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专利号: 2023105128496
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低剖面双频垂直极化全向天线,其特征在于,包括第一介质板、第二介质板、第三介质板、低频辐射贴片、高频辐射贴片、谐振金属贴片、金属地板、同轴线、A类金属短路柱、B类金属短路柱和C类金属短路柱;

所述第一介质板、第二介质板和第三介质板由上往下依次设置,并通过支撑柱连接固定;低频辐射贴片印刷在第一介质板上表面,通过工作在TM01和TM02模式实现在低频段的全向辐射;高频辐射贴片印刷在第二介质板上表面,以在高频产生一个谐振点;金属地板印刷在第三介质板下表面;谐振金属贴片印刷在第三介质板上表面;

所述低频辐射贴片整体呈圆形,低频辐射贴片上蚀刻有两个环形槽和四个扇环形槽,用于改善天线在低频的阻抗匹配;所述两个环形槽包括同心设置的第一环形槽和第二环形槽,其中,第一环形槽的直径小于第二环形槽,第一环形槽设置于低频辐射贴片的圆心附近,第二环形槽设置于低频辐射贴片的边缘附近;所述四个扇环形槽在径向上设置于第一环形槽和第二环形槽之间,并且沿周向依次间隔均匀地设置,相邻两个扇环形槽的中轴线夹角为90°,每个扇环形槽的弧度小于90°,每个扇环形槽的内部分别设有一扇环形贴片,所述扇环形贴片的外边缘与扇环形槽的内边缘之间存在一定的容性间隙;

所述金属地板呈圆形,金属地板的圆心附近设有第三环形槽,用于改善天线在低频的阻抗匹配;

所述同轴线从第三介质板的下方引入,同轴线的外导体与金属地板焊接固定,同轴线的内导体依次穿过第三介质板、第二介质板和第一介质板,与高频辐射贴片和低频辐射贴片电性连接;

所述A类金属短路柱依次穿过第一介质板、第二介质板和第三介质板,将低频辐射贴片和金属地板短路连接;所述B类金属短路柱依次穿过第一介质板、第二介质板和第三介质板,谐振金属贴片通过B类金属短路柱与金属地板短路连接,以在高频产生另一个谐振点;

四个扇环形贴片分别通过一B类金属短路柱与金属地板短路连接,使得四个扇环形贴片与四个扇环形槽之间的容性间隙分别形成四个开口环形谐振器,以在低频产生一个谐振点;

所述C类金属短路柱依次穿过第一介质板和第二介质板,将低频辐射贴片和高频辐射贴片短路连接,用于改善天线在高频的阻抗匹配。

2.根据权利要求1所述的低剖面双频垂直极化全向天线,其特征在于,所述高频辐射贴片是在一圆形金属贴片的边缘处蚀刻四个扇环形缺口后得到的,四个扇环形缺口沿周向依次间隔均匀地设置,相邻两个扇环形缺口的中轴线夹角为90°,每个扇环形缺口的弧度小于

90°;所述四个扇环形缺口分别对应设置于低频辐射贴片的四个扇环形槽的下方。

3.根据权利要求2所述的低剖面双频垂直极化全向天线,其特征在于,所述谐振金属贴片有四个,分别对应设置于低频辐射贴片的四个扇环形槽的下方;四个谐振金属贴片均呈扇环形,并且沿周向依次间隔均匀地设置,相邻两个谐振金属贴片的中轴线夹角为90°,每个谐振金属贴片的弧度小于90°。

4.根据权利要求3所述的低剖面双频垂直极化全向天线,其特征在于,所述第一介质板上设有四个A类金属化过孔,每相邻两个扇环形槽之间的低频辐射贴片上设置一个A类金属化过孔;所述第三介质板上的对应位置也设有四个A类金属化过孔;

所述A类金属短路柱有四个,四个A类金属短路柱的上端分别通过第一介质板上的四个A类金属化过孔与低频辐射贴片电性连接;四个A类金属短路柱的下端分别通过第三介质板上的四个A类金属化过孔与金属地板电性连接。

5.根据权利要求4所述的低剖面双频垂直极化全向天线,其特征在于,所述第一介质板上设有四个B类金属化过孔,每个扇环形贴片的中心处设置一个B类金属化过孔;所述第三介质板上设有四个B类金属化过孔,每个谐振金属贴片的中轴线上设置一个B类金属化过孔;

所述B类金属短路柱有四个,四个B类金属短路柱的上端分别通过第一介质板上的四个B类金属化过孔与四个扇环形贴片电性连接;四个B类金属短路柱的下端分别通过第三介质板上的四个B类金属化过孔与四个谐振金属贴片和金属地板电性连接。

6.根据权利要求5所述的低剖面双频垂直极化全向天线,其特征在于,所述第一介质板上设有四个C类金属化过孔,每相邻两个扇环形槽之间的低频辐射贴片上设置一个C类金属化过孔;所述第二介质板上设有四个C类金属化过孔,每相邻两个扇环形缺口之间的高频辐射贴片上设置一个C类金属化过孔;

所述C类金属短路柱有四个,四个C类金属短路柱的上端分别通过第一介质板上的四个C类金属化过孔与低频辐射贴片电性连接:四个C类金属短路柱的下端分别通过第二介质板上的四个C类金属化过孔与高频辐射贴片电性连接。

7.根据权利要求6所述的低剖面双频垂直极化全向天线,其特征在于,所述A类金属短路柱和B类金属短路柱与第二介质板的交点位于高频辐射贴片的覆盖区域之外。

8.根据权利要求5所述的低剖面双频垂直极化全向天线,其特征在于,每个谐振金属贴片上设有一弧形槽,所述弧形槽设置于B类金属化过孔的附近。

9.根据权利要求1所述的低剖面双频垂直极化全向天线,其特征在于,所述第一介质板和第二介质板上设有同轴线过孔,第一介质板上的同轴线过孔设置于低频辐射贴片的中心,第二介质板上的同轴线过孔设置于高频辐射贴片的中心;

同轴线的外导体焊接固定于金属地板的中心处,同轴线的内导体从金属地板的中心处穿过第三介质板,并且依次通过第二介质板和第一介质板上的同轴线过孔与高频辐射贴片和低频辐射贴片电性连接。