雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于微波天線的技術領域，尤其涉及一種雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線。
【背景技術】
[0002]天線是無線通信系統中的關鍵部件。近年來，隨著無線通信系統在煤礦、隧道和地鐵等領域的廣泛應用，市場對雙向輻射天線的需求正在增加。
[0003]實現雙向輻射天線的傳統方法是，將兩個單向輻射器背靠背設置，分別指向兩個相反的方向(參見L.Liu, Z.Zhang, Z.Tian, and Z.Feng, “A bidirect1nal endfire array with compact antenna elements for coal mine/tunnel communicat1n,”IEEE Antennas Wireless Propat.Lett., vol.11，pp.342-345，2012.)。該方法需要配置兩個單向輻射器，因而實現的雙向輻射天線的體積相比單向輻射天線成倍增加。而且該方法實現的雙向輻射天線，通常需要增加額外的匹配電路才能同時匹配兩個單向輻射器，這樣會增加天線的復雜度。
【發明內容】
[0004]本實用新型針對現有技術的不足，提出一種雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線，該天線具有結構簡單、體積小和無需增加匹配電路等優點。
[0005]本實用新型采用如下的技術方案:
[0006]—種雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線，包括一介質諧振器、一底板、一過孔、一 SMA連接器和一饋電探針;所述介質諧振器為本實用新型天線的輻射器，其材料為陶瓷介質，外形為橢圓柱體;所述底板其材料為金屬，橫截面為圓形;所述過孔為圓形通孔，位于所述底板的中心位置;所述介質諧振器放置于所述底板的上表面中心位置，覆蓋在所述過孔上；所述SMA連接器固定在所述底板下表面中心位置;所述饋電探針其材料為金屬，形狀為細圓柱，其一端與所述SMA連接器相連接，其另一端穿過所述過孔，沿所述介質諧振器的中軸插入到所述介質諧振器的內部;調節所述饋電探針插入到所述介質諧振器的深度可以使本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線達到匹配狀態。
[0007]本實用新型與現有技術相比，具有以下突出的實質性特點和顯著優點:
[0008]1.本實用新型設計的雙向輻射天線僅包含一個輻射器，因而天線結構簡單、體積小。
[0009]2.本實用新型設計的雙向輻射天線僅用簡單的探針饋電，無需增加額外的匹配電路，因而天線設計的復雜度低。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0011]圖1是本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例的側視圖。
[0012]圖2是本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例的俯視圖。
[0013]圖3是本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例頻率響應圖。
[0014]圖4是本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例在其諧振頻率5.46 GHz的輻射方向圖。
[0015]圖5是本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例在X軸正方向的增益圖。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例及詳細說明如下。
[0017]圖1和圖2分別為本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例的側視圖和俯視圖。如圖1和圖2所示，本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線，包括一介質諧振器10、一底板11、一過孔12、一SMA連接器13和一饋電探針14。
[0018]介質諧振器10為本實用新型天線的輻射器，其材料為陶瓷介質，介電常數為10，其外形為橢圓柱體，長軸長度a = 15mm,短軸長度b = 7.5mm,高度h= 20mm，諧振在5.46GHz。底板11材料為金屬，在本實施例中選用鋁材料，橫截面為圓形。過孔12為圓形通孔，位于底板11的中心位置。介質諧振器10放置于底板11的上表面中心位置，覆蓋在過孔12上。SMA連接器13固定在底板11下表面中心位置。饋電探針14材料為金屬，在本實施例中選用紅銅，形狀為細圓柱，其一端與SMA連接器13相連接，其另一端穿過過孔12，沿介質諧振器10的中軸插入到介質諧振器10的內部。調節饋電探針14插入到介質諧振器10的深度可以使本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線達到匹配狀態。
[0019]圖3顯示了本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例頻率響應圖。圖中顯示，該天線諧振在5.46 GHz，其阻抗帶寬(回波損耗〈-10 dB)為1.65%，覆蓋從5.41 GHz到5.50 GHz的頻率范圍。
[0020]圖4顯示了本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例在其諧振頻率5.46 GHz的輻射方向圖。圖中顯示，在水平面(即圖中x-y面)，該天線有2個最大輻射方向，分別指向X軸的正方向和負方向，表明了該天線的雙向輻射特性。
[0021]圖5顯示了本實用新型設計的雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線實施例在X軸正方向的增益。圖中顯示，該天線在5.43 GHz增益最大，為3.46 dBi，該增益數值可以滿足煤礦、隧道等場景的應用需求。
[0022]由以上分析知，本實用新型設計的天線具有結構簡單、單輻射器實現雙向輻射等優點。
[0023]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施實例而已，并非對本實用新型做任何形式上的限制，任何未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施實例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線，包括一介質諧振器、一底板、一過孔、一 SMA連接器和一饋電探針，其特征在于: 所述介質諧振器其材料為陶瓷介質，外形為橢圓柱體;所述底板其材料為金屬，橫截面為圓形;所述過孔為圓形通孔，位于所述底板的中心位置;所述介質諧振器放置于所述底板的上表面中心位置，覆蓋在所述過孔上;所述SMA連接器固定在所述底板下表面中心位置；所述饋電探針其材料為金屬，形狀為細圓柱，其一端與所述SMA連接器相連接，其另一端穿過所述過孔，沿所述介質諧振器的中軸插入到所述介質諧振器的內部。
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙向輻射橢圓柱介質諧振器天線，包括一介質諧振器、一底板、一過孔、一SMA連接器和一饋電探針；所述介質諧振器為本實用新型天線的輻射器，其材料為陶瓷介質，外形為橢圓柱體；所述底板其材料為金屬，橫截面為圓形；所述過孔為圓形通孔，位于所述底板的中心位置；所述介質諧振器放置于所述底板的上表面中心位置，覆蓋在所述過孔上；所述SMA連接器固定在所述底板下表面中心位置；所述饋電探針其材料為金屬，形狀為細圓柱，其一端與所述SMA連接器相連接，其另一端穿過所述過孔，沿所述介質諧振器的中軸插入到所述介質諧振器的內部。本實用新型具有結構簡單、體積小、無需增加匹配電路等優點。
【IPC分類】H01Q1/50, H01Q9/04
【公開號】CN205194850
【申請號】CN201521040672
【發明人】馮立營, 鄭宏興, 劉新月
【申請人】天津職業技術師范大學
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月15日