[发明专利]一种全金属结构的低剖面端射天线

说明书

一种全金属结构的低剖面端射天线，包括：金属地板；与金属地板一起构成馈电微带线结构的金属条；以及沿微带线周期排布的半模贴片辐射单元，其上有冲压形成的金属壁。本天线由全金属结构构成，利用空气作为介质，可以实现良好的端射效果，并且具有低剖面、结构简单、制作成本低廉的特点，便于大规模生产。

技术领域

本发明属于天线技术领域，涉及端射天线，特别涉及一种全金属结构的低剖面端射天线。

背景技术

端射天线是一种能量从馈源出发，沿着天线伸展方向辐射的天线。端射天线的品种繁多，样式也比较丰富。既可以是独立结构，如八木天线、轴向模螺旋天线、介质杆天线、对数周期天线和圆锥螺旋天线等，也可以是多个独立天线单元所组成的阵列。

端射天线在军事领域和民用领域都具有广泛的应用。特别是在一些空间尺寸受限的应用场景中，如飞机或汽车顶部，对低剖面端射天线有很大的需求。低剖面特性要求端射天线安装在大的金属表面。目前已有的低剖面端射天线设计方案大多基于印刷电路板工艺，加工时需要用到高质量的高频电路板，成本较高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种全金属结构的低剖面端射天线，该天线结构全部由金属构成，利用空气作为介质，可以实现良好的端射特性；全金属结构降低了天线的制造成本，利于大规模生产。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种全金属结构的低剖面端射天线，包括：

金属条1，与金属地板5构成微带馈电电路；

沿金属条1周期排布的半模贴片辐射单元，每个单元由与金属地板5平行且位于其上方的金属片一2、用于连接金属条1与金属片一2的金属片二3以及用于连接金属片一2和金属地板5的垂直于金属地板5的金属壁4构成；

当天线工作时，所述微带馈电电路激励各个半模贴片辐射单元2，实现端射特性。

所述微带馈电电路以及周期排布的半模贴片辐射单元均用用空气作为介质。

所述金属条1位于金属地板5上方，相互平行；所述金属条1与金属片一2、金属片二3位于同一平面。

所述金属壁4垂直于金属条1的长度方向，且金属壁4与金属片二3不相接。

所述半模贴片辐射单元排布的周期与电磁波在自由空间中的四分之一个波长相当。

所述金属片一2的Z向长度决定了天线的工作频率；天线的高度决定了每个半模贴片辐射单元的辐射强度，Z向指的是金属条1的长度方向。

本发明的一个较佳实施例，所述天线的工作频率为5GHz，金属条1的宽度为5毫米，长度为360毫米；金属片一2的Z向长度为13.5毫米，Y向长度为8毫米；半模贴片辐射单元的排布周期为15毫米；金属片二3的尺寸为边长1毫米的正方形，天线的高度即金属壁4的高度为1.1毫米，其中，Z向指的是金属条1的长度方向，Y向指的是金属条1的宽度方向。

与现有技术相比，本发明的天线结构全部由金属构成，利用空气介质的微带线激励周期排布的半模贴片辐射单元，从而保持低剖面结构的同时实现端射特性。由于全金属结构制作成本低廉，本发明非常适合在大规模生产中使用。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图。

图2为本发明的一个实施例，其中包括(a)正面和(b)侧面视角的具体尺寸。该具体实施例应用于工作于5GHz的全金属结构低剖面端射天线。

图3为该具体实施例下该天线设计的的反射系数。

图4为该具体实施例下该天线设计5GHz时YZ平面内的辐射方向图。

具体实施方式