電小三頻多模天線(xiàn)制造技術(shù)

電小三頻多模天線(xiàn)，屬于天線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)是為了解決傳統(tǒng)方法中阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)只能在單一工作頻段改善天線(xiàn)的阻抗特性的問(wèn)題。它的介質(zhì)板的正面蝕刻蝶形單極子，介質(zhì)板的背面蝕刻蜿蜒線(xiàn)；蝶形單極子位于介質(zhì)板的下半段表面上，蝶形單極子由一條水平上邊框和兩條斜邊框形成等腰三角形，兩條斜邊框的夾角為蝶形單極子的張角θ；蜿蜒線(xiàn)由介質(zhì)板的上水平邊框位置起始向下水平邊框蛇形蜿蜒形成三個(gè)具有開(kāi)口結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)方形，該蜿蜒線(xiàn)沿介質(zhì)板的水平中線(xiàn)呈鏡像對(duì)稱(chēng)；通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì)使蝶形單極子和蜿蜒線(xiàn)在低頻時(shí)諧振。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)為一種電小三頻多模天線(xiàn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及電小三頻多模天線(xiàn)，屬于天線(xiàn)

技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)電小天線(xiàn)的方法是：在電小天線(xiàn)和現(xiàn)有饋源之間加匹配電路來(lái)實(shí)現(xiàn)天 線(xiàn)和饋源之間的良好匹配。由電路分析，所述匹配電路是提供一個(gè)共軛電抗，從而與電小天 線(xiàn)的電抗物理上相抵消，再通過(guò)阻抗變換器將其匹配到現(xiàn)有的50 D或是75 D，從而實(shí)現(xiàn)從 源到天線(xiàn)的匹配。該方法的不足之處在于：首先，嚴(yán)格意義上講，饋電網(wǎng)絡(luò)也屬于天線(xiàn)系統(tǒng) 的一部分，復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò)或者說(shuō)額外的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑會(huì)加大天線(xiàn)的電尺寸；其次，傳 統(tǒng)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)只能在單一的工作頻段改善天線(xiàn)的阻抗特性，無(wú)法為天線(xiàn)帶來(lái)多頻、多 模等工作特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)目的是為了解決傳統(tǒng)方法中阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)只能在單一工作頻段改善天線(xiàn) 的阻抗特性的問(wèn)題，提供了一種電小三頻多模天線(xiàn)。 本專(zhuān)利技術(shù)所述電小三頻多模天線(xiàn)，它包括介質(zhì)板、蝶形單極子和蜿蜒線(xiàn)，介質(zhì)板的正 面蝕刻蝶形單極子，介質(zhì)板的背面蝕刻蜿蜒線(xiàn)； 蝶形單極子位于介質(zhì)板的下半段表面上，蝶形單極子由一條水平上邊框和兩條斜 邊框形成等腰三角形，兩條斜邊框的夾角為蝶形單極子的張角0，0的范圍為120度至150 度，所述水平上邊框與介質(zhì)板的水平邊框平行，蝶形單極子的饋電高度為h; 蜿蜒線(xiàn)由介質(zhì)板的上水平邊框位置起始向下水平邊框蛇形蜿蜒形成三個(gè)具有開(kāi) 口結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)方形，該蜿蜒線(xiàn)沿介質(zhì)板的水平中線(xiàn)呈鏡像對(duì)稱(chēng)； 通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì)使蝶形單極子和蜿蜒線(xiàn)在低頻時(shí)諧振。 所述通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì)使蝶形單極子和蜿蜒線(xiàn)在低頻時(shí)諧振的具體方法是：設(shè)置蜿蜒 線(xiàn)在不同工作頻率下的電感值；蜿蜒線(xiàn)在不同工作頻率下的電感值L m的獲得方法為： 根據(jù)e=eQer， 式中e為介質(zhì)板介電常數(shù)，e^為真空介電常數(shù)，e^為介質(zhì)板相對(duì)介電常數(shù)； 貝1J介質(zhì)板內(nèi)波阻抗Z。為： 式中y為介質(zhì)板磁導(dǎo)率； 每段終端短路線(xiàn)的特性阻抗ZQ為： 式中a為蜿蜒線(xiàn)的相鄰橫向帶條之間的距離，b為蜿蜒線(xiàn)的橫向帶條的寬度；所述終端短路線(xiàn)是由蜿蜒線(xiàn)的所有終端短路的雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)串聯(lián)組成，其中每段終 端短路的雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)是將蜿蜒線(xiàn)的相鄰橫向帶條看做由相應(yīng)的縱向帶條在終端短路形成 的雙向傳輸線(xiàn)； 每段終端短路線(xiàn)的輸入阻抗Zin為： 式中是函數(shù):tan(#f)的泰勒級(jí)數(shù)保留至三階項(xiàng)的結(jié)果； 式中0為介質(zhì)板中電磁波的相移常數(shù)，w為蜿蜒線(xiàn)橫向帶條的長(zhǎng)度， 則所有終端短路線(xiàn)的輸入阻抗為： 式中N為蜿蜒線(xiàn)的總轉(zhuǎn)彎數(shù)， 奪形后，獲得蜿蜒線(xiàn)的電感倌L為： 蝶形單極子的饋電點(diǎn)與同軸線(xiàn)的內(nèi)芯相焊接。 本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)寬張角蝶形單極子加載蜿蜒線(xiàn)來(lái)改變電小天線(xiàn)的整體 輻射特性，它在實(shí)現(xiàn)真正意義電小天線(xiàn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了天線(xiàn)的多模高效率高增益工作。 本專(zhuān)利技術(shù)可以在較高頻點(diǎn)工作在兩種工作模式上，且在這兩個(gè)工作模式的兩個(gè)頻點(diǎn) 上具有較強(qiáng)的方向性及較高的增益。【附圖說(shuō)明】 圖1是本專(zhuān)利技術(shù)所述電小三頻多模天線(xiàn)的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中P為饋電點(diǎn)；S為蝶 形單極子的斜邊長(zhǎng)； 圖2是圖1的右視圖； 圖3是圖1的左視圖； 圖4是本專(zhuān)利技術(shù)所述電小三頻多模天線(xiàn)的背面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1為蜿蜒線(xiàn)整體的 縱向長(zhǎng)度； 圖5是將本專(zhuān)利技術(shù)所述電小三頻多模天線(xiàn)與銅地板焊接后的正面示意圖； 圖6是將本專(zhuān)利技術(shù)所述電小三頻多模天線(xiàn)與銅地板焊接后的背面示意圖；； 圖7是本專(zhuān)利技術(shù)的軟件仿真結(jié)果Sn圖； 圖8是4. 22GHz遠(yuǎn)場(chǎng)仿真結(jié)果曲線(xiàn)圖； 圖 9 是 4. 22GHzE 面曲線(xiàn)圖，phi = 0。； 圖 10 是 4. 22GHzE 面曲線(xiàn)圖，phi = 90。； 圖11是7. 13GHz遠(yuǎn)場(chǎng)仿真結(jié)果曲線(xiàn)圖； 圖 12 是 7. 13GHzE 面曲線(xiàn)圖，phi = 0° ; 圖 13 是 7. 13GHzE 面曲線(xiàn)圖，phi = 90。。【具體實(shí)施方式】【具體實(shí)施方式】一：下面結(jié)合圖1至圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述電小三頻 多模天線(xiàn)，它包括介質(zhì)板1、蝶形單極子2和蜿蜒線(xiàn)3,介質(zhì)板1的正面蝕刻蝶形單極子2,介 質(zhì)板1的背面蝕刻蜿蜒線(xiàn)3 ; 蝶形單極子2位于介質(zhì)板1的下半段表面上，蝶形單極子2由一條水平上邊框和 兩條斜邊框形成等腰三角形，兩條斜邊框的夾角為蝶形單極子2的張角0，0的范圍為120 度至150度，所述水平上邊框與介質(zhì)板1的水平邊框平行，蝶形單極子2的饋電高度為h ; 蜿蜒線(xiàn)3由介質(zhì)板1的上水平邊框位置起始向下水平邊框蛇形蜿蜒形成三個(gè)具有 開(kāi)口結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)方形，該蜿蜒線(xiàn)3沿介質(zhì)板1的水平中線(xiàn)呈鏡像對(duì)稱(chēng)； 通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì)使蝶形單極子2和蜿蜒線(xiàn)3在低頻時(shí)諧振。 本實(shí)施方式中的蝶形單極子2和蜿蜒線(xiàn)3的材質(zhì)可選擇為銅。 蝶形單極子2和蜿蜒線(xiàn)3在介質(zhì)板1上的加工工藝為：首先使介質(zhì)板1的兩側(cè)面 附著上薄銅皮。再通過(guò)刻蝕技術(shù)，將多余的銅皮腐蝕掉，剩下的銅皮結(jié)構(gòu)即為天線(xiàn)的輻射單 元，對(duì)應(yīng)本實(shí)施方式即為蝶形單極子2和蜿蜒線(xiàn)3。【具體實(shí)施方式】 二：本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì)使 蝶形單極子2和蜿蜒線(xiàn)3在低頻時(shí)諧振的具體方法是：設(shè)置蜿蜒線(xiàn)3在不同工作頻率下的 電感值；蜿蜒線(xiàn)3在不同工作頻率下的電感值L m的獲得方法為： 根據(jù) e = e。e r， 式中e為介質(zhì)板介電常數(shù)，e ^為真空介電常數(shù)，e ^為介質(zhì)板相對(duì)介電常數(shù)； 貝丨J介質(zhì)板內(nèi)波阻抗Zc為： 式中y為介質(zhì)板磁導(dǎo)率； 每段終端短路線(xiàn)的特性阻抗&為： 式中a為蜿蜒線(xiàn)的相鄰橫向帶條之間的距離，b為蜿蜒線(xiàn)的橫向帶條的寬度； 所述終端短路線(xiàn)是由蜿蜒線(xiàn)3的所有終端短路的雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)串聯(lián)組成，其中每段 終端短路的雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)是將蜿蜒線(xiàn)的相鄰橫向帶條看做由相應(yīng)的縱向帶條在終端短路形 成的雙向傳輸線(xiàn)； 每段終端短路線(xiàn)的輸入阻抗Z1n為： 式中是函數(shù)tanO^f)的泰勒級(jí)數(shù)保留至三階項(xiàng)的結(jié)果； 式中0為介質(zhì)板中電磁波的相移常數(shù)，w為蜿蜒線(xiàn)橫向帶條的長(zhǎng)度， 則所有終端短路線(xiàn)的輸入阻抗為： 式中N為蜿蜒線(xiàn)的總轉(zhuǎn)彎數(shù)， 變形后，獲得蜿蜒線(xiàn)3的電感值Lm為： 本實(shí)施方式欲達(dá)到的性能指標(biāo)為：1、通過(guò)公式設(shè)計(jì)蜿蜒線(xiàn)以使蝶形單極子與蜿 蜒線(xiàn)在低頻時(shí)諧振來(lái)實(shí)現(xiàn)電小天線(xiàn)系當(dāng)前第1頁(yè)1 2 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電小三頻多模天線(xiàn)，其特征在于，它包括介質(zhì)板(1)、蝶形單極子(2)和蜿蜒線(xiàn)(3)，介質(zhì)板(1)的正面蝕刻蝶形單極子(2)，介質(zhì)板(1)的背面蝕刻蜿蜒線(xiàn)(3)；蝶形單極子(2)位于介質(zhì)板(1)的下半段表面上，蝶形單極子(2)由一條水平上邊框和兩條斜邊框形成等腰三角形，兩條斜邊框的夾角為蝶形單極子(2)的張角θ，θ的范圍為120度至150度，所述水平上邊框與介質(zhì)板(1)的水平邊框平行，蝶形單極子(2)的饋電高度為h；蜿蜒線(xiàn)(3)由介質(zhì)板(1)的上水平邊框位置起始向下水平邊框蛇形蜿蜒形成三個(gè)具有開(kāi)口結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)方形，該蜿蜒線(xiàn)(3)沿介質(zhì)板(1)的水平中線(xiàn)呈鏡像對(duì)稱(chēng)；通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì)使蝶形單極子(2)和蜿蜒線(xiàn)(3)在低頻時(shí)諧振。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：祁嘉然，任杰，肖姍姍，劉暢，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：黑龍江;23