[发明专利]一种超宽带偶极子天线

说明书

本申请公开了一种超宽带偶极子天线，包括介质板、耦合枝节结构和两个形状相同的偶极子臂，偶极子臂为中空的曲面壳体，并以介质板为中心面对称设置，以作为偶极子天线的宽带馈源。其中每个偶极子臂的曲面包括椭球曲面和弧形曲面。耦合枝节结构包括四个耦合枝节，对称设置在两个偶极子臂的四周，以作为偶极子天线的多频带源，其中每个耦合枝节为带状金属弯折的折线结构，由于采用曲线锥作为馈电的宽带馈电策略，使一副偶极子天线即可满足较宽的频率范围，解决了使用普通偶极子天线尺寸大且需要多分段设计的技术问题，以满足各种场合的需求。

技术领域

本申请涉及多频宽带偶极子天线技术领域，具体涉及一种超宽带偶极子天 线。

背景技术

偶极子天线以结构简单，制作成本低以及性能良好而被广泛应用在移动通 信装置及微波能量收集和传输领域中。传统的偶极子天线由两根导体组成，在中 心位置馈电，总长度约为半波长，是大多数天线的基本单元。偶极子天线在增 益方向图性能方面较单极子天线有了一定的提高，能获得较为满意的方向图特 性，且偶极子天线有良好的辐射特性，波长缩短效应和谐振特性。通过控制偶极 子上的电流幅度、相位以及空间位置之间的关系，偶极子天线可以广泛应用于基 站天线、圆极化天线、多输入多输出(MIMO)天线中。作为无线通信眼睛的天 线直接影响着通信的质量和效率，在海量数据传输的大数据时代，这对通信设备 的宽带化和多频化提出了越来越高的要求，因此更需要相适应的宽带多频天线 的支撑。而设备的越来越小型化，对天线尺寸的要求也越来越严格。随着现代通 信系统多种通信标准或制式的同时存在，对天线的要求也随之向宽频多频化和 小型化方向发展。为了实现宽频多频化，一般采用在天线上开槽线和加载寄生单 元。采用开槽线方式在实现引入多个谐振频率的同时，也有可能引入不需要的频 率。而采用加载寄生单元的方式虽实现了多频化，也会带来各枝节间的相互耦合， 同时增加了天线的尺寸。因此设计一种尺寸小，多频带，宽带的偶极子天线是无 线通讯领域的迫切需求。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是现有技术中宽带偶极子天线尺寸大且频带窄 的技术问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种超宽带偶极子天线，包括介质板、耦 合枝节结构和两个形状相同的偶极子臂；

两个所述偶极子臂对称设置在所述介质板的两边，所述介质板的两面分别 对称贴装有两个偶极子臂连接点，用于分别电连接两个所述偶极子臂；

所述偶极子臂为中空的曲面壳体，包括顶点和底面；所述偶极子臂外表面包 括椭球曲面和弧形曲面，所述椭球曲面是将一椭球面沿长轴线垂直面截取的一 部分，其椭球面的顶点作为所述偶极子臂的顶点；所述弧形曲面为轴对称曲面， 由一曲线沿椭球面长轴旋转一周形成的曲面，所述弧形曲面包括第一边沿和第 二边沿，所述第一边沿与所述椭球面的截面重合，所述第二边沿所在平面作为所 述偶极子臂的底面；

两个所述偶极子臂的顶点分别与所述介质板上的两个偶极子臂连接点连接， 用于将两个所述偶极子臂作为所述超宽带偶极子天线的宽带馈源；

所述耦合枝节结构包括四个耦合枝节，对称设置在两个所述偶极子臂的底 面围成的圆柱面上，每个所述耦合枝节的两端分别与两个所述偶极子臂的底面 连接，由带状金属弯折的折线结构，用于作为所述超宽带偶极子天线的多频带源。

进一步，所述弧形曲面第二边沿围成的圆形直径大于所述椭球曲面的短轴 长度。

进一步，每个所述耦合枝节还包括两个枝节电阻，分别串联在所述耦合枝节 的中部。

进一步，所述枝节电阻的阻值为65欧姆。

进一步，两个所述偶极子臂的端口阻值为75欧姆。