第一振臂3和平面印刷偶极子第二振臂4距离最近端处的位置上分别有两个金属焊盘，称之为第一馈电点1和第二馈电点2。其中，第一馈电点1位于平面印刷偶极子第一振臂3上，第二馈电点2位于平面印刷偶极子第二振臂4上。所述反射振子5为覆铜金属薄膜；反射振子5的宽度为Si，长度为Li，两端弯折部分的长度为Wl ；反射振子5位于平面印刷偶极子8的一侧，并且反射振子5与平面印刷偶极子8平行放置，反射振子5与平面印刷偶极子8弯折部分之间的缝隙宽度为D1。所述阻抗调节振子6为覆铜金属薄膜；阻抗调节振子6的宽度为S2，长度为L2 ；阻抗调节振子6位于平面印刷偶极子8的另一侧，并且阻抗调节振子6与平面印刷偶极子8 平行放置，阻抗调节振子6与平面印刷偶极子8的之间的距离为D2。所述介质基板7的材料为FR4 ；介质基板7的厚度为h，长度为L，宽度为W。所述平面印刷偶极子8、反射振子5和阻抗调节振子6的结构以过平面印刷偶极子第一振臂3和平面印刷偶极子第二振臂4之间的缝隙中心点并与平面印刷偶极子第一振臂3和平面印刷偶极子第二振臂4垂直直线为中心两边对称，平面印刷偶极子8、反射振子 5和阻抗调节振子6位于介质基板7同一侧面的中部，如图1和图2所示。本专利技术的实质是本专利技术所要解决的技术问题是如何提高平面印刷天线的带宽、 如何实现定向性以及如何对平面印刷天线的阻抗带宽进行有效的控制，同时尽量降低天线结构的复杂性，从而能够根据不同的应用需求在需要的频段位置得到有效的带宽值。它是利用所述平面印刷偶极子(8)和阻抗调节振子(6)共同控制天线的带宽。调整阻抗调节振子(6)的位置和尺寸，可以增加平面印刷宽带定向天线的带宽。本专利技术结构简单、增益适中、成本低，易于与射频电路集成，节省空间体积，同时又能达到宽带的目的。由于所述平面印刷宽带定向天线的平面印刷偶极子第一振臂(3)、平面印刷偶极子第二振臂G)、反射振子(5)、阻抗调节振子(6)是印刷在介质基板(7)同一侧面上，因此所述的平面印刷宽带定向天线具有结构简单、加工方便，定位准确的特点。本专利技术的有益效果是通过在馈电端口附近放置一个条状金属单元，使天线高端的阻抗匹配得到了改善，并且调整条状金属单元的长度和位置，可以自由的调节高端的阻抗匹配，同时低端的阻抗匹配几乎不受影响，而高端和低端的之间的阻抗匹配得到了明显改善。与其他增加的带宽方法相比，本专利技术采用的结构简单，易于实现，效果明显。并且不会增加天线的复杂性。通过下文中参考附图对本专利技术所做的描述和权利要求，本专利技术的其他目的和成就显而易见，并可对本专利技术有全面的理解。附图说明图1是本专利技术一种平面印刷宽带定向天线的俯视结构示意图其中1表示第一馈电点，2表示第二馈电点，3表示平面印刷偶极子第一振臂，4表示平面印刷偶极子第二振臂，5表示反射振子，6表示阻抗调节振子，7表示介质基板；Sl为平面印刷偶极子第一振臂、平面印刷偶极子第二振臂及反射振子的宽度，Ll为平面印刷偶极子第一振臂、平面印刷偶极子第二振臂构成的平面印刷偶极子和反射振子的长度；Wl为反射振子两端弯折部分的长度，W2为平面印刷偶极子两端弯折部分的长度。Dl为反射振子与平面印刷偶极子弯折部分之间的缝隙宽度。S2为阻抗调节振子的宽度，L2为阻抗调节振子的长度，D2为阻抗调节振子与平面印刷偶极子之间的距离；W为介质基板的宽度，L为介质基板的长度。图2是本专利技术一种平面印刷宽带定向天线的侧视结构示意图其中，5表示反射振子，6表示阻抗调节振子，7表示介质基板，8表示平面印刷偶极子第一振臂和平面印刷偶极子第二振臂构成的平面印刷偶极子；h为介质基板的厚度。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述本实施例在以本专利技术技术方案为前提的情况下进行实施，给出了详细的实施方法和具体操作过程。参见图1和图2，一种平面印刷宽带定向天线包括平面印刷偶极子第一振臂(3)、 平面印刷偶极子第二振臂G)、反射振子(5)、阻抗调节振子(6)和介质基板(7)；所述平面印刷偶极子第一振臂(3)、平面印刷偶极子第二振臂G)、反射振子(5)、阻抗调节振子(6) 都位于所述介质基板(7)的同一侧面上，并且位于介质基板(7)的中央。所述平面印刷宽带定向天线的结构排列顺序为阻抗调节振子(6)、平面印刷偶极子第一振臂(3)和平面印刷偶极子第二振臂G)、反射振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志钦，吴江牛，宋健，朱晓章，聂在平，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：