專利名稱：波導印刷天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線，尤其涉及一種水平極化工作方式的扇形小區基站用天線。
背景技術：
隨著無線通信的迅速發展，蜂窩移動通信扇形小區覆蓋技術變得日益重要。目前，蜂窩移動通信扇形小區基站天線是一種定向波束天線。為了提高頻譜的利用率，有效地規避頻率之間的干擾，采用垂直、水平兩種極化工作方式的天線交替在相鄰扇區使用。而現有技術中的水平極化天線在寬波束角度方面存在著嚴重的技術不足和缺陷，例如，振子型天線因其振子本身具有垂直面方向性，不能實現較寬的波束角度；縫隙耦合天線具有頻帶窄，增益低和前后比差的缺陷；而現有技術中的金屬波導天線，通常適合在很高頻率上使用，而且需要精密設計和加工，成本很高，工程上難于廣泛應用。總之，現有技術中的水平極化天線無法同時實現寬波束角度，結構簡單，安裝方便，生產成本低的要求。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術中水平極化天線的不足，以提供一種水平波束角度寬，前后比好，又可明顯提高增益，改善方向性的定向波導印刷陣列天線。
本實用新型所述的波導印刷天線，包括底板、位于底板上的介質板，多個(一般是兩個以上，個數根據需要而定)印刷在介質板上的天線單元，饋電網絡及在介質板另一側面與饋電網絡相對應設置的金屬帶；其中，天線單元包括印刷在介質板上的矩形環狀金屬腔、T型探針和位于T型探針兩側呈對稱分布的兩個寄生片；所述T型探針、寄生片與饋電網絡位于介質板的同側，矩形環狀金屬腔與金屬帶相連相對應設置于介質板的另一側，所述T型探針對應所述矩形環狀金屬腔的中軸；饋電網絡的輸入端通過射頻電纜及接頭與通信機相連，饋電網絡的輸出端分別與各天線單元中的T形探針相連。
所述介質板上可以有一處短路孔，以實現饋電網絡和底板的電連接，從而實現饋電接地。
底板為多折邊金屬板。
本實用新型還可以包括天線罩和接頭，所述接頭外接通信機。
本實用新型所述的波導印刷天線，融合了波導結構口面場的優勢特性，輔以多折邊的反射板，除具備印刷天線的一致性優、重量輕、加工方便等優點外，以較低的成本實現較優的性能，同時其結構簡單，裝配方便，焊點少，非常適合于工程運用。本實用新型中的天線罩既保護內部的天線單元、饋電網絡及結構部件的整體又保證了天線能夠在戶外惡劣的環境下正常工作。
圖1為本實用新型的五單元結構的俯視圖；圖2為本實用新型的五單元結構的正視圖；圖3為本實用新型的五單元結構及饋電網絡俯視圖；圖4為本實用新型的五單元結構及饋電網絡仰視圖；圖5a為圖3中的一個天線單元結構放大圖；圖5b為圖4中的一個天線單元結構放大圖；圖6為本實用新型的八單元結構及饋電網絡示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施方式作詳細說明。
本實用新型中的天線單元可以是多個，具體個數根據需要而定。
本實用新型的一個實施例，參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5a及圖5b，是一個五單元的水平極化扇形波束天線。其中圖1畫出了天線罩和底板，圖2給出了底板和介質板的結構。其它圖都沒有畫出底板和天線罩。本實施例中，波導印刷天線包括天線罩8、底板1，底板1上置有聚四氟乙烯介質板2(介電常數為2.55～2.65)，介質板2上印刷有5個天線單元和一分五饋電網絡(參見圖1)。每個天線單元包括印刷在介質板2一側面的矩形環狀金屬腔5(參見圖5b)和設置于介質板2另一側面的T型探針及兩片寄生片6(參見圖5a)；金屬腔5和金屬銅帶11相連接，兩片寄生片6可具有引向的作用，同時大大提高了天線頻率帶寬。饋電網絡3的輸出端分別與5個天線單元的T型探針共面相連，連接方式參見圖3。介質板2上可以有一處短路孔13，以實現饋電網絡和底板的電連接，達到饋電網絡接地的目的。饋電網絡3的輸入端通過一根射頻電纜9與通信機相連。射頻電纜9一端與饋電網絡相連，電纜內芯直接焊接到饋電網絡的線路上，電纜外表金屬皮焊接到介質板2上的小貼面7，經貼面7金屬孔化處理后，射頻電纜與饋電網絡就構成一個高頻回路，來自基站的射頻信號經由連接到接頭10的射頻電纜進入天線的饋電網絡內，由饋電網絡將信號按設計要求的幅度和相位分配成五路輸出至每個探針，探針被饋電激勵，輻射高頻電磁波，電磁波在矩形環狀金屬腔5上產生表面電流，形成口面場，然后通過底板1的多折邊結構，反射口面場到自由空間，形成波束角度很寬的天線方向圖。
圖6為本實用新型的另一個實施例，即八單元結構的波導印刷天線及其饋電網絡示意圖。此實施例與圖1至5所示的五單元結構波導印刷天線除天線單元個數不同外，其它部分基本上是一樣的。在介質板上印刷有8個天線單元和一分八饋電網絡。每個天線單元包括印刷在介質板背面的矩形環狀金屬腔和介質板正面的T型探針及兩片寄生片；饋電網絡12的輸出端分別與8個天線單元的T型探針共面相連。介質板上可以有一處短路孔13，以實現饋電網絡12和底板的電連接，達到饋電網絡接地的目的。信號由射頻電纜進入天線的饋電網絡內，由饋電網絡將信號按設計要求的幅度和相位分配成八路輸出至每個探針，探針被饋電激勵，輻射高頻電磁波，電磁波在矩形環狀金屬腔上產生表面電流，形成口面場，然后通過底板的多折邊結構，反射口面場到自由空間，形成波束角度很寬的天線方向圖。
權利要求1.一種波導印刷天線，其特征在于，包括底板(1)、位于底板(1)上的介質板(2)，印刷在介質板(2)上的天線單元，饋電網絡(3)及在介質板另一側面與饋電網絡相對應設置的金屬帶(11)；所述印刷在介質板(2)上的天線單元包括矩形環狀金屬腔(5)、T型探針(4)和位于T型探針兩側呈對稱分布的兩個寄生片(6)；所述T型探針(4)、寄生片(6)與饋電網絡位于介質板(2)的同側，矩形環狀金屬腔(5)與金屬帶(11)相連并對應設置于介質板(2)的另一側；所述T型探針(4)對應所述矩形環狀金屬腔(5)的中軸；饋電網絡(3)的輸入端通過射頻電纜(9)及接頭(10)與通信機相連，饋電網絡(3)的輸出端分別與各天線單元中的T形探針(4)相連。
2.權利要求1所述的波導印刷天線，其特征在于，所述介質板(2)上可以有一處短路孔(13)，以實現饋電網絡(3)和底板(1)的電連接。
3.權利要求1所述的波導印刷天線，其特征在于，所述的底板(1)為多折邊金屬板。
4.權利要求1、2或3所述的波導印刷天線，其特征在于，還包括天線罩(8)和接頭(10)，所述接頭(10)外接通信機。
專利摘要本實用新型公開了一種波導印刷天線，包括底板、位于底板上的介質板，印刷在介質板上的天線單元，饋電網絡及在介質板另一側面與饋電網絡相對應設置的金屬帶；天線單元包括矩形環狀金屬腔、T型探針和位于T型探針兩側呈對稱分布的兩個寄生片；T型探針、寄生片與饋電網絡位于介質板的同側，矩形環狀金屬腔與金屬帶相連相對應設置于介質板的另一側，T型探針對應所述矩形環狀金屬腔的中軸；饋電網絡的輸入端通過射頻電纜及接頭與通信機相連，饋電網絡的輸出端分別與各天線單元中的T形探針相連。本實用新型融合了波導結構口面場的優勢特性，輔以多折邊的反射底板，以較低的成本實現較優的性能，結構簡單，裝配方便。
文檔編號H01Q1/38GK2724223SQ20042008329
公開日2005年9月7日 申請日期2004年8月23日 優先權日2004年8月23日
發明者蘇衛, 陳健勛 申請人:摩比天線技術(深圳)有限公司