一種新型雙頻雙極化全向天線的制作方法

本發明屬于天線技術領域，具體為一種雙頻雙極化全向天線。

背景技術：

全向天線因為其覆蓋范圍廣的特點被廣泛應用到廣播，導航系統中。根據行業最新規定，全向天線是指在某一平面內方向圖無方向性，而在與之垂直的平面內方向圖為有方向性的天線。現有的全向天線主要集中在全向垂直極化天線，全向水平極化天線以及全向圓極化天線。并且已有的天線只能工作在單一頻段，不能同時以兩種不同的極化方式工作在兩個不同的頻段。

技術實現要素：

要解決的技術問題

為了解決現有全向天線不能同時以兩種不同的極化方式工作在兩個不同的頻段的問題，本發明提出了一種新型的雙頻雙極化全向天線，使用圓形貼片加載開槽與短路柱的形式實現了一個天線在兩個不同頻段分別以全向圓極化與全向線極化形式輻射。

技術方案

一種新型雙頻雙極化全向天線，其特征在于包括介質板、上層貼片、下層貼片、上層終端開路槽、下層終端開路槽、上層環形槽、短路金屬孔和中心饋電部分；介質板為圓柱體結構，上層貼片與下層貼片分別貼在介質板的上下兩個面；上層終端開路槽和下層終端開路槽分別以旋轉對稱的方式均勻的布置在上層貼片與下層貼片上，上層終端開路槽和下層終端開路槽具有一定的夾角，在上層終端開路槽的一側設有短路金屬孔連接到下層貼片，上層環形槽位于上層貼片上且以介質板的圓心為圓心，中心饋電部分位于介質板的圓心處。

所述的介質板的介電常數為2.2，半徑為48mm，厚度為4mm。

所述的上層環形槽的內圓距離圓心16mm，寬度為2mm。

所述的上層終端開路槽和下層終端開路槽為長方形，均為8個，槽的短邊距離圓心19.5mm，槽長為20mm，槽寬為4mm。

所述的中心饋電部分采用同軸饋電方式。

所述的上層終端開路槽和下層終端開路槽的夾角為3°。

所述的短路金屬孔距離圓心為40mm。

有益效果

本發明提出的一種新型雙頻雙極化全向天線，采用圓環貼片加載短路柱的形式，實現了集全向垂直極化輻射與全向圓極化輻射為一體的雙頻雙極化全向低剖面天線。通過優化天線的尺寸和圓極化性能，在低頻段呈現全向圓極化輻射特性，在高頻段呈現全向線極化輻射特性。這種新型結構天線全向性能好，能同時工作在GPS頻段與WLAN頻段，具有較高的應用價值。

附圖說明

圖1本發明立體結構圖

圖2本發明俯視圖

圖3駐波圖

圖4 1.5GHz方向圖

圖5 1.5GHz水平面軸比

圖6 2.4GHz方向圖

1-介質板，2-上層貼片，3-下層貼片，4-上層終端開路槽，5-下層終端開路槽，6-上層環形槽，7-上下層短路金屬孔，8-中心饋電部分。

具體實施方式

現結合實施例、附圖對本發明作進一步描述：

為了使單一天線能同時工作于GPS頻段與WLAN頻段，同時需要具有全向輻射的特性。

如圖1所示，一種新型雙頻雙極化全向天線，包括介質板1，上層貼片2，下層貼片3，上層終端開路槽4，下層終端開路槽5，上層環形槽6，上下層短路金屬孔7和中心饋電部分8；介質板1為圓柱體結構，上層貼片2與下層貼片3以覆銅的形式附著在介質板1兩側，上層貼片2旋轉對稱放置八個長方形的上層終端開路槽4，下層貼片3旋轉對稱放置八個長方形的下層終端開路槽5，從正上方俯視看上層終端開路槽4和下層終端開路槽5不完全重合，下層終端開路槽5由上層終端開路槽4逆時針旋轉一定的角度得到。八根上下層短路金屬孔7開在上層終端開路槽4旁邊，且連接上層貼片2和下層貼片3，在上層貼片2上開了一個上層環形槽6，上層環形槽6以介質板1的圓心為圓心。中心饋電部分8位于介質板1的圓心處。天線中心是同軸饋電點8。

如圖2所示，介質板1為圓柱體結構，介電常數為2.2，半徑R1為48mm，厚度為4mm；上層貼片2與下層貼片3的半徑R1為48mm；上下層短路金屬孔7距離圓心R2為40mm，半徑為1mm；上層環形槽6距離圓心R3為16mm，寬度為2mm；上層終端開路槽4和下層終端開路槽5均為8個，槽的短邊距離圓心R4為19.5mm，槽長為20mm，槽寬為4mm；上層終端開路槽4與下層終端開路槽5夾角為3°。

在低頻，上層貼片1的終端開路槽4與下層貼片3的終端開路槽5輻射水平極化波與八根上下層短路金屬孔7輻射的垂直極化波疊加，形成全向圓極化輻射特性。在高頻，上層貼片2被上層環形槽6隔開部分為單極子形式，形成全向線極化輻射特性。

圖3是天線的駐波結果，結果表明天線可以同時工作在GPS與WLAN頻段，頻帶內駐波小于2。方向圖結果見圖4，在水平面內不圓度小于1dB，交叉極化大于20dB。同時為了滿足GPS的圓極化特性，在1.5GHz，水平全向面的軸比見圖5，全向范圍內軸比小于2dB。在高頻，上層貼片2被上層環形槽6隔開部分為單極子形式，形成全向線極化輻射特性。方向圖結果見圖6，在水平面內不圓度小于1dB，交叉極化大于20dB。