应用于矿井、巷道的高增益双向端射天线阵

摘要

一种应用于矿井、巷道的高增益双向端射天线阵，属于无线通信中的天线设计领域，采用基于弯曲线做偶极子臂的折叠偶极子作为天线单元，使单元结构紧凑；天线单元介质板采用工字型结构，减小了馈电传输线跨越天线单元时所引入的不连续性，减少了反射；使用水平平行双线和垂直平行双线结构相结合的串联馈电形式，实现了相邻单元的反向激励和阻抗匹配，从而获得高增益的双向端射辐射，该天线阵列适用于在矿井、巷道这类典型的空间受限的非自由空间传播信道内实现无线通信，具有天线单元紧凑、迎风面积小、低成本、高增益的优点。

主权项

应用于矿井、巷道的高增益双向端射天线阵，其特征在于，包括：天线单元，共有六个，分别为第一天线单元，第二天线单元，第三天线单元，第四天线单元，第五天线单元，第六天线单元，其中，每个天线单元均包括双层印刷电路板，在所述双层印刷电路板的正面印制有均具有两个端部的正面第一偶极子臂和正面第二偶极子臂，反面印制有具有两个端部的反面偶极子臂，双层印刷电路板上有第一短路通孔和第二短路通孔，第一短路通孔连接每个天线单元正面第一偶极子臂的一端与该天线单元反面偶极子臂的一端，第二短路通孔连接每个天线单元正面第二偶极子臂的一端与反面偶极子臂的另一端；第三天线单元和第四天线单元除上述结构外，还包括印制在其双层印刷电路板反面的具有两个端部的反面转换短臂，双层印刷电路板上还有第三短路通孔，第三短路通孔连接第三天线单元和第四天线单元正面第二偶极子臂的另一端和相应天线单元的反面转换短臂的一端；串联馈电传输线，共有五组，分别为第一传输线，第二传输线，第三传输线，第四传输线，第五传输线，其中，第一传输线、第二传输线、第四传输线和第五传输线都由水平且平行的第一双线传输线和第二双线传输线组成，第三传输线由竖直且平行的第一双线传输线和第二双线传输线组成，其中第三传输线的第一双线传输线和第二双线传输线位于与第一传输线、第二传输线、第四传输线、第五传输线构成的水平面相垂直的垂直面上；第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线的第一双线传输线分别连接第一天线单元的正面第一偶极子臂的另一端与第二天线单元的正面第一偶极子臂的另一端、第二天线单元的正面第一偶极子臂的另一端与第三天线单元的正面第一偶极子臂的另一端、第三天线单元的正面第一偶极子臂的另一端与第四天线单元的正面第一偶极子臂的另一端、第四天线单元的正面第一偶极子臂的另一端与第五天线单元的正面第一偶极子臂的另一端、第五天线单元的正面第一偶极子臂的另一端与第六天线单元的正面第一偶极子臂的另一端；第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线的第二双线传输线分别连接第一天线单元的正面第二偶极子臂的另一端与第二天线单元的正面第二偶极子臂的另一端、第二天线单元的正面第二偶极子臂的另一端与第三天线单元的正面第二偶极子臂的另一端、第三天线单元的反面转换短臂的另一端与第四天线单元的反面转换短臂的另一端、第四天线单元的正面第二偶极子臂的另一端与第五天线单元的正面第二偶极子臂的另一端、第五天线单元的正面第二偶极子臂的另一端与第六天线单元的正面第二偶极子臂的另一端；并且，第一天线单元，第二天线单元，第五天线单元，第六天线单元的正面第一偶极子臂和正面第二偶极子臂之间的间距与其对应的第一双线传输线与第二双线传输线之间的间距相同；半钢同轴馈线，其内导体焊接在第三传输线的第一双线传输线中点处，外导体焊接在第三传输线的第二双线传输线中点处，形成上述串联馈电传输线的馈电点。