射单元R及馈电单元M，所述天线辐射单元R为一个口径面开口的长方体，其开口的口径面称为开口面，刀形结构的背面与开口面共面，所述刀形结构的背面开口，有利于辐射。
[0034]所述天线辐射单元R由单面开口的长方体构成，开口面为正面或者背面，本实施例中该长方体的材料采用金属铜，如图2所示，其右侧面BDEG，左侧面ACFH，AB⑶为长方体的正面，也即为本实施例的开口面，其中AB、BG、AC分别为刀形长方体的宽长高，其中长对应上述长方体的深度，长方体宽长高分别为0.15λ[、0.22λ[、0.6λ[，其中为该天线低频段中心谐振频率f L在自由空间中所对应波长。
[0035]调整该辐射单元与该馈电单元M的组合尺寸可实现一个频率可控的双频水平极化全向天线。
[0036]此馈电单元M位于天线辐射单元内部，且此馈电单元在天线辐射体内部的前后左右相对位置如图3所示，馈电单元位于天线辐射单元垂直方向的中央位置，图3为天线的俯视图，ABGH面为长方体的顶面，此渐变指的是金属馈电贴片相距长方体左或者右侧面内壁的距离由开口面向内渐进变化，如图2所示，本实施例中馈电单元与BDEG面的距离为椭圆渐变形式，且恰好为1/4椭圆的渐变形式金属贴片，以图3中的O点为圆心，长轴在Y轴上，短轴在X轴上，且圆心O与此馈电金属贴片结构的一端(与天线辐射单元左或者右侧面靠近的一端)在X轴上的的距离恰好为此椭圆的短半轴长a，且圆心O与此馈电金属贴片结构的另一端(与天线辐射单元开口面共面的一端)在Y轴上的的距离恰好为此椭圆的长半轴长b，馈电单元M与天线辐射体左或者右侧面靠近的一端与左右侧面平行，且与长方体的内壁BDEG面在此实施例中相距CU，与长方体开口面相对的面(如图2所示的EFGH面)的距离为出，馈电单元与左右侧面平行的一端贴片边缘的中心为馈电点，此馈电点与50欧姆同轴线内芯S相连，馈电单元M的另一端与天线辐射单元开口面共面且开路。
[OO37 ] 在本实施例中此椭圆的长半轴b为18.3mm，椭圆的短半轴长a为13.4mm，该形如I /4椭圆形式渐变金属贴片的线宽丽为18.2mm，di = 1.2mm，d2 = 8.2mm，且该1/4椭圆形式渐变金属贴片的线宽对此双频天线的高频与低频的频率比有一定影响。
[0038]该带有背腔的缝隙辐射体经过带U形槽U的渐变形式的开路微带线耦合馈电可实现频率可控的双频谐振模式，且低频谐振模式为缝隙的长度的半波长谐振模式，高频谐振模式为天线高次谐振模，U型槽关于馈电单元M的上下中心线对称，且槽口正对馈电点，此实施例中U形槽U的槽宽为0.6mm，总长度约为25mm，且该U型槽上下槽边与馈电单元M的上下中心线的距离为0.9mm。且此U型槽槽口端与馈电点的相对距离为0.6mm。此双频水平极化全向天线的回波损耗特性如图4所示。整个馈电单元位于天线辐射单元的中央位置，且调节馈电部分的参数对天线的全向辐射性能影响不大，该天线的水平极化全向辐射性能主要依靠长方体的开口面所形成的缝隙，并且该天线在所覆盖的两个频段上均有良好的水平极化全向福射特性，如图5、图6所不。
[0039]本实用新型依靠长方体的开口口径面所形成的缝隙产生水平极化全向辐射，并且在所覆盖的两个频段上都具有良好的全向性。本实用新型天线结构简单新颖、尺寸较小、且方向图稳定、全向性好、交叉极化小、能实现频率可控的双频谐振特性、增益高等优点，适用于移动通信领域。
[0040]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种刀形双频水平极化全向天线，包括天线罩和天线，所述天线被封装在天线罩内，所述天线包括天线辐射单元及馈电单元，其特征在于，所述天线辐射单元为一个口径面开口的长方体，其开口的口径面称为开口面，所述馈电单元为一个开有U形槽的渐变形式金属贴片，且位于天线辐射单元内部。2.根据权利要求1所述的一种刀形双频水平极化全向天线，其特征在于，所述天线罩为刀形结构，所述刀形结构的背面与长方体的开口面共面且开口。3.根据权利要求1所述的一种刀形双频水平极化全向天线，其特征在于，所述渐变形式金属贴片的渐变形式具体为椭圆渐变、圆形渐变或抛物线渐变。4.根据权利要求1所述的一种刀形双频水平极化全向天线，其特征在于，所述U形槽关于渐变形式金属贴片横向中线对称，所述U形槽的总长度为0.3Ah-0.6Ah，槽的宽度为0.5mm-1mm，其中Ah为该天线高频段中心谐振频率f h在自由空间中所对应波长。5.根据权利要求1所述的一种刀形双频水平极化全向天线，其特征在于，所述渐变形式金属贴片靠近长方体开口面一端开路，另一端中点即为馈电点。6.根据权利要求1所述的一种刀形双频水平极化全向天线，其特征在于，所述馈电单元上的U形槽开口方向正对馈电点。7.根据权利要求1所述的一种刀形双频水平极化全向天线，其特征在于，渐变形式金属贴片的长度为0.35λΗ-0.75Ah，渐变形式金属贴片宽度为0.2λΗ-0.6Ah，其中Ah为该天线高频段中;L、谐振频率fh在自由空间中所对应波长。8.根据权利要求1所述的一种刀形双频水平极化全向天线，其特征在于，长方体的开口面长宽分别为、0.45Al-0.7Al、0.08Al-0.23AL，长方体的深度为0.15AL-0.35AL，其中为该天线低频段中心谐振频率fL在自由空间中所对应波长。
【专利摘要】本实用新型公开了一种刀形双频水平极化全向天线，包括天线罩和天线，所述天线被封装在天线罩内，所述天线包括天线辐射单元及馈电单元，所述天线辐射单元为一个口径面开口的长方体，其开口的口径面称为开口面，所述馈电单元位于天线辐射单元内，且位于垂直方向的中央，所述馈电单元为渐变形式金属贴片，所述渐变形式金属贴片上开有U形槽。本实用新型天线结构简单新颖、尺寸较小、且方向图稳定、全向性好、交叉极化小、能实现频率可控的双频谐振特性、增益高等优点，适用于移动通信领域。
【IPC分类】H01Q5/10, H01Q1/50, H01Q1/36, H01Q1/42
【公开号】CN205211939
【申请号】CN201521033094
【发明人】李融林, 罗鹏
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月11日