本发明专利技术的天线包括形成平面槽线天线的两个天线元件。所述天线还包括在包围所述天线元件的两层上的吸收元件。所述吸收元件成形为部分地覆盖所述天线元件并且部分地没有覆盖所述天线元件。而且,它们成形为抑制所述天线元件的至少一个双极子模并且不抑制所述天线元件的槽线模。
【技术实现步骤摘要】
改进型槽线天线
本专利技术涉及一种改进型槽线天线。
技术介绍
为了制造具有低生产成本的宽带天线,通常采用传统的Vivaldi天线。Vivaldi天线由电路板上的渐变槽线天线构成。尽管常规的Vivaldi天线在信号频率创造了具有双极子辐射模的电短天线,但天线宽度W约比信号波长的一半还短(W〈X/2)。在那些频率,没用的辐射频率电流在馈送同轴线缆的外屏蔽部上流动。因此,线缆提供了不均衡的馈送,并且也变成了天线部分。这使得辐射模式朝向类似双极辐射模式转变。例如,欧洲专利EP1425818B1示出了这样一种Vivaldi天线。另外,电短天线在馈送部分具有典型的低反射率。 因此,本专利技术的目的是制造一种具有高方向辐射模式和低反射率的宽带天线。
技术实现思路
上述目的通过独立权利要求的技术特征解决。从属权利要求包含进一步创新。 在本专利技术天线的第一个方面,所述天线包括形成平面槽线天线的两个天线元件。所述天线还包括在包围所述天线元件的两层上的吸收元件。所述吸收元件成形为部分地覆盖所述天线元件,部分地没有覆盖所述天线元件。而且,它们成形为抑制所述天线元件的至少一个双极子模,且不抑制所述天线元件的槽线模。通过采用以上设置,可以获得天线的高方向性和高带宽。 根据本专利技术的第二个方面,优选地,在两层上的吸收元件具有相同的形状或至少几乎相同的形状。这导致所述天线的高度对称辐射模式。 在本专利技术的第三个优选方面,所述天线元件为渐缩的。这种设置可获得所述天线的高带宽,低反射率和期望的方向。 在本专利技术的第四个优选方面,所述天线元件形成Vivaldi天线。因此可以达到高方向性和高带宽。 在本专利技术的第五个优选方面,所述天线元件由电路板上的金属化层构成。所述吸收元件成形为覆盖所述天线元件的外部且不覆盖所述天线元件的内部。由于低频所激发的不希望的偶极子模的原因,电流在所述天线元件的外部流动,至少,通过所述吸收元件而包围所述天线元件的外侧,至少使所述偶极子模能够被抑制。对于期望的槽线模被发射的高频,电流主要在所述天线元件的内部流动,因而将不会被抑制。因此,吸收元件不设置在那里。 在本专利技术的第六个优选方面,所述天线元件由电路板上的金属化层构成。所述吸收元件成形为覆盖所述天线元件的外部。所述电路板和所述吸收元件均扩展超过所述天线元件的这些外部。可以这样做,这是因为以低频在所述天线元件的外侧流动的电流所形成的电场区扩展超过所述天线元件所覆盖的区域。通过在超过所述天线元件的外部的这些区域中放置由所述电路板支撑的吸收元件,这些电场能够被抑制。 根据本专利技术的第七个优选方面,所述天线元件也由电路板上的金属化层构成。所述吸收元件位于所述电路板的金属化层侧和所述电路板的非金属化层侧。不仅在所述电路板的金属化层侧,还在所述电路板的非金属化层侧,通过抑制所述电场区,所述天线的方向性和带宽可以得到进一步提高。 根据本专利技术的第八个优选方面,所述天线元件也由电路板上的金属化层构成。所述金属化层被保护层大部分地覆盖。尽管所述保护层在馈线连接区被中断。所述馈线连接区设置在两个天线元件之间的最窄点。通过覆盖大部分表面区域,所述天线被完美地保护。通过留出没有被覆盖的馈线连接区,在两个天线元件之间具有最低距离的尤其是敏感区域,辐射频率影响达到最小。 根据第九个优选方面,所述天线元件也由电路板上的金属化层构成。所述天线包括连接器,其用于连接外部线路。而且,还包括连接到所述连接器和所述天线元件的馈线,以将信号从所述外部线路馈送到所述天线元件。这种情况下,所述馈线优选为形成阻抗变压器,用于将同轴馈线的阻抗转换为天线阻抗。例如,可以采用窄细的馈线。如果天线阻抗不同于线阻抗,那么会获得最优的能量转换。 根据本专利技术的第十个优选方面,所述天线元件也由电路板上的金属化层构成。所述天线元件包括辐射边缘。所述电路板的形状大致跟随所述辐射边缘的形状,并稍微扩展超过所述辐射边缘。因此,天线元件被所述电路板完美地支撑。多余电路板区域引起的不利影响被阻止,可以减少天线内的散射。通过在各天线元件之间以槽形式剪切电路板,可以提高周围空气中的信号能量与所述电路板中的信号能量之比。因此,传输线介质变得更加均匀,且散射效应被减小。这会防止方向衰减,尤其是在频率范围的更高处。 根据本专利技术的第十一个优选方面,天线系统包括两个前述的天线。所述两个天线沿着它们的天线元件之间的对称轴垂直交叉安装。所述两个平面天线元件构成了三维天线系统。当只使用前述的一个天线时,可以获得发射信号的线性极化。通过使用此处所描述的天线系统,能够获得任意极性的电磁辐射或两个正交线性极化。可选择地,通过在两个天线信号之间增加90°相位,能够达到圆极化发射信号。 根据第十二个优选方面,所述天线系统包括垂直于所述天线安装在所述天线的非辐射侧上的基板以及被安装在所述基板上的吸收元件,优选地,以朝向天线的辐射侧的方向扩展。因此,可以防止两个天线之间不希望的交叉影响和来自基板的反射。 在优选的第十三个方面,天线包括形成平面槽线天线的两个天线元件。所述天线元件由电路板上的金属化层构成。在该情况下,所述天线元件包括辐射边缘。所述电路板的形状跟随所述辐射边缘的形状,并稍微扩展超过所述辐射边缘。如前面所述,通过减少信号散射,可以达到高方向性。 在本专利技术的第十四个优选方面,提供一种用于测量无线设备的辐射的测试室,包括封住电磁辐射的厢体和前述天线或天线系统。待测试的设备放置在所述测试室内,并且很容易地被测量。由于本专利技术中的天线和天线系统只要求小空间,所以所述测试室具有小尺寸。 引入吸收元件的动机在于,有利地抑制除了槽线模以外的所有其它模。在天线宽度W或天线长度L比λ /2稍长的频率,沿着天线的金属边缘,可以激起一些潜在的电磁模。吸收元件也将抑制这些模。结果会获得宽的带宽,高方向性和低反射率。 【附图说明】 结合对附图的具体描述将会更好地理解本专利技术的这些和其它技术特征,现在,结合相关附图对本专利技术的示例性实施例做进一步解释,其中, 图1表示本专利技术天线的第一实施例的正视图和后视图,其隐藏了吸收元件; 图2表示本专利技术天线的第一实施例的正视图和后视图的第二示意图; 图3表示采用本专利技术天线获得的电压驻波比(VSWR)曲线; 图4表示采用本专利技术的不带切口的天线所获得的绝对增益曲线; 图5表示采用本专利技术天线所获得的交叉极化比(XPR)曲线; 图6表示本专利技术天线的第二实施例的正视图和后视图,其隐藏了吸收元件; 图7表示采用本明的带有切口的天线所获得的绝对增益曲线; 图8表示本专利技术天线的第三实施例; 图9表示在天线系统中本专利技术天线的第四实施例的正视图和后视图; 图10表示本专利技术的测试室的实施例。 【具体实施方式】 首先,根据图1-2,介绍本专利技术天线的第一实施例的总体结构和功能。然后图3-5示出了采用本专利技术天线的实施例所获得的测试结果。再通过图6-9具体描述本专利技术天线的其它实施例。最后,根据图10,描述本专利技术测试室的实施例。相似部件和附图标记已在不同的附图中被部分省略。 第一实施例 图1所示为本专利技术天线的第一实施例。在图1中,为了清楚和理解的目的,并未示出天线的所有部件。在图2中,示出了天线的所有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天线,包括形成平面槽线天线的两个天线元件,其中,所述天线包括在包围平面槽线天线的层的两层上的吸收元件,所述吸收元件成形为‑部分地覆盖所述天线元件,‑部分地没有覆盖所述天线元件,‑抑制所述天线元件的至少一个双极子模,并且‑不抑制所述天线元件的槽线模。
【技术特征摘要】
2013.08.02 US 61/861,832;2013.10.18 US 14/057,9101.一种天线,包括形成平面槽线天线的两个天线元件, 其中,所述天线包括在包围平面槽线天线的层的两层上的吸收元件,所述吸收元件成形为 -部分地覆盖所述天线元件, -部分地没有覆盖所述天线元件, -抑制所述天线元件的至少一个双极子模,并且 -不抑制所述天线元件的槽线模。2.根据权利要求1所述的天线,其中,在两层上的吸收元件具有相同或几乎相同的形状。3.根据权利要求1所述的天线,其中,所述天线元件为渐缩的。4.根据权利要求1所述的天线,其中,所述天线元件形成Vivaldi天线。5.根据权利要求1所述的天线,其中,所述吸收元件成形为覆盖所述天线元件的外部,并且 所述吸收元件成形为不覆盖所述天线元件的内部。6.根据权利要求1所述的天线,其中,所述天线元件由电路板上的金属化层形成, 其中,所述吸收元件成形为覆盖所述天线元件的外部,并且 其中,所述电路板和所述吸收元件扩展超过所述天线元件的外部。7.根据权利要求1所述的天线,其中,所述天线元件由电路板上的金属化层形成, 其中,所述吸收元件位于所述电路板的金属化层侧和所述电路板的非金属化层侧。8.根据权利要求1所述的天线,其中,所述天线元件由电路板上的金属化层形成, 其中,所述金属化层被保护层大部分地覆盖,并且 其中,所述保护层在馈线连接区被中断。9.根据权利要求1所述的天线,其中,所述天线元件由电路板上的金属化层形成, 其中,所述天线包括用于连接外部线路的...
【专利技术属性】
技术研发人员:亚当·坦基伦,
申请(专利权)人:罗德施瓦兹两合股份有限公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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