專利名稱:一種平面交叉振子結構全向天線的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種通信用全向天線,尤其是微帶傳輸式平面交叉振子結構全向天線。
背景技術:
目前,廣泛應用于通信系統的全向天線,常用的技術均為同軸交叉振子式,采用串饋或中饋結構,其基本組成是一段長為λg/2的同軸線,芯線和外導體首尾相連以實現陣列輻射的效果。但隨著頻率的提高,其固有的方向圖隨頻率變化激烈的現象使得天線僅能覆蓋5~8%以內的帶寬,而且電纜的橫截面尺寸必須減小,致使功率容量偏小;同時當電纜的橫向尺寸接近λg/4甚至更大時,橫向電場引起的輻射則不可忽略,致使方向圖紊亂,增益降低;當尺寸更大時,甚至會產生高次模,同樣會使方向圖紊亂。
發明內容
為了克服現有的同軸交叉振子天線無法工作到高頻率的不足,本實用新型提供了一種平面交叉振子結構全向天線,該天線擴展了同軸交叉振子的應用頻率范圍,可實現寬頻帶的全向輻射,保證天線在較寬的頻率范圍內保持方向圖基本不變,同時,該天線具有效率高,性能穩定可靠,成本低等特點。
本實用新型通過以下的技術方案來實現上述目的本實用新型是把交叉振子做成平面微帶傳輸線形式,讓導帶和地交替排列在介質基片的兩面,并在地線上切角以增強輻射。以此為基本結構縱向組陣,電流在微帶線上邊傳輸邊輻射,形成平面交叉振子全向天線的輻射效果。
本實用新型的優點在于1.本實用新型采用微帶傳輸的平面交叉振子結構,于介質基片的頂層和底層分別設置導帶和地線,此結構由計算機模擬技術優化產生,是實現天線在寬頻帶內全向輻射的基礎。
2.本實用新型中微帶交叉振子縱向組陣,導帶和地線每隔λg/2反置一次,使得相鄰單元的電流為同相,實現天線的橫向輻射特性,該陣列采用計算機模擬技術優化生成,是實現天線其它各項電性能指標的關鍵結構。
3.本實用新型于地線上切角有效地增強了輻射效果,使產品具有方向圖不圓度小、損耗低、效率高的特點。
4.本實用新型體積小,重量輕,制作方便,成本低廉,并具有駐波比小的特點。
以下結合附圖和具體實施對本實用新型作進一步說明
圖1所示為本實用新型實施例的基本構成。
具體實施例如圖1,本實用新型采用微帶傳輸的平面交叉振子結構,其中1所示的正斜線部分為頂層覆銅圖案;2所示的反斜線部分為底層覆銅圖案;3是介質基片;4為A-A處的截面圖。
參見圖1,本實用新型所示的天線可分成若干個單元,每個單元由頂層覆銅——導帶(1),底層覆銅——地線(2)和介質基片(3)構成,各單元長度為λg/2。單元構成一段長為λg/2的微帶傳輸線,在每一個單元的前后,均有一個頂層、底層圖案反置的單元。電流在天線上傳輸時,每經過λg/2電流相位相反,而頂層和底層反置又迫使電流附加上了180度相位,從而使得相鄰單元的電流為同相而實現該天線的橫向輻射特性。其工作原理類似于同軸交叉振子結構。
本實用新型微帶傳輸的平面交叉振子結構是構造寬頻帶全向天線的基礎,λg/2的基本微帶傳輸單元前后,設置有頂層、底層圖案反置的單元,從而實現天線的橫向輻射特性,這些單元縱向組陣,可得到不同增益值的全向天線。天線由玻璃鋼封裝,達到防潮防腐的效果。
由上可見本實用新型結構簡單、體積小、成果低、可批量生產;損耗小、效率高、性能穩定可靠。
本實用新型實施例的主要技術指標為1.頻率范圍5150~5850MHz;2.增益9±0.5dBi;3.水平面波瓣寬度360°;4.垂直面波瓣寬度10°;5.電壓駐波比≤1.5;6.極化方式垂直極化。
權利要求1.一種全向天線結構,由介質基片、頂層覆銅圖案——導帶和底層覆銅圖案——地線構成,其特征是頂層和底層的覆銅圖案每隔λg/2反置一次,并首尾相連形成直線陣列。
2.根據權利要求1所述的全向天線結構,其特征是該結構的每λg/2形成一個單元,單元內形成一段微帶傳輸線,并把單元的地線切角以利于輻射。
3.根據權利要求1所述的全向天線結構,其特征是相鄰的單元其頂層覆銅圖案和底層覆銅圖案倒置,使得在相鄰的單元傳輸線內的電流同相。
專利摘要本實用新型公開了一種微帶傳輸的平面交叉振子結構全向天線,它以長λg/2的平面微帶傳輸線為基本單元,在介質基片上,頂層和底層均設置有輻射單元——導帶和地線,導帶和地線每隔λg/2反置一次,構建成平面交叉振子,相鄰的單元其導帶和地線倒置,從而實現全向輻射的特性。本實用新型突破了傳統的同軸線式交叉振子結構,使交叉振子結構應用到了更高的頻率,同時在帶寬、功率容量、增益方面也超越了一般的全向天線;該實用新型采用平面PCB結構,工藝簡單,利于批量化生產。
文檔編號H01Q13/08GK2927343SQ200620057118
公開日2007年7月25日 申請日期2006年3月27日 優先權日2006年3月27日
發明者蘇光杰, 肖東山, 宋茂盛 申請人:佛山市健博通電訊實業有限公司