[发明专利]一种双频高增益八木天线

说明书

技术领域

本发明涉及双频带八木天线的领域，更具体地，涉及一种带开口谐振环的具有高指向性辐射场的双频高增益八木天线。

背景技术

天线作为无线通信的眼睛，是通信质量和效率的直接影响因素。在现阶段中应该用于GSM、CDMA、3G、4G等移动电话通信系统的微型直放站施主天线主要有两种：一种是对数周期天线，其工作频带较宽，但是增益较低，且通信距离较短。另一种是由八木秀次和宇田太郎命名的八木宇田天线，或称八木天线，八木天线包括一个有源振子，一个无源反射器和若干个并排的无源引向器，八木天线为端射式天线，较普通的单偶极子天线有这更高的增益，但是八木天线的高增益是相对于特定工作频率，且工作带宽不能同时满足CDMA、GSM、3G等使用。

通信距离是通信系统的一项重要指标，指向性天线由于传输距离较全向性天线远，经常应用在在无线区域网络中的短距离桥接。印刷八木天线作为一种常用的端射定向性天线，其多频宽带技术上已经很成熟。但是传统的双频段或多频段八木天线其高增的优点只能在较窄的单个特定频段内实现，一但远离特定频段其增益将大幅减小。因此就算是工作在多个频段上的八木天线，其高增益也只能在较窄的特定频段上出现。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出一种带谐振环的双频高增益八木天线，该天线把开口谐振环的特性与八木天线的定向特性相结合，实现了天线双频工作，且实现了在两个工作频段内都具有较高的增益。

为了解决上述问题，本发明所提供的技术方案为：

一种双频高增益八木天线，包括介质板、传输线两条、偶极子两个，开口谐振环两个，引向器组及反射器；

其中，介质板上表面布设有一条传输线、一个偶极子、一个开口谐振环和引向器组；偶极子的一端与传输线的一端垂直相连，且开口谐振环位于偶极子与引向器组之间，引向器组是由五个长度依次减小的引向器并行排列组成，偶极子与引向器平行，偶极子的另一端悬空；

介质板的下表面布设有另一条传输线、另一个偶极子、另一个开口谐振环以及反射器，偶极子的一端与传输线的一端垂直相连，偶极子的另一端悬空，传输线的另一端接反射器，开口谐振环位于偶极子的上方；

位于介质板上下表面的两条传输线关于介质板对称，位于介质板上下表面的偶极子及开口谐振环均关于传输线对称；双频高增益八木天线采用侧馈形式；

所述偶极子呈矩形长条状。

本双频高增益八木天线中：矩形长条状的偶极子作用是引起低频谐振，而开口谐振环的作用是引起高频谐振，从而实现天线的双频工作。

在开口谐振环中，由于闭合的金属环呈现的是电感性，为了更好地引起谐振，在金属环上开一个缺口引入电容性，从而抵消金属环的电感性，开口谐振环能有效使地天线工作于高频。

优选的，所述引向器组中相邻引向器之间的间距相等，靠近开口谐振环侧的引向器长度值最大，引向器的长度均小于偶极子的长度。由于引向器的长度小于偶极子谐振时的长度，所以呈现为电容性，其作用是将偶极子所激励的电磁波向引向器的方向进行导引，使辐射具有定向性。

优选的，所述反射器位于偶极子的下方，呈矩形状，且长度大于偶极子的长度。由于反射器的长度大于辐射阵子谐振时的长度，所以反射器呈现电感性，其作用是将偶极子所激励的电磁波向前反射，使辐射具有定向性。因此引向器和反射器两者的作用是使天线的增益变高。

当偶极子工作时，开口谐振环与引向器两者对电磁波都起引向作用，而反射器对电磁波起反射作用。而当开口谐振环工作时，偶极子与放射器起反射电磁波的作用，引向器起引导电磁波的作用。因此开口谐振环的引入使得天线在两个工作频段内都具有很高的增益。

优选的，所述双频高增益八木天线通过外接3.5mm的SMA头连接传输线和反射器进行馈电。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明在常规的平面印刷八木天线的基础上，引入开口谐振环，由于偶极子和开口谐振环的谐振作用，天线可以实现双频工作。所述的天线中，相对于偶极子本身而言，偶极子起到了辐射电磁波的作用，而相对于谐振环的辐射而言，偶极子起到了反射电磁波的作用，而谐振环在引起高频谐振的同时，相对于偶极子的辐射，谐振环也起到了引导电磁波的作用。所以偶极子既是激励源也是反射器，而谐振环既是激励源也是引向器。因此，本发明在实现双频工作的同时，更重要的是实现了两个工作频段内都具有高增益的效果，并且天线结构简单，易于加工，成本低廉。

附图说明

图1为双频高增益八木天线的结构图。