本发明涉及天线的。
背景技术:
1、现代通信技术正在飞速发展,移动通信需要更大的工作带宽、更稳定的传输信号、更低的制造成本、更小巧的物理尺寸,因此通信设备中的天线需要具有超宽带、高增益、小尺寸、低成本的特点。近年来,宽带阵列天线得到越来越多的应用,它很好地满足了上述现代通信技术对天线的要求,天线单元也从最初的宽带偶极子天线,发展到具有渐变锥削结构的vivaldi天线,到如今的基于wheeler无限均匀电流片概念的紧耦合技术。
2、对数周期天线是由若干个平行的对称振子构成,包含长短不一的对称振子和连接各个振子的馈线组成,天线从最短对称振子的一侧馈电,馈线在相邻对称振子间交叉馈电。所以,对数周期天线的横向尺寸一般是由最长对称振子长度决定的,而最长对称振子长度是由最低工作频率所对应的半波长决定的,所以现有的对数周期天线的尺寸一般较大。当对数周期天线的带宽达到数个倍频程,最长对称振子的长度和最短对称振子的长度相差数倍,但是,对于水平等间距对数周期阵列天线,相邻阵元中相同长度对称振子的间距却始终保持不变,而由于相邻最长对称振子不能相互重合,势必就会导致低频对称振子的间距与波长的比值要远远大于1,所以当阵列天线工作在高频时,不再具有优良的端射特性。因此对于对数周期阵列天线,水平排列的组阵方法无法让其在很宽的频带内正常工作。
技术实现思路
1、针对现有的水平等间距对数周期阵列天线,低频对称振子的间距与波长的比值要远远大于1,造成对数周期阵列天线的工作带宽较窄的问题,本发明提出了一种基于紧耦合技术的对数周期阵列天线,通过采用紧耦合技术,利用低频对称振子的互耦效应改善了阵列天线的低频特性,拓展了阵列天线的工作带宽。同时,天线单元采用分形对数周期天线,有效缩减了水平方向组阵的横向尺寸,相邻天线单元中的低频对称振子相互交叠,保证高频振子的间距与波长的比满足阵列工作要求,所以当阵列天线工作在高频段也具有优良的端射特性。
2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
3、一种基于紧耦合技术的对数周期阵列天线,包括:天线单元,包含上、下层分形对称振子、上、下层集合线、介质基板,上层分形对称振子、上层集合线位于介质基板的上表面,下层分形对称振子、下层集合线位于介质基板的下表面,上层分形对称振子连接上层集合线,下层分形对称振子连接下层集合线,上、下层分形对称振子交叉排列馈电。
4、进一步的,天线单元的低频上层对称振子与相邻天线单元的低频下层对称振子通过水平交叠,相邻天线单元的对称振子分形枝节通过平行交叠。
5、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
6、由于天线单元的低频对称振子尺寸过大,会影响阵列天线的排布,难以实现阵列天线的宽带特性。其次,由于天线单元间的互耦导致阵列天线扫描时会出现扫描盲区,无法做到宽角扫描。当采用紧耦合技术发现,通过利用天线单元之间的互耦效应。相邻天线单元的上、下层对称振子通过水平交叠方式来增大单元间的耦合电容,相邻天线单元的对称振子分形枝节通过平行交叠进而引入单元之间的耦合电容。利用低频对称振子的互耦效应,改善了阵列天线的低频特性。同时,天线单元采用分形对数周期天线,有效缩减了水平方向组阵的横向尺寸,相邻天线单元中的低频对称振子相互交叠,保证高频振子的间距与波长的比满足阵列工作要求,所以当阵列天线工作在高频段也具有优良的端射特性。
1.一种基于紧耦合技术的对数周期阵列天线,其特征在于:天线单元采用分形对数周期阵列天线,包含上、下层分形对称振子、上、下层集合线、介质基板,上层分形对称振子、上层集合线位于介质基板的上表面,下层分形对称振子、下层集合线位于介质基板的下表面,上层分形对称振子连接上层集合线,下层分形对称振子连接下层集合线,上、下层分形对称振子交叉排列馈电。
2.根据权利要求1中一种基于紧耦合技术的对数周期阵列天线,其特征在于:天线单元的低频上层对称振子与相邻天线单元的低频下层对称振子通过水平交叠,相邻天线单元的对称振子分形枝节通过平行交叠。