[实用新型]高增益定向辐射介质谐振器天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线设备，特别的，涉及一种高增益定向辐射介质谐振器天线。

背景技术

现有的介质谐振器天线主要包括两类：一是全向辐射介质谐振器天线，二是定向辐射介质谐振器天线，定向辐射介质谐振器天线通常是在介质谐振器中，在模式具有单向性或者定向性的辐射模式的基础上，添加寄生结构，实现定向辐射。现有高增益定向介质谐振器天线主要包括有两种结构形式，一种是参考反射面天线，在主辐射结构背后添加起反射作用的金属腔体，结构复杂，体积较大；另一种是通过将天线单元组成阵列，体积较大。另外，随着无线、探测、传输、控制等领域的不断发展，对定向天线的的要求越来越高，一方面要尽量结构简单，另一方面要求天线保证良好的方向性、工作带宽不能太窄，且增益要尽量高。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种高增益定向辐射介质谐振器天线，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高增益定向辐射介质谐振器天线，包括矩形的金属介质基板1，金属介质基板板面上与其中一条边平行的方向即Y轴向为纵向，而与其相邻边平行的方向即X轴向为横向，金属介质基板板面上设置有主谐振介质2与引向谐振介质3，主谐振介质2沿金属介质基板纵向方向偏离金属介质基板几何中心，引向谐振介质3与主谐振介质2沿金属介质基板纵向方向排列，主谐振介质2与引向谐振介质3之间沿金属介质基板纵向方向保持有间隙，所述主谐振介质为筒形结构，主谐振介质的内筒中设置有馈电探针4，金属介质基板两纵向边缘处分别设置有一组沿纵向排列的金属柱队列5，每一组所述金属柱队列5包括若干根间距设置的金属柱51。

进一步的，所述金属介质基板上的金属柱队列沿金属介质基板横向方向与引向谐振介质3和/或主谐振介质2相对。

优选的，所述主谐振介质的中心点离金属介质基板一边在纵向上的距离s1等于22～30mm；

在纵向上，所述金属柱队列中最近一根金属柱的中心点离金属介质基板一边的距离c1等于18～30mm，且c1小于或等于s1；在横向上，所述金属柱队列中金属柱的中心点离金属介质基板近边的距离c2等于1.8～2.1mm。

优选的，所述金属柱的高度h4等于3.8～4.2mm，所述金属柱队列中，相邻两金属柱外圆面之间的间距b等于0.4～1.5mm。

优选的，每一组所述金属柱队列中所包括的金属柱数量为11～26根。

优选的，所述主谐振介质与引向谐振介质均为带内筒的圆筒状结构，所述主谐振介质2的中轴线与引向谐振介质3中轴线之间沿金属介质基板纵向方向的距离s2等于8～15mm。

优选的，主谐振介质与引向谐振介质的材质均为陶瓷，所述金属介质基板的材质为铜。

优选的，所述金属介质基板的长度L为75～85mm，金属介质基板的宽度W为55～65mm，金属介质基板的厚度t为1～1.3mm；

所述引向谐振介质外半径r4等于3.3～3.7mm，引向谐振介质内半径r3等于1.3～1.6mm，引向谐振介质高度h2等于3.3～3.5mm；

所述主谐振介质外半径r2等于4.3～4.7mm，主谐振介质内半径r1等于1～1.6mm，主谐振介质高度h1等于4.3～4.5mm；

所述馈电探针直径d1等于0.9～1.1mm，馈电探针高度h3等于5.6～6.2mm；

所述金属柱直径d2等于0.9～1.1mm。

进一步优选的，所述馈电探针的高度为6mm，馈电探针的直径为1mm。

进一步的，所述主谐振介质2与引向谐振介质3相背的一侧柱面上设置有金属贴片6。

有益效果：本实用新型在主谐振介质的旁边设置了引向谐振介质对天线辐射进行初步引向并提高增益，再通过两组金属柱队列进一步增强天线的方向性能并进一步提高增益，使天线的性能大大提升，本实用新型还在主谐振介质柱面上设置金属贴片，可减小天线的背瓣并提高天线的方向图3dB波束宽度，大大提高天线的方向性，增加金属贴片后可使天线的工作模式产生扰动，使天线可在全向工作模式下实现定向辐射，由于此时天线的全向模式是天线的主模，也是基模，可以使天线的定向辐射的方向图带宽更宽，表现更加稳定，为介质谐振天线的定向辐射探索了一种新方法，在宽带定向辐射天线中有广阔应用前景，大大扩展了天线的应用范围。

本实用新型中，金属介质基板上的主谐振介质与引向谐振介质偏离金属介质基板的几何中心设置，金属介质基板本身也有一定有引向作用。