一种无源加载的定向天线的制作方法

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种超宽带的双极化定向天线技术领域。

背景技术：

在如今的通信天线中，为了增加系统的容量和降低通信的运营成本,希望天线的工作带宽越来越宽,即超宽带天线。定向天线往往由于下面的金属反射板的反射,使得辐射单元距离金属反射板的距离偏离四分之一波长时,驻波阻抗就会呈容性或者感性,因而天线的带宽很窄。

为解决这些困难,本实用新型提出了一种无源加载的定向天线。通过在金属反射板上伸出金属短路片,并且在对称振子正中间的上方设置有金属片进行无源加载,在很宽的频带范围内,可以对消当辐射单元距离金属反射板的距离偏离四分之一波长时,驻波阻抗所呈现的容性或者感性,因而实现了很宽的驻波带宽。

技术实现要素：

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种无源加载的定向天线，天线包括两对对称振子，金属反射板以及金属反射板上的金属短路片，对称振子上方的加载片四部分。

所述的对称振子，对称振子是通过以FR4板为基材,在FR4板上通过光绘技术光绘而成的，主要含两对对称振子:一对对称振子水平放置,另一对对称振子垂直放置，两对对称振子中心点连线为水平线, 两对对称振子中心点距离为天线中心频率在空气中的波长的1.15-1.2 倍。

所述的对称振子，由两部分构成:等腰梯形面和半圆面，等腰梯形面的下底宽度为天线中心频率在空气中的波长的0.21倍，上底宽度为天线中心频率在空气中的波长的0.31倍，高度为天线中心频率在空气中的波长的0.15倍，半圆面是以梯形的上底边中心为圆心，以梯形的上底边为直径的半圆面。

所述的对称振子，基材是FR4板，厚度为0.5-1mm，FR4板的下表面距离下面的金属反射板上表面距离为天线中心频率在空气中的波长的0.21∽0.23倍，FR4板通过塑料件固定在金属反射板上。

所述的金属反射板，金属反射板是一块厚度为1∽2mm的铝板或者铜板,其面积大小依赖于天线要求的增益高低，在金属反射板上有四处伸出的金属短路片，从俯视图来看，这四处伸出的金属短路片分别位于对称振子半圆面的顶端一侧，距离半圆面的顶点为9∽10mm，四处伸出的金属短路片完全一样，材料为铝或者铜，厚度1mm，宽度为天线中心频率在空气中的波长的0.15倍，根部与铝板接触,伸出金属反射板上的长度为天线中心频率在空气中的波长的0.3∽0.31 倍。

所述的对称振子上方的加载片，位于对称振子的中心上方，其下表面距离对称振子的上表面距离为天线中心频率在空气中的波长的0.11∽0.12倍，加载片的材料也为铝材或者铜材，厚度0.5∽1mm，宽度为天线中心频率在空气中的波长的0.18倍，长度为天线中心频率在空气中的波长的0.32∽0.33倍，该加载片通过塑料件固定在FR4 板上。

本实用新型和常规的定向天线相比

1、解决了常规的定向天线中，受反射板的影响所带来的驻波无法实现宽带化的困难，可以在4:1的带宽范围内,驻波小于1.5。

2.提高了常规的定向天线的前后比，平均的前后比可以提高 1.5dB以上,增益可以提高0.6dB以上。

附图说明

图1是本实用新型一种无源加载的定向天线总体结构侧面示意图；

图2是本实用新型一种无源加载的定向天线总体结构俯视的示意图；

图3是本实用新型一种无源加载的定向天线局部对称振子和金属短路片放大示意图；

图4是本实用新型一种无源加载的定向天线金属短路片尺寸示意图；

图5是本实用新型一种无源加载的定向天线加载片尺寸示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明，所述实施例是对本实用新型的解释，并不是对本实用新型的限制。

如图1,图2所示，一种无源加载的定向天线，天线包括两对对称振子(1)、(2)，金属反射板(3)以及反射板上的金属短路片(4)、(5)、(6)、(7)，对称振子上方的加载片(8)、(9)四大部分。

如图1,图2所示,对称振子(1)、(2)是通过以FR4板(a)为基材，在FR4板(a)上通过光绘技术光绘而成，主要含两对对称振子:一对对称振子(1)水平放置，另一对对称振子(2)垂直放置，两对对称振子(1)、 (2)中心点连线为水平线,两对对称振子中心点距离为天线中心频率在空气中的波长的1.15-1.2倍。

如图3所示,对称振子由两部分构成:等腰梯形面(10)和半圆面 (11)，等腰梯形面(10)的下底(12)宽度为天线中心频率在空气中的波长的0.21倍，上底(13)宽度为天线中心频率在空气中的波长的0.31 倍，高度(14)为为天线中心频率在空气中的波长的0.15倍，半圆面(11) 是以等腰梯形面(10)的上底边(12)中心为圆心，以梯形的上底边(12) 为直径的半圆。

如图1和图2所示，对称振子(1)、(2)是以FR4板(a)为基材，其厚度为0.5-1mm，FR4板(a)下表面距离下面的金属反射板(3)上表面高度为天线中心频率在空气中的波长的0.21∽0.23倍，FR4板(a)通过塑料件固定在金属反射板(3)上。

如图2和图3所示，金属反射板(3)是一块厚度为1∽2mm的铝板或者铜板，其面积大小依赖于天线要求的增益高低，在金属反射板(3) 上有四处伸出的金属短路片(4)、(5)、(6)、(7),从俯视图2来看，伸出的金属短路片(4)、(5)位于对称振子(1)上的半圆面顶端一侧,而伸出的金属短路片(6)、(7)位于对称振子(2)半圆面的顶端一侧，金属短路片(4)距离临近的对称振子(1)半圆面的顶点距离(15)为9∽10mm, 其余的金属短路片(5)、(6)、(7)距离邻近的对称阵子半圆面顶端距离均为9∽10mm。

如图1、图2、图4所示，金属短路片(4)、(5)、(6)、(7)完全一样,材料为铝或者铜，厚度1mm，宽度(16)为天线中心频率在空气中的波长的0.15倍，伸出金属反射板(3)高度(17)为天线中心频率在空气中的波长的0.3∽0.31倍。

如图1，图2、图5所示，对称振子(1)、(2)上方是加载片(8)、(9)，分别位于对称振子(1)、(2)的中心上方，加载片(8)、(9)下表面距离对称阵子(1)、(2)的上表面距离为天线中心频率在空气中的波长的0.11 ∽0.12倍。加载片(8)、(9)的材料也为铝材或者铜材,厚度0.5∽1mm, 宽度(18)为天线中心频率在空气中的波长的0.18倍,长度(19)为天线中心频率在空气中的波长的0.34∽0.35倍,加载片(8)、(9)通过塑料件固定在FR4板(a)上。