专利名称：一种前馈抛物面天线的微带馈源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天线技术领域，具体的说是一种低成本中增益前馈抛物面天线的馈源。
背景技术：
目前，在800-1000MHZ工作频段的GSM(数字蜂窝网)和CDMA(码分多址)移动通信中，普遍使用1.2米、1.5米和1.8米的栅格抛物面天线。该类天线由于具有风阻小，成本低和中增益(17-22dBi)的优点，因而被广泛作为定向基站天线或直放站天线使用。实用中，用户可根据需要选择不同直径的抛物面天线，但对于工作在同一频段的抛物面天线馈源来说，则可以适当加长或缩短馈源支杆的长度，使其馈源的相位中心位于抛物面的焦点上，来实现将1.2米抛物面天线的馈源作为1.5米和1.8米抛物面天线的馈源使用。因此，尽可能的降低天线成本，提高天线性能，即提高天线的性能/价格比，就成了企业刻意追求的目标。现有的中增益前馈抛物面天线的馈源主要由一个有源振子和一个无源反射器构成的二元八木阵组成。这种馈源由于采用同轴裂缝式巴伦给有源振子馈电，和采用内臂较厚的銅管加工有源振子与无源反射器，以及采用空气介质同轴传输线，同轴阻抗匹配段等，使其馈源结构复杂、零部件多、材料费贵，且加工、调试工作量大，因而造成馈源生产成本高的不足。
实用新型的内容本实用新型的目的是提供一种微带二元八木阵馈源，以降低生产成本和便于调试。
实现本实用新型目的的技术方案是采用印刷电路技术在双面覆銅介质板上光刻腐蚀二元八木阵和带有开路支節补偿的微带巴伦4。其中，二元八木阵是由微带有源振子2和一个无源反射器3组成。巴伦4是由微带传输线5和微带开路传输线6组成，微带传输线5与微带开路传输线6平行设置，一端短路连接，另一端分别与有源对称振子2相连接。有源振子2、无源反射器3、巴伦4的地线7和9光刻腐蚀在双面覆銅介质板1的A面。微带传输线5的微带线8和微带开路传输线6的微带线10串连连接，且光刻腐蚀在双面覆銅板的B面。本实用新型由于采用了带开路支節补偿的微带巴伦馈电和阻抗匹配技术，使电压驻波比VSWR≤1.3的阻抗带宽达到了10％，完全满足了GSM和CDMA移动通信的工作带宽。实测表明，采用本实用新型结构制作的工作频段为824～960MHz，和824～896MHz的微带二元八木阵作为1.2米、1.5米、1.8米的抛物面天线的馈源，其电压驻波比VSWR≤1.3，天线的方向图和增益超过现有馈源的性能。
图1是本实用新型的结构图，其中1是双面覆銅介质板，2是有源微带对称振子，3是无源反射振子，4是微带巴伦，5是微带传输线，6是微带开路传输线，7是微带传输线5的地线，8是微带传输线5的微带线，9是开路微带传输线6的接地点，10是开路微带传输线6的微带线，14是50Ω同轴线。
图2是本实用新型第二种实施方案结构图，其中19是寄生振子。
图3是本实用新型作为1.8米抛物面天线馈源时的电压驻波比VSWR与频率的特性曲线具体实施方案参照图1，巴伦4是由微带传输线5和微带开路传输线6组成。微带线8和10光刻在介质板1的B面。有源对称振子2，无源反射振子3，构成微带巴伦4的两根串连微带线5和6的地线7和9位于介质板1的A面。微带线5和6的一端在11处短路，另一端分别与有源对称振子2在12和13处相连。同轴线14的外导体15在11处与微带传输线5的地线7相连，同轴线14的内导体16与微带线8相连接，同轴线14的另一端与同轴插座17相连，同轴线14固定在金属支撑管18内。
图2是用在短焦距抛物面中的馈源。该馈源结构与图1基本相同，主要解决抛物面反射体对馈源的电压驻波比造成影响的问题，特意在有源振子2和无源振子3之间，附加了一个尺寸比有源振子2短的寄生振子19，通过改变寄生振子19的长短和到有源振子的距离，调整其阻抗匹配。调好后，最后与有源振子2、无源振子3、巴伦4等一次光刻腐蚀加工而成。无源反射振子3的长度大于λ0/2，有源振子2的长度约为0.45λ0～0.5λ0。无源振子3与有源振子2相距约0.23λ0～0.25λ0。微带传输线(5)与微带开路传输线(6)的短接点(11)与有源对称振子(2)之间的距离为0.25λ。通过微调微带传输线的微带线的宽度实现天线阻抗匹配，并通过调开路线的长短，有效改善及展宽天线的阻抗频带特性(因为它能有效抵消天线阻抗中的电抗分量)。用本实用新型所制作的能在GSM870～960MHZ频带工作的微带馈源，和在CDMA824-896MHZ频带工作的微带馈源，可以分别作为1.2米、1.5米和1.8米抛物线面天线的馈源。图3是1.2米抛物线面天线用微带二元阵为馈源时的实测电压驻波比频率特性曲线，由图看出，在824-896MHZ频带内，VSWR≤1.3，天线的方向图和增益达到甚至超过现有馈源的性能。
权利要求1.一种前馈抛物面天线的微带馈源，包括二元八木阵和巴伦，其特征在于1)二元八木阵和巴伦是采用印刷电路技术在双面覆銅介质板(1)上光刻腐蚀出微带有源对称振子(2)、无源反射器(3)和带有开路支節补偿的微带巴伦(4)；2)巴伦(4)是由微带传输线(5)和微带开路传输线(6)组成，微带传输线(5)与微带开路传输线(6)平行设置，一端短路，另一端分别与有源对称振子(2)相连；3)微带传输线(5)设有地线(7)和微带线(8)，微带开路传输线(6)设有地线(9)和微带线(10)，微带线(8)与(10)串联连接。
2.根据权利要求1所述的馈源，其特征在于有源振子(2)、无源反射振子(3)、巴伦4的地光刻腐蚀在双面覆銅介质板(1)的A面，微带线(8)和(10)光刻腐蚀在双面覆銅板(1)的B面。
3.根据权利要求1所述的馈源，其特征在于有源对称振子(2)和无源振子(3)之间，设有调整阻抗匹配的寄生振子(19)。
4.根据权利要求1所述的馈源，其特征在于无源反射振子(3)的长度大于λ0/2，有源对称振子(2)的长度在0.45λ0～0.5λ0之间可调，无源反射振子(3)与有源对称振子(2)之间的距离在0.23λ0～0.25λ0内可调。
5.根据权利要求1所述的馈源，其特征在于微带传输线(5)与微带开路传输线(6)的短接点(11)与有源对称振子(2)之间的距离为0.25λ。
专利摘要本实用新型涉及可用作中增益前馈抛物面天线的馈源。该馈源主要解决现有馈源结构复杂，成本高的不足。采用印刷电路技术把有源对称振子2、无源反射器3和开路支節补偿微带巴伦4的地，并光刻腐蚀在双面覆銅介质板1的A面；巴伦4是由微带传输线5和微带开路传输线6组成，微带传输线5与微带开路传输线6平行设置，一端短路，另一端分别与有源对称振子2相连。微带传输线5的微带线8和微带开路传输线6的微带线10串联连接，并光刻腐蚀在双面覆銅板1的B面。实测表明使用本实用新型完全满足GSM和CDMA移动通信的工作带宽。将工作频段为870～960MHz和824～896MHz的微带二元八木阵作为1.2米、1.5米和1.8米的抛物面天线的馈源，电压驻波比VSWR≤1.3，天线的方向图和增益达到甚至超过现有馈源的性能。
文档编号H01Q19/04GK2543308SQ0222455
公开日2003年4月2日 申请日期2002年2月21日 优先权日2002年2月21日
发明者王小龙, 张培团, 任辉, 刘军州, 谢炳勋, 俱新德 申请人:西安海天天线科技股份有限公司