本發(fā)明涉及一種單極化振子。

背景技術(shù)：

目前，隨著通信行業(yè)的發(fā)展，移動通信已成為最具活力和前途的行業(yè)，也給人們的生活帶來了極大的方便。而隨著移動用戶數(shù)量的不斷增長以及移動用戶需要的增長，振子天線則是人們努力完善的一個方向，天線的種類多樣，且每個天線的電流流向不同導(dǎo)致其電氣性能差異很大，因此設(shè)計一款很寬的阻帶內(nèi)帶外抑制率以及方向穩(wěn)定，通信性能穩(wěn)定的振子元顯得十分重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點，提供一種單極化振子。

為實現(xiàn)上述目的，一種單極化振子，包括有PCB板，所述PCB板正面上設(shè)有兩個上下對稱的微帶振子單元；每個微帶振子單元包括有橫向設(shè)置的一個底臂以及一個頂臂，底臂兩端分別設(shè)有兩條平行設(shè)置的、且均呈平行四邊形的第一輻射臂和第二輻射臂，第二輻射臂靠近底臂、且其下部與底臂相連，第一輻射臂遠離底臂，第一輻射臂與第二輻射臂的頂部均與頂臂通過第一饋電帶相連；所述第二輻射臂遠離第一輻射臂的一側(cè)還設(shè)有呈平行四邊形的第三輻射臂，第三輻射臂與第二輻射臂通過第二饋電帶相連；還包括有設(shè)于兩個第三輻射臂中間位置的梯形輻射臂，梯形輻射臂底邊通過第三饋電帶與底臂相連；頂臂向下延伸出有多條輻射指，梯形輻射臂向垂直PCB板平面的方向延伸出有多條與輻射指對應(yīng)的第一耦合指，第一耦合指的自由端向頂臂延伸出有第二耦合指，第二耦合指自由端向頂臂延伸出第三耦合指，第三耦合指投影位于對應(yīng)輻射指上，所述頂臂上延伸出有多個矩形齒臂；PCB板背面上設(shè)有多條排列設(shè)置的矩形隔離臂。

其中，所述輻射指、第一耦合指、第二耦合指、第三耦合指均為四條。

其中，所述梯形輻射臂為等腰梯形，所述梯形輻射臂的中間橫向設(shè)有矩形開口。

其中，所述矩形齒臂的數(shù)量為40-60個。

其中，每個底臂朝向PCB板的一側(cè)區(qū)域內(nèi)設(shè)有矩形的第一寄生振子臂。

其中，PCB板中間設(shè)有矩形的中心振子臂，中心振子臂的兩個均設(shè)有一個矩形的第三寄生振子臂。

其中，矩形隔離臂的數(shù)量為六條。

本發(fā)明的有益效果為：通過合理設(shè)計，測試的10-11dB阻抗帶寬是28.5％，阻帶|S11|接近于0，測試通帶內(nèi)平均增益8.2dBi。

附圖說明

圖1是本發(fā)明制作出的矩陣式天線的俯視圖；

圖2是本發(fā)明的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的仰視圖；

圖4是本發(fā)明的微帶振子單元的結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明的第一耦合指的截面圖；

圖6是抗電輻射天線具體實施例的S11參數(shù)的仿真和測試曲線圖。

圖7是抗電輻射天線具體實施例的增益仿真測試曲線圖和效率測試曲線圖；

圖8是抗電輻射天線具體實施例在5GHz的歸一化輻射方向圖；

圖1至圖8中的附圖標記說明：

k1-反射板；k2-PCB板；k31-第一寄生振子臂；k32-第二寄生振子臂；k33-第三寄生振子臂；k34-矩形隔離臂；k4-底臂；k5-頂臂；k51-矩形齒臂；k61-第一輻射臂；k62-第二輻射臂；k63-第三輻射臂；k7-梯形輻射臂；k71-矩形開口；k81-第一耦合指；k82-第二耦合指；k83-第三耦合指。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明，并不是把本發(fā)明的實施范圍局限于此。

如圖1至圖8所示，其中，圖1為本振子設(shè)在反射板k1上形成的矩陣式天線；本實施例所述的一種單極化振子，包括有PCB板K2，所述PCB板K2正面上設(shè)有兩個上下對稱的微帶振子單元；每個微帶振子單元包括有橫向設(shè)置的一個底臂k4以及一個頂臂k5，底臂k4兩端分別設(shè)有兩條平行設(shè)置的、且均呈平行四邊形的第一輻射臂k61和第二輻射臂k62，第二輻射臂k62靠近底臂k4、且其下部與底臂k4相連，第一輻射臂k61遠離底臂k4，第一輻射臂k61與第二輻射臂k62的頂部均與頂臂k5通過第一饋電帶相連；所述第二輻射臂k62遠離第一輻射臂k61的一側(cè)還設(shè)有呈平行四邊形的第三輻射臂k63，第三輻射臂k63與第二輻射臂k62通過第二饋電帶相連；還包括有設(shè)于兩個第三輻射臂k63中間位置的梯形輻射臂k7，梯形輻射臂k7底邊通過第三饋電帶與底臂k4相連；頂臂k5向下延伸出有多條輻射指，梯形輻射臂k7向垂直PCB板K2平面的方向延伸出有多條與輻射指對應(yīng)的第一耦合指k81，第一耦合指k81的自由端向頂臂k5延伸出有第二耦合指k82，第二耦合指k82自由端向頂臂k5延伸出第三耦合指k83，第三耦合指k83投影位于對應(yīng)輻射指上，所述頂臂k5上延伸出有多個矩形齒臂k51；PCB板K2背面上設(shè)有多條排列設(shè)置的矩形隔離臂k34，每個微帶振子單元通過底臂k4饋電。滿足遠距離通信的輻射要求，設(shè)計的通信天線經(jīng)過不下2000次的調(diào)整和修改設(shè)計出該天線，具體的測試結(jié)果如下：如圖6，本天線的仿真與測試的|S11|參數(shù)標準一致，測試的10-11dB阻抗帶寬是28.5％，阻帶|S11|接近于0。如圖7，本天線的增益曲線比較吻合，測試通帶內(nèi)平均增益8.2dBi,并且在通帶邊沿有很高的滾降度，在很寬的阻帶內(nèi)帶外抑制超過20dBi，0～10GHz范圍內(nèi)有較好的濾波效果，因此可以得到其具備較強的抗電磁場能力；本發(fā)明實施例的帶內(nèi)效率高達95％。參閱圖8，中心頻率5GHz的歸一化方向圖；最大輻射方向在輻射體的正上方，主極化比交叉極化大25dBi以上。通帶內(nèi)其他頻率的方向圖與5GHz的方向圖類似，整個通帶內(nèi)方向圖穩(wěn)定，證明其通信性能較高；上述天線為非尺寸要求天線，只要在彎折方向上、設(shè)置的孔、洞的方式上達到上述要求，均可達到上述實驗結(jié)果。

如需獲得上述穩(wěn)定性能，本天線的尺寸具體可以優(yōu)化為：以圖2為參考，所述底臂k4的線寬為：0.8mm，最大長度為：21mm，最小長度為：20mm；第一輻射臂k61和第二輻射臂k62大小相同，其長邊為：13.5mm，短邊為1.7mm；第一饋電帶的線寬為：0.5mm，長度為0.6mm；第三輻射臂k63的長邊和短邊分別為：10mm和0.5mm；第二饋電帶的線寬為：0.3mm，長不超過1mm；梯形輻射臂k7為等腰梯形，頂邊即短邊為：7.6mm，底邊即長邊為：11.5mm，斜邊長為：5mm；第三饋電帶的線寬為：5mm ，高為：0.8mm；頂臂k5的線寬為：0.5mm，長為：21.8mm；每條輻射指的長度為 2.8mm，線寬為：1mm，相鄰兩個輻射指距離為：0.7mm；以圖 5為參考，第一耦合指k81至第三耦合指k83的厚度為：0.5mm-1mm，第一耦合指k81的高度為：1.6mm，第二耦合指k82的長度為1.5mm，第一和第二耦合指k82的線寬均為0.8mm；第三耦合指k83的線寬和長度分別為：0.2mm和2.8mm；矩形齒臂k51之間間隔為：0.1mm；線寬為 0.2mm，高為：0.2mm；矩形隔離臂k34之間距離為4.5mm，線寬為2.4mm ，長度為：25mm。

其中，當設(shè)置矩形隔離臂k34的時候隔離度增加10%，不設(shè)置矩形隔離臂k34的時候隔離度不變，當將該矩形隔離臂k34設(shè)于其他微帶天線背面的時候，隔離度變化不明顯，可以預(yù)見的是，本矩形隔離臂k34與本天線具有互相匹配的特性。

本實施例所述的一種單極化振子，所述輻射指、第一耦合指k81、第二耦合指k82、第三耦合指k83均為四條，性能溫度，帶寬穩(wěn)定。

本實施例所述的一種單極化振子，所述梯形輻射臂k7為等腰梯形，所述梯形輻射臂k7的中間橫向設(shè)有矩形開口k71；矩形開口k71的線寬不超過1mm，長不超過2mm；用于提高增益。

本實施例所述的一種單極化振子，所述矩形齒臂k51的數(shù)量為40-60個。本實施例所述的一種單極化振子，每個底臂k4朝向PCB板K2的一側(cè)區(qū)域內(nèi)設(shè)有矩形的第一寄生振子臂k31。本實施例所述的一種單極化振子，PCB板K2中間設(shè)有矩形的中心振子臂，中心振子臂的兩個均設(shè)有一個矩形的第三寄生振子臂k33。本實施例所述的一種單極化振子，矩形隔離臂k34的數(shù)量為六條；降低駐波比，提高隔離度。

以上所述僅是本發(fā)明的一個較佳實施例，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專利申請的保護范圍內(nèi)。