寬頻帶高增益定向類八木天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種寬頻帶高增益定向類八木天線，包括：反射板；天線單元，天線單元位于反射板上方且沿豎向與反射板間隔開；和引向器，引向器位于所述天線單元上方且沿豎向與所述天線單元間隔開，引向器為板狀，引向器的第一和第二縱向邊中的每一個均為限定出多個齒部和多個齒槽的鋸齒狀。根據(jù)本發(fā)明的寬頻帶高增益定向類八木天線，使得引向器的邊緣長度增大，形成引向陳列，即增加了引向器的效率，從而減小了引向器的體積以及天線的整體體積，且實現(xiàn)了寬頻帶高增益。
【專利說明】寬頻帶高增益定向類八木天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天線，具體地，涉及一種寬頻帶高增益定向類八木天線。
【背景技術(shù)】
[0002]八木天線是由一個有源振子(通常為折合振子)、一個無源反射器和多個無源引向器平行排列而成的端射式天線。八木天線具有方向性好，高于偶極天線的增益，因此用八木天線進行測向、遠距離通信效果好。但是，傳統(tǒng)八木天線是窄帶高增益天線，它的基本單元增益不高，因此需要很多個引相器，導(dǎo)致天線體積大(即，長度長)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種體積小、頻帶寬且增益高的寬頻帶高增益定向類八木天線。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實施例的一種寬頻帶高增益定向類八木天線，包括:反射板；支柱，所述支柱設(shè)在所述反射板上且沿縱向間隔開；天線單元，所述天線單元的第一和第二縱向端分別與所述支柱相連，所述天線單元位于所述反射板上方且沿豎向與所述反射板間隔開；和引向器，所述引向器的第一和第二縱向端分別與所述支柱相連，所述引向器位于所述天線單元上方且沿豎向與所述天線單元間隔開，所述引向器為板狀，所述引向器的第一和第二縱向邊中的每一個均為限定出多個齒部和多個齒槽的鋸齒狀。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線，通過將引向器的第一縱向邊和第二縱向邊形成鋸齒形狀，使得引向器的邊緣長度增大，形成引向陳列，即增加了引向器的效率，從而減小了引向器的體積以及天線的整體體積，且實現(xiàn)了寬頻帶高增益。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一縱向邊上的齒槽與所述第二縱向邊上的齒槽
彼此一一對應(yīng)。
[0007]可選地，所述齒槽和所述齒部均為矩形。
[0008]可選地，所述齒部設(shè)有中心孔。
[0009]優(yōu)選地，所述中心孔為矩形。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，多個所述齒部中的一部分齒部在橫向上的高度大于其余齒部在橫向上的高度。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，多個所述齒槽中的一部分齒槽在橫向上的深度大于其余齒槽在橫向上的深度。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，多個所述齒槽中的一部分齒槽在所述縱向上的寬度大于其余齒槽在所述縱向上的寬度。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，多個所述齒部中的一部分齒部在所述縱向上的寬度大于其余齒部在所述縱向上的寬度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述齒槽沿所述縱向均勻分布，多個所述齒槽在所述縱向上的寬度彼此相同且多個所述齒槽在橫向上的深度彼此相同。[0015]根據(jù)本發(fā)明的以上多種實施例的引向器，增加了有效長度，體積小，從而實現(xiàn)了天線的寬頻帶、高增益。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述天線單元包括第一天線部件，所述第一天線部件具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣和由所述槽縫限定出的內(nèi)周緣。
[0017]優(yōu)選地，所述第一天線部件具有縱向?qū)ΨQ軸線和橫向?qū)ΨQ軸線。
[0018]可選地，所述天線單元還包括第二天線部件，所述第二天線部件分別連接在所述第一天線部件的第一縱向側(cè)和第二縱向側(cè)且位于所述橫向?qū)ΨQ軸線上。
[0019]由此，通過設(shè)置第二天線部件，可以控制天線在縱向上的輻射，減少在其他方向上的輻射，使有效能量集中到有效方向，實現(xiàn)波束控制，提高天線效率?？蛇x地，所述槽縫包括矩形槽縫部和梯形槽縫部。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述天線單元包括基板和設(shè)在基板上的金屬層。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述引向器為多個，多個所述引向器彼此平行且沿豎向彼此間隔開。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述寬頻帶高增益定向類八木天線進一步包括:支柱，所述支柱設(shè)在所述反射板上且沿縱向間隔開，其中所述天線單元的第一和第二縱向端分別與所述支柱相連，且所述引向器的第一和第二縱向端分別與所述支柱相連。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述引向器為平板狀、折彎板狀或曲面板形狀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線的示意圖；
[0025]圖2是圖1所示寬頻帶高增益定向類八木天線的天線單元的平面示意圖；
[0026]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線的引向器的第一示例的平面示意圖；
[0027]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線的引向器的第二示例的平面示意圖；
[0028]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線的引向器的第三示例的平面示意圖；
[0029]圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線的引向器的第四示例的平面示意圖；
[0030]圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線的引向器的第五示例的平面示意圖；
[0031]圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線的引向器的第六示例的平面示意圖；
[0032]圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線的引向器的第七示例的平面示意圖。
[0033]附圖標(biāo)記:
[0034]反射板I ;支柱2 ；
[0035]天線單元3 ;第一天線部件31 ;槽縫311 ;外周緣312 ;內(nèi)周緣313 ；[0036]第二天線部件32 ;基板33 ;金屬層34 ；
[0037]引向器4 ;齒部41 ;中心孔411 ;齒槽42 ；
[0038]第一縱向邊4a ;第二縱向邊4b
【具體實施方式】
[0039]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0040]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0041]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0042]下面參考圖1-圖9描述根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線。
[0043]根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線，包括:反射板1、天線單元3和引向器4。
[0044]如圖1所示，天線單元3位于反射板I上方且沿豎向方向與反射板I間隔開。引向器4位于天線單元3上方且沿豎向與天線單元3間隔開，引向器4為板狀，引向器4的第一縱向邊4a和第二縱向邊4b中的每一個均為限定出多個齒部41和多個齒槽42的鋸齒狀?？蛇x地，引向器4為平板狀、折彎板狀或曲面板形狀。
[0045]根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線，通過將引向器4的第一縱向邊4a和第二縱向邊4b形成鋸齒形狀，使得引向器4的邊緣長度增大，形成引向陳列，即增加了引向器4的效率，從而減小了引向器4的體積以及天線的整體體積，且實現(xiàn)了寬頻帶高增益。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，如圖3-圖8所示，第一縱向邊4a上的齒槽42與第二縱向邊4b上的齒槽42彼此——對應(yīng)。
[0047]可選地，如圖3-圖9所示，齒槽42和齒部41均為矩形。然而，本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員可以理解，齒槽42和齒部41還可以形成為三角形、多于四邊的多邊形、圓形、橢圓形等各種形狀的其中一種或組合，只要能實現(xiàn)將引向器4的邊緣長度增大即可。
[0048]優(yōu)選地，齒部41設(shè)有中心孔411，換言之，如圖3-圖6中所示，在引向器4的齒部41處可以鏤空以形成中心孔411?？蛇x地，中心孔411為矩形。然而，本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員可以理解，多個中心孔411還可以形成為三角形、多于四邊的多邊形、圓形、橢圓形等各種形狀的其中一種或組合。可以理解的是，齒部41可以為實心的。
[0049]在本發(fā)明實施例中，引向器4可以由金屬片制成。在上面的描述中，引向器4的第一縱向邊4a和第二縱向邊4b形成鋸齒形狀以形成齒部41和齒槽42,這僅僅是為了方便描述?？梢岳斫獾氖牵?，引向器4可以認為由多個間隔開的齒部41 (或稱為金屬片或金屬環(huán))形成，齒部41可以由金屬條或非金屬條(如圖3中的導(dǎo)向器的中心部分)連接起來。
[0050]如圖4和圖5所示，在一些實施例中，多個齒部41中的一部分齒部41在橫向上的高度大于其余齒部41在橫向上的高度。而在本發(fā)明的另一些實施例中，如圖6所示，多個齒槽42中的一部分齒槽42在橫向上的深度大于其余齒槽42在橫向上的深度。
[0051]在本發(fā)明的另外一些實施例中，多個齒槽42中的一部分齒槽42在縱向上的寬度大于其余齒槽42在縱向上的寬度，如圖8和圖9所示。而在如圖7所示的示例中，多個齒部41中的一部分齒部41在縱向上的寬度大于其余齒部41在縱向上的寬度。
[0052]而在一些優(yōu)選實施例中中，齒槽42沿縱向均勻分布，多個齒槽42在縱向上的寬度彼此相同且多個齒槽42在橫向上的深度彼此相同，如圖3所示。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的以上多種實施例的引向器4，增加了有效長度，體積小，從而實現(xiàn)了天線的寬頻帶、高增益。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，天線單元3包括第一天線部件31，如圖2所示，第一天線部件31具有縱向?qū)ΨQ軸線X-X (例如圖2中的左右水平方向)和橫向?qū)ΨQ軸線Y-Y (例如圖2中的上下豎直方向)。
[0055]第一天線部件31具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫311，環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣312和由槽縫311限定出的內(nèi)周緣313。外周緣312可為直線圖形、曲線圖形或直曲混合圖形，如圖1和圖2所示，第一天線部件31的外周緣312可形成為矩形，當(dāng)然本發(fā)明并不限于此，第一天線部件31的外周緣312還可以形成為橢圓、多于四邊的多邊形等。
[0056]在一些優(yōu)選的示例中，天線單元3還包括第二天線部件32，第二天線部件32分別連接在第一天線部件31的第一縱向側(cè)和第二縱向側(cè)且位于橫向?qū)ΨQ軸線Y-Y上。第二天線部件32與第一天線部件31耦合。由此，通過設(shè)置第二天線部件32，可以控制天線在縱向上的輻射，減少在其他方向上的輻射，使有效能量集中到有效方向，實現(xiàn)波束控制，提高天線效率。
[0057]其中，第一天線部件31可以稱為環(huán)狀和縫隙天線部件，第二天線部件32可以構(gòu)成為振子天線部件，從而根據(jù)本發(fā)明實施例的天線單元3集成了環(huán)狀天線部件、縫隙天線部件和振子天線部件，并且體積小，波束控制容易實現(xiàn)，天線效率提高。
[0058]可選地，在例如如圖2所示的示例中，槽縫311包括矩形槽縫部S1、S3和S5和梯形槽縫部S2和S4，且槽縫311的橫向中心線與第一天線部件31的縱向中心線X-X重合。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，槽縫311還可以為矩形、橢圓形或三角形，也就是說，第一天線部件31的內(nèi)周緣313可形成為矩形、橢圓形、三角形或其他形狀，圖未示出。
[0059]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，天線單元3包括基板33和設(shè)在基板33上的金屬層34。也就是說，可以在PCB基板上鍍上金屬層以形成天線單元3。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，如圖2所示，引向器4可以為多個，多個引向器4彼此平行且沿豎向彼此間隔開。在一個可選示例中，每相鄰兩個引向器4之間的距離可以相同，且距離均為天線信號的四分之一波長。在另一個可選示例中，每相鄰兩個引向器4之間的距離彼此不同。另外，在一個可選的示例中，不同的引向器4的沿縱向方向的長度和沿橫向方向的寬度可以相同，也可以不同，均由具體設(shè)計而定。
[0061]根據(jù)本發(fā)明實施例的寬頻帶高增益定向類八木天線還可以包括支柱2，如圖1所示，支柱2設(shè)在反射板I上且沿縱向間隔開，天線單元3的第一和第二縱向端分別與支柱2相連，引向器4的第一和第二縱向端分別與支柱2相連。由此，根據(jù)本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)穩(wěn)定簡單。
[0062]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行結(jié)合和組合。
[0063]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，包括: 反射板； 天線單元，所述天線單元位于所述反射板上方且沿豎向與所述反射板間隔開；和 引向器，所述引向器位于所述天線單元上方且沿豎向與所述天線單元間隔開，所述引向器為板狀，所述引向器的第一和第二縱向邊中的每一個均為限定出多個齒部和多個齒槽的鋸齒狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述第一縱向邊上的齒槽與所述第二縱向邊上的齒槽彼此一一對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述齒槽和所述齒部均為矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述齒部設(shè)有中心孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述中心孔為矩形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，多個所述齒部中的一部分齒部在橫向上的高度大于其余齒部在橫向上的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，多個所述齒槽中的一部分齒槽在橫向上的深度大于其余齒槽在橫向上的深度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，多個所述齒槽中的一部分齒槽在所述縱`向上的寬度大于其余齒槽在所述縱向上的寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，多個所述齒部中的一部分齒部在所述縱向上的寬度大于其余齒部在所述縱向上的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述齒槽沿所述縱向均勻分布，多個所述齒槽在所述縱向上的寬度彼此相同且多個所述齒槽在橫向上的深度彼此相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述天線單元包括第一天線部件，所述第一天線部件具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣和由所述槽縫限定出的內(nèi)周緣。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述第一天線部件具有縱向?qū)ΨQ軸線和橫向?qū)ΨQ軸線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述天線單元還包括第二天線部件，所述第二天線部件分別連接在所述第一天線部件的第一縱向側(cè)和第二縱向側(cè)且位于所述橫向?qū)ΨQ軸線上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述槽縫包括矩形槽縫部和梯形槽縫部。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述天線單元包括基板和設(shè)在基板上的金屬層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述引向器為多個，多個所述引向器彼此平行且沿豎向彼此間隔開。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，進一步包括: 支柱，所述支柱設(shè)在所述反射板上且沿縱向間隔開，其中所述天線單元的第一和第二縱向端分別與所述支柱相連，且所述引向器的第一和第二縱向端分別與所述支柱相連。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項所述的寬頻帶高增益定向類八木天線，其特征在于，所述引向器為平板 狀、折彎板狀或曲面板形狀。
【文檔編號】H01Q1/36GK103531917SQ201310416458
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】漆一宏, 于偉 申請人:珠海德百祺科技有限公司