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CN116191008A - 一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线 - Google Patents

一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线 Download PDF

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CN116191008A
CN116191008A CN202310245681.7A CN202310245681A CN116191008A CN 116191008 A CN116191008 A CN 116191008A CN 202310245681 A CN202310245681 A CN 202310245681A CN 116191008 A CN116191008 A CN 116191008A
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CN
China
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antenna
resonant
rectangular
ring structure
patch
Prior art date
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Pending
Application number
CN202310245681.7A
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English (en)
Inventor
陈鹏
宋俊岩
王圣超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Maritime University
Original Assignee
Dalian Maritime University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q19/30—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements the primary active element being centre-fed and substantially straight, e.g. Yagi antenna
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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Abstract

本发明公开了一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线，具体技术方案包括：谐振环结构、寄生贴片、加载矩形贴片的接地面、有源振子和引向器；所述谐振环结构包括第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元和第四谐振单元；其中四个谐振单元平行放置、位于该微带准八木天线的第三引向器的末端；其中每个谐振单元包括具有缝隙结构的大矩形环和具有缝隙结构的小矩形环结构。在天线的端射方向上加载了谐振环结构，使之在天线的辐射前方形成具有特殊谐振功能的引向器，将天线的能量集中在了端射方向上。相较与增加天线的引向器结构的数量，谐振环结构更能提高天线的增益，同时缩小天线的体积，使天线小型化，便于集成在更多的应用环境中。

Description

一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线
技术领域
本发明涉及天线控制技术领域，尤其涉及一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线。
背景技术
随着室外基站数量的不断增加，室外通信已经逐步满足了人们的生活需要。但隧道、矿井等环境由于较为封闭，只靠一般的天线无法对隧道很好的覆盖，因此研究满足隧道通信的天线是具有一定实际意义的。在解决矿井、隧道等环境中信号覆盖问题上，目前有两种主要的解决方案，一种是在隧道或矿井铺设漏泄电缆，第二种则是安装高增益的定向天线。目前，隧道中采用的天线普遍是八木天线、对数周期天线等方向性较好的端射天线。传统的八木天线以及对数周期天线因为体积大已经无法满足现在设备的需求。因此天线设计者和研究人员开始了对基于印刷技术的准八木天线与印刷对数周期天线的研究，研究重点在于解决微带准八木天线横向尺寸偏大，增益较低以及准八木天线带宽窄等问题。
发明内容
针对微带准八木天线带宽过窄的问题，本发明公开了一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线，具体技术方案包括：谐振环结构、寄生贴片、加载矩形贴片的接地面、有源振子和引向器；
所述谐振环结构包括第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元和第四谐振单元；其中四个谐振单元平行放置、位于该微带准八木天线的第三引向器的末端；
其中每个谐振单元包括具有缝隙结构的大矩形环和具有缝隙结构的小矩形环结构，所述大矩形环和小矩形环结构相互嵌套，所述缝隙结构的宽度与大矩形环和小矩形环结构之间的距离相等；
所述寄生贴片包括第一矩形微带线、第二矩形微带线、第三矩形微带线、第四矩形微带线，其中矩形微带线两两一对、互相对称位于天线的正、反两面。
所述寄生贴片位于有源振子的水平方向下方，其中第一矩形微带线距离有源振子的水平距离为d。
所述接地面包括位于天线背面的矩形贴片结构、位于矩形贴片结构两端的第一正方形结构和第二正方形结构。
所述有源振子包括在天线正面与馈线相连接的矩形贴片以及位于天线下方与接地面相连的矩形贴片。
所述引向器结构包括第一引向器、第二引向器和第三引向器，所述第一引向器、第二引向器和第三引向器并排设置。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线天线，在天线的端射方向上加载了谐振环结构，使之在天线的辐射前方形成具有特殊谐振功能的引向器，将天线的能量集中在了端射方向上。相较与增加天线的引向器结构的数量，谐振环结构更能提高天线的增益，同时缩小天线的体积，使天线小型化，便于集成在更多的应用环境中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明微带准八木天线的谐振环结构的正面图；
图2为本发明中寄生贴片与有源振子的正面图
图3为本发明加载矩形贴片的接地面与寄生贴片的背面图
图4为本发明引向器的正面图
图5为本发明微带准八木天线整体结构正面图
图6为本发明微带准八木天线整体结构背面图
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1至图3所示，本发明在天线的有源振子两臂的后方附加寄生贴片结构02从而扩宽天线的阻抗带宽；在普通的矩形接地面基础上进行改进，采用一种加载矩形贴片的接地面03，从而改善天线的阻抗匹配；针对微带准八木天线在同等体积下增益较小的问题，采用开口谐振环结构01替换传统的引向器结构，提高天线的增益。将寄生贴片结构与开口谐振环结构进行结合，在提高天线增益、改善微带准八木天线端射特性的同时扩宽了天线的阻抗带宽。
如图1所示谐振环结构01包括第一谐振单元1、第二谐振单元2、第三谐振单元3和第四谐振单元4；其中四个谐振单元平行放置、位于该微带准八木天线的第三引向器17的末端谐振环结构01通过调节第一谐振单元1的缝隙，可以适当调节谐振环结构的谐振频率，将缝隙调节至合适的大小，从而使得到更好的辐射效果。
其中每个谐振单元包括具有缝隙结构的大矩形环5和具有缝隙结构的小矩形环结构6，所述大矩形环5和小矩形环结构6相互嵌套，所述缝隙结构的宽度与大矩形环5和小矩形环结构6之间的距离相等。
所述寄生贴片02包括第一矩形微带线7、第二矩形微带线8、第三矩形微带线9、第四矩形微带线10，其中矩形微带线两两一对、互相对称位于天线的正、反两面。
如图2所示，通过调节第一矩形微带线7距离有源振子04的水平距离d，可以改变寄生贴片02与有源振子04之间的耦合作用，通过仿真软件的优化与调节，可以使天线的阻抗带宽得到扩展。
所述接地面03包括位于天线背面的矩形贴片结构14，位于矩形贴片结构14两端的第一正方形结构15和第二正方形结构16。
所述有源振子04包括在天线正面与馈线相连接的矩形贴片12以及位于天线下方与接地面03相连的矩形贴片13。
如图4所示，所述引向器结构05包括第一引向器17、第二引向器18和第三引向器19，所述第一引向器17、第二引向器18和第三引向器19并排设置
如图5和图5所示通过仿真软件扫描分析谐振环结构01与引向器05之间的水平距离，可以得出使谐振环结构01效果最佳的距离，提高天线的增益，改善天线的端射特性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线，其特征在于包括：谐振环结构(01)、寄生贴片(02)、加载矩形贴片的接地面(03)、有源振子(04)和引向器(05)；
所述谐振环结构(01)包括第一谐振单元(1)、第二谐振单元(2)、第三谐振单元(3)和第四谐振单元(4)；其中四个谐振单元平行放置、位于该微带准八木天线的第三引向器(17)的末端；
其中每个谐振单元包括具有缝隙结构的大矩形环(5)和具有缝隙结构的小矩形环结构(6)，所述大矩形环(5)和小矩形环结构(6)相互嵌套，所述缝隙结构的宽度与大矩形环(5)和小矩形环结构(6)之间的距离相等；
所述寄生贴片(02)包括第一矩形微带线(7)、第二矩形微带线(8)、第三矩形微带线(9)、第四矩形微带线(10)，其中矩形微带线两两一对、互相对称位于天线的正、反两面。
2.根据权利要求1所述的一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线，其特征在于：所述寄生贴片(02)位于有源振子(04)的水平方向下方，其中第一矩形微带线(7)距离有源振子(04)的水平距离为d。
3.根据权利要求1所述的一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线，其特征在于：所述接地面(03)包括位于天线背面的矩形贴片结构(14)，位于矩形贴片结构(14)两端的第一正方形结构(15)和第二正方形结构(16)。
4.根据权利要求1所述的一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线，其特征在于：所述有源振子(04)包括在天线正面与馈线相连接的矩形贴片(12)以及位于天线下方与接地面(03)相连的矩形贴片(13)。
5.根据权利要求1所述的一种加载寄生贴片与谐振环结构的微带准八木天线，其特征在于：所述引向器结构(05)包括第一引向器(17)、第二引向器(18)和第三引向器(19)，所述第一引向器(17)、第二引向器(18)和第三引向器(19)并排设置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120293387A1 (en) * 2010-10-22 2012-11-22 Panasonic Corporation Antenna apparatus provided with dipole antenna and parasitic element pairs as arranged at intervals
KR101345764B1 (ko) * 2012-08-21 2014-01-03 경북대학교 산학협력단 쿼시 야기 안테나
KR101829816B1 (ko) * 2016-11-22 2018-02-19 대구대학교 산학협력단 이중 동일-방향 분할-고리 공진기를 사용한 삼중대역 이중-다이폴 준-야기 안테나
CN108172988A (zh) * 2017-12-12 2018-06-15 南京理工大学 一种超宽带陷波天线
CN213026493U (zh) * 2020-11-11 2021-04-20 兰州交通大学 一种适用于5g通信的小型化八木天线
CN114597642A (zh) * 2022-03-04 2022-06-07 电子科技大学 一种基于开口谐振环的双频微带准八木天线

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120293387A1 (en) * 2010-10-22 2012-11-22 Panasonic Corporation Antenna apparatus provided with dipole antenna and parasitic element pairs as arranged at intervals
KR101345764B1 (ko) * 2012-08-21 2014-01-03 경북대학교 산학협력단 쿼시 야기 안테나
KR101829816B1 (ko) * 2016-11-22 2018-02-19 대구대학교 산학협력단 이중 동일-방향 분할-고리 공진기를 사용한 삼중대역 이중-다이폴 준-야기 안테나
CN108172988A (zh) * 2017-12-12 2018-06-15 南京理工大学 一种超宽带陷波天线
CN213026493U (zh) * 2020-11-11 2021-04-20 兰州交通大学 一种适用于5g通信的小型化八木天线
CN114597642A (zh) * 2022-03-04 2022-06-07 电子科技大学 一种基于开口谐振环的双频微带准八木天线

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