一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于無線電波設備領域，特別涉及一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線。
【背景技術】
[0002]天線作為接收和發射無線電波設備，是無線通信和雷達系統中的一個關鍵部件。然而，隨著通信，遙控，遙測技術的發展，單一極化方式已難滿足要求，圓極化天線的運用就顯的十分重要。圓極化天線是由線極化天線發展而來，他們都是橢圓極化的一種特例，一般將橢圓度不大的橢圓極化天線統稱為圓極化天線，圓極化天線又可分為左旋和右旋兩種。圓極化天線廣泛運用在雷達，電子對抗，偵查和干擾，通信，遙感遙測等各方面。在雷達中使用圓極化天線可以抗云，雨的干擾;在電子對抗中使用圓極化天線可以干擾和偵查敵方的各種線極化和橢圓極化方式的電波;在航空，航天通信及遙測設備中采用圓極化天線，能消除由電離層法拉第旋轉效應引起的極化畸變影響。所以，圓極化天線對雷達，電子對抗，衛星通信以及射電望遠鏡都有非常重要的意義。雷達，射電望遠鏡，電子對抗都需要使用拋物反射面，來擴大天線口徑，增加整個天線系統的增益，為此需要設計具有交叉極化低，相位中心穩定，低旁瓣等優點的適合拋物反射面的圓極化饋源天線。目前，市面上最可靠的方案是采用一對正交偶極子圓極化天線作為大型拋物面反射面的饋源，在這方面已有許多研究成果，如在文南犬[Wannberg，G.，，The EISCAT antenna systems for swedish andinternat1nal ground-based space rad1 science”，Antennas & Propagat1n(EuCAP)，2013，pp3156-3160]中的射電望遠鏡使用了工作在224MHz的偶極子圓極化天線，在文南犬[Jinghui Qiu.Bo Zhao，“A kind of new minimize technology of circularpolarizat1n antenna” ICMMT，2007，pp.1-3]設計出了工作在3.2GHz_3.8GHz的偶極子圓極化天線，在文南犬[Ju1-Hung Chou.Ding-Bing Lin, “S-band circularly polarizedcrossed dipole antenna for automotive applicat1ns” Antennas & Propagat1n(ISAP)，2013，vol.I，pp.276-279]中也設計出了工作在I.89GHz_2.48GHz的偶極子圓極化天線，三篇文獻所建的模型都采用正交偶極子。以上正交偶極子圓極化天線作為本文一個參考，具有一定的借鑒意義。但是，采用上述技術方案設計的圓極化天線，存在工作頻帶過窄的缺點，上述文南犬[The EISCAT antenna systems for swedish and internat1nalground-based space rad1 science]中的射電望遠鏡使用的天線工作范圍為212GHz_236GHz，工作帶寬不超過10%，同時該文獻中射電望遠鏡也使用了918GHz-948GHz的正交偶極子圓極化饋源，其工作帶寬仍未超過10%。隨著信息技術的發展，越來越需要覆蓋多頻點的寬帶天線，比如我國的“天籟計劃”需要設計工作在0.4GHZ-1.4GHz的射電望遠鏡。因此，若按現有技術設計偶極子圓極化天線饋源，工作頻段過窄，無法滿足現有對圓極化天線帶寬的要求。
【實用新型內容】
[0003]鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種工作頻段寬，低交叉極化，低旁瓣，口徑效率高，相位中心固定，結構緊湊，及制作成本低的針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供的一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線，其中，包括接地板體、在接地板體的正面上設有延伸至接地板體背面的連接柱、在接地板體正面的連接柱端部上設有與連接柱連接的折疊偶極子天線，及在接地板體背面的連接柱端部上設有與連接柱連接的微帶線。微帶線端部上設有焊接的SMA接口。微帶線焊接于接地板體的背面上。連接柱與折疊偶極子天線焊接。上述的SMA接口的內針與微帶線焊接，SMA接口的偏腳與接地板上部的銅片焊接。
[0005]在一些實施方式中，折疊偶極子天線由半徑為1.0mm的銅柱焊接成十字框。
[0006]在一些實施方式中，十字框的折疊偶極子天線為I根;與折疊偶極子天線連接的連接柱有4根;在接地板體的背面與4根連接柱分別連接有4條微帶線;所述的4條微帶線端部上分別焊接有4個SMA接口。
[0007]在一些實施方式中，連接柱由半徑2.0Omm的銅柱制成。
[0008]在一些實施方式中，接地板體包括正面板、中間板和背面板。正面板由厚度為
0.035mm厚的銅片制成。中間板為f R4板，f R4板介電常數為4.3，其厚度為1.6mm。背面板上的微帶線由厚度為0.035mm厚的銅片制成。整塊地板由pcb工藝生產，雙面刷綠色保護漆。
[0009]本實用新型的工作頻段寬，低交叉極化，低旁瓣，口徑效率高，相位中心固定，結構緊湊，及制作成本低。由于當四個SMA接口饋電幅度相同，相位分別為0°，90°，180°，270°時，即，其中第一SMA接口跟第三個SMA接口之間構成偶極子天線，同理第二SMA接口跟第四SMA接口構成偶極子天線，當偶極子天線兩者電壓幅度相同，相位相差90°，根據圓極化輻射原理，在遠場，該天線產生圓極化輻射。調節偶極子天線的長度，使其可以工作在1.2GHz-2.3GHz，其工作帶寬為58%，相比于目前基于正交偶極子所設計的圓極化天線，帶寬為其3倍以上。因此，本實用新型寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線具有低交叉極化，低旁瓣，口徑效率高，相位中心固定，結構緊湊，制作成本低，易加工等優點，可作為射電望遠鏡的饋源以及大型拋物面反射天線饋源。通過縮放天線輻射臂以及與地板之間的距離，可實現天線工作頻段可調的性能，并且在整個調節的過程中始終能夠保持較寬的工作帶寬，以適應不同的拋物反射面對饋源天線的需求。另外，折疊偶極子圓極化天線可很好的覆蓋GPS LI(1575.42 ± 1.023MHz)、L2( 1227.6± 10.023MHz)、L5( 1176.45± 12MHz)3 個工作頻段以及北斗二代 bl(1561.089 ±2.046ΜΗζ)、b2( 1207.14 ± 2.046MHz)、b3( 1268.52 土10.23MHz)3個工作頻段。實現了折疊正交偶極子圓極化天線的工作帶寬高達58%( 1.2GHz-
2.2GHz)，很好的解決了正交偶極子圓極化天線帶寬過窄的問題，且具有低交叉極化，低旁瓣，口徑效率高，相位中心固定，結構緊湊，制作成本低，易加工等優點，該圓極化天線可作為大型拋物面反射面的饋源天線。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示圖；
[ΟΟ??]圖2為圖1另一視角的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對實用新型作進一步詳細的說明。
[0013]如圖1-2所示，一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線，包括接地板體O1、在接地板體OI的正面上設有延伸至接地板體OI背面的連接柱02、在接地板體OI正面的連接柱02端部上設有與連接柱02連接的折疊偶極子天線03，及在接地板體01背面的連接柱02端部上設有與連接柱02連接的微帶線04。微帶線04端部上設有焊接的SMA接口。微帶線04焊接于接地板體01的背面上。連接柱02與折疊偶極子天線03焊接。上述的SMA接口的內針與微帶線04焊接，SMA接口的偏腳與接地板上部的銅片焊接。
[0014]優選方案如下:
[0015]折疊偶極子天線03由半徑為1.0mm的銅柱焊接成十字框。十字框的折疊偶極子天線03為I根，與折疊偶極子天線03連接的連接柱02有4根，在接地板體01的背面與4根連接柱02分別連接有4條微帶線04，4條微帶線04端部上分別焊接有4個SMA接口。連接柱02由半徑
2.0Omm的銅柱制成。接地板體OI包括正面板、中間板和背面板。正面板由厚度為0.035mm厚的銅片制成。中間板為fR4板，fR4板介電常數為4.3，其厚度為1.6mm。背面板上的微帶線04由厚度為0.035mm厚的銅片制成。整塊地板由pcb工藝生產，雙面刷綠色保護漆。
[0016]具體原理如下:
[0017]當四個SMA接口饋電幅度相同，相位分別為0°，90°，180°，270°時，即，其中第一SMA接口跟第三個SMA接口之間構成偶極子天線，同理第二SMA接口跟第四SMA接口構成偶極子天線，當偶極子天線兩者電壓幅度相同，相位相差90°，根據圓極化輻射原理，在遠場，該天線產生圓極化輻射。調節偶極子天線的長度，使其可以工作在1.2GHz-2.3GHz，其工作帶寬為58%，相比于目前基于正交偶極子所設計的圓極化天線，帶寬為其3倍以上。
[0018]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線，其特征在于，包括接地板體、在接地板體的正面上設有延伸至接地板體背面的連接柱、在接地板體正面的連接柱端部上設有與連接柱連接的折疊偶極子天線，及在接地板體背面的連接柱端部上設有與連接柱連接的微帶線； 所述的微帶線端部上設有焊接的SMA接口；所述的微帶線焊接于接地板體的背面上； 所述的連接柱與折疊偶極子天線焊接。2.根據權利要求1所述的一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線，其特征在于，所述的折疊偶極子天線由半徑為1.0mm的銅柱焊接成十字框。3.根據權利要求2所述的一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線，其特征在于，所述十字框的折疊偶極子天線為I根;與折疊偶極子天線連接的連接柱有4根;在接地板體的背面與4根連接柱分別連接有4條微帶線;所述的4條微帶線端部上分別焊接有4個SMA接口。4.根據權利要求1、2或3所述的一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線，其特征在于，所述的連接柱由半徑2.0Omm的銅柱制成。5.根據權利要求1所述的一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線，其特征在于，所述的接地板體包括正面板、中間板和背面板;所述的正面板由厚度為0.035mm厚的銅片制成;所述的中間板為fR4板;所述的fR4板介電常數為4.3，其厚度為1.6mm;所述背面板上的微帶線由厚度為0.035mm厚的銅片制成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種針對拋物反射面的寬帶折疊偶極子圓極化饋源天線。其中，該天線包括接地板體、在接地板體的正面上設有延伸至接地板體背面的連接柱、在接地板體正面的連接柱端部上設有與連接柱連接的折疊偶極子天線，及在接地板體背面的連接柱端部上設有與連接柱連接的微帶線。微帶線端部上設有焊接的SMA接口。微帶線焊接于接地板體的背面上。連接柱與折疊偶極子天線焊接。上述的SMA接口的內針與微帶線焊接，SMA接口的偏腳與接地板上部的銅片焊接。本實用新型具有工作頻段寬，低交叉極化，低旁瓣，口徑效率高，相位中心固定，結構緊湊，及制作成本低的效果。
【IPC分類】H01Q1/08, H01Q15/16, H01Q1/50
【公開號】CN205282659
【申請號】CN201620025837
【發明人】尹駿剛, 謝超
【申請人】湖南智龍物聯網技術有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月12日