本发明涉及电磁波传输装置，特别是涉及一种介质棒天线。
背景技术：
1、在现代无线通信系统中，介质棒天线因其紧凑的尺寸、很轻的重量和高效的辐射性能而备受关注。介质棒天线(dielectric rodantenna)是一种电磁波传输装置，它使用一根介质材料制成的棒状结构来传送或接收电磁波。介质棒天线通常工作在微波频段，特别是在毫米波和亚毫米波频段中应用广泛。介质棒天线的基本物理原理是介质波导效应。介质棒中的电磁波沿棒的轴向传播，介质棒的折射率高于周围介质(通常是空气)，因此电磁波被束缚在介质棒内，这一点类似于光在光纤内的传播。
2、一般介质棒天线为端射天线，利用特殊的天线形状和不同的介电常数实现模式的转换，将传输线中的电磁波转换为自由空间的平面波。介质棒天线广泛应用于卫星通信，无线能量传输和测试测量等设备中。传统的介质棒天线一般采用波导激励，可以实现稳定的辐射性能，但波导结构比较笨重，极大的增加了天线的重量，尤其是在超宽带应用中，由于波导单模传输带宽的限制，很难实现超宽带辐射。尽管脊波导可以实现宽带单模传输带宽，但进一步增加了介质棒天线的馈电结构复杂度和加工难度。
3、因此，亟需设计一种结构简单、重量较轻的介质棒天线。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种介质棒天线，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单、重量较轻。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种介质棒天线，包括：介质棒；第一金属层，设置于所述介质棒顶部；第二金属层，设置于所述介质棒底部；馈电孔，开设于所述介质棒一端，用于安装同轴接头，所述同轴接头的外壳与所述第二金属层连接；所述同轴接头的内芯贯穿所述馈电孔，并与所述第一金属层连接。以6ghz频率为例进行说明，6ghz频率对应的波长(λ)作为参考基准，在6ghz频率下，本发明的介质棒天线，其介质棒的整体尺寸为0.3×0.8×2.6波长(λ)，在6ghz频率下，这一尺寸使得本发明的介质棒天线在空间占用上极为节省，适合集成于体积受限的设备中。本发明的介质棒天线，除去同轴接头后的重量为42克；在42g(不包含接头)的重量下实现了阻抗带宽覆盖6-16ghz，峰值增益13.2dbi的辐射性能，为轻型介质棒天线提供了新的解决方案；这一轻量级设计不仅减轻了载体的负担，也降低了生产和运输成本。天线的这些特性使其在便携式和无人机等超宽带小型设备中具有显著的应用潜力。介质棒天线的峰值增益和阻抗带宽均可以根据实际应用情况进行特殊设计和调整。介质棒天线的峰值增益主要受介质棒的宽度和长度的影响，介质棒天线的阻抗带宽主要受匹配转换结构的长度的影响。本发明在特定频段(如6ghz)上进行了优化，但其介质棒天线的激励方式具有宽泛的频段适用性。这意味着同一设计原理可以应用于其他频段，通过适当的尺寸和参数调整，可以实现对不同频段的适配。这一特性使得天线设计具有更广的商业应用空间，从而增加了其市场竞争力。
4、可选的，所述介质棒上开设有多个定位孔，所述同轴接头设有连接法兰，所述连接法兰的多个螺纹孔与多个所述定位孔一一对应，所述螺纹孔与对应的定位孔通过塑料螺丝固定连接。
5、可选的，所述第一金属层靠近末端位置处设有匹配枝节。
6、可选的，所述介质棒采用3d打印制成，所述介质棒的材料为聚氯乙烯。
7、可选的，所述介质棒包括一体成型的第一介质棒和第二介质棒，所述第一介质棒的轴向截面为菱形结构，所述第二介质棒的轴向截面为矩形结构；所述第一金属层自所述第一介质棒上表面的最高点延伸至第二介质棒的上表面，所述第二金属层自所述第一介质棒下表面的最低点延伸至第二介质棒的下表面。
8、可选的，所述第一介质棒远离第一金属层和第二金属层的一端形成连接部，所述连接部用于所述介质棒到自由空间转换结构介质棒的连接。
9、可选的，所述转换部的上表面和下表面均为平滑的曲面结构。
10、可选的，所述第二金属层末端设有转换部，所述转换部用于转换连接平行双线。
11、可选的，所述转换部包括两条平行对称布置所述介质棒底部的金属线，所述金属线通过三点式样条曲线结构与所述第二金属层位于该金属线同一侧的侧边平滑连接。
12、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
13、本发明采用第一金属层和第二金属层形成的微带线结构进行激励，相较于传统的波导结构，整体重量更轻，结构更简单，体积更小。
1.一种介质棒天线，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的介质棒天线，其特征在于：所述介质棒上开设有多个定位孔，所述同轴接头设有连接法兰，所述连接法兰的多个螺纹孔与多个所述定位孔一一对应，所述螺纹孔与对应的定位孔通过塑料螺丝固定连接。
3.根据权利要求1所述的介质棒天线，其特征在于：所述第一金属层靠近末端位置处设有匹配枝节。
4.根据权利要求1所述的介质棒天线，其特征在于：所述介质棒采用3d打印制成，所述介质棒的材料为聚氯乙烯。
5.根据权利要求1所述的介质棒天线，其特征在于：所述介质棒包括一体成型的第一介质棒和第二介质棒，所述第一介质棒的轴向截面为菱形结构，所述第二介质棒的轴向截面为矩形结构；所述第一金属层自所述第一介质棒上表面的最高点延伸至第二介质棒的上表面，所述第二金属层自所述第一介质棒下表面的最低点延伸至第二介质棒的下表面。
6.根据权利要求5所述的介质棒天线，其特征在于：所述第一介质棒远离第一金属层和第二金属层的一端形成连接部，所述连接部用于所述介质棒到自由空间转换结构介质棒的连接。
7.根据权利要求6所述的介质棒天线，其特征在于：所述转换部的上表面和下表面均为平滑的曲面结构。
8.根据权利要求1所述的介质棒天线，其特征在于：所述第二金属层末端设有转换部，所述转换部用于转换连接平行双线。
9.根据权利要求8所述的介质棒天线，其特征在于：所述转换部包括两条平行对称布置所述介质棒底部的金属线，所述金属线通过三点式样条曲线结构与所述第二金属层位于该金属线同一侧的侧边平滑连接。
