专利名称：低交叉极化液晶聚合物缩减尺寸天线的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种天线，尤其是一种低交叉极化的LCP(液晶聚合物)縮减尺寸 单极子天线。
背景技术：
在许多应用中，由于使用环境的限制，要求天线的尺寸小，因此需要使用縮减尺寸 天线。在縮减天线中，为了提供足够长的电流路径，以保证天线工作在需要的频段，通常在 天线上电流路径是绕来绕去，有很多转弯。这类方法的主要问题是天线上的电流流动的方 向也不再保持一个方向，使得天线的交叉极化性能不佳，不适用于对天线交叉极化要求的 一些应用系统，如MIMO(多输入多输出)系统。
发明内容
技术问题本发明的目的是提出一种低交叉极化液晶聚合物縮减尺寸天线，该天 线在减小天线整体尺寸的同时，还可以显著降低天线的交叉极化。 技术方案本发明的低交叉极化液晶聚合物縮减尺寸天线由单极子天线和接地板 组成，其中接地板上有开孔，开孔中的内导体的一端与单极子天线的输入输出端连接；单 极子天线由基板和印刷在基板上的金属导带组成，包括串联连接的第一部分、第二部分和 第三部分；单极子天线的末端是开路端；将基板巻成一周，使基板形成一个圆筒形，使得基 板上的金属导带的第二部分的方向与圆筒的轴线平行，金属导带的第一部分和第三部分以 发夹线的方式排列。 天线基板采用液晶聚合物縮材料制成，或者采用其它柔性电路板材料制成。金属 导带的第一部分和第三部分的发夹线上的相邻导线之间的间距相同，并且沿圆筒的圆周方 向均匀分布。金属导带的第一部分和第三部分的发夹线的长导线的方向与导带的第二部分 导线的方向一致，发夹线拐弯部分的短导线的方向与基板导带第二部分导线的方向垂直。
单极子天线制作在一个整块基板上，基板的一面没有金属，基板的另一面上印刷 了金属导带作为单极子天线上的电流流动的路径；整个导带可分为三个部分，导带的第一 部分以发夹线的方式排列，导带第一部分的一端作为单极子天线的输入输出端，导带第一 部分的另一端与导带的第二部分相连接，导带的第二部分的形式为直线，导带第二部分的 一端与导带的第一部分相连接，导带第二部分的另一端与导带的第三部分相连接，导带的 第三部分也是以发夹线的方式排列，导带第三部分的一端与导带第二部分相连接，导带第 三部分的另一端为单极子天线的末端。 单极子天线的基板采用LCP材料制成，由于LCP是柔性材料，可以把基板巻成一 周，使基板形成一个圆筒形，使得基板上的导带的第二部分上的电流方向与圆筒的轴线平 行，导带的第一部分和第三部分的发夹线上的相邻导线之间的间距相同，并且沿圆筒的圆 周方向均匀分布。 在导带的第二部分的导线，只有一个方向的电流，其产生主辐射场分量，发夹线上的相邻两条长导线上的电流方向相反，因此相邻两条导线上的电流的辐射场基本上抵消， 由于导带的第一和第三部分都有奇数条导线，因此抵消后各有一条导线上电流的辐射场不 能被抵消，这两条线上的电流也将产生主辐射场分量，在导带第一和第三部分发夹线的拐 弯部分短导线上的电流，其产生的辐射场是交叉极化分量，由于基板被巻成一个圆筒形状， 这样导带第一和第三部分发夹线拐弯部分的电流就等效为四个由短导线组成的圆环，由于 在一个圆周上电流的方向都是相互抵消的，因而这些拐弯部分电流在交叉极化方向的辐射 场就会减小，整个LCP縮减尺寸单极子天线的交叉极化就减小。 有益效果本发明的有益效果是，大幅度减小了低交叉极化LCP縮减尺寸天线的 交叉极化，并且整个天线体积和尺寸更加紧凑。
图1是本发明的结构示意图。 图中有单极子天线1、接地板2、开孔3、内导体4、输入输出端口5、开路端6、基板 7、金属导带8、导带第一部分9、导带第二部分10、导带第三部分11、导带的拐弯部分12。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 本发明所采用的实施方案是低交叉极化LCP縮减尺寸天线由单极子天线和接地 板组成，其中接地板上有开孔，孔中内导体的一端和后续电路连接，孔中的内导体的另一 端和单极子天线的输入输出端口连接；单极子天线的末端是开路端。单极子天线制作在一 个整块基板上，基板的一面没有金属，基板的另一面上印刷了金属导带作为单极子天线上 的电流流动的路径；整个导带可分为三个部分，导带的第一部分以发夹线的方式排列，导 带第一部分的一端作为单极子天线的输入输出端，导带第一部分的另一端与导带的第二部 分相连接，导带的第二部分的形式为直线，导带第二部分的一端与导带的第一部分相连接， 导带第二部分的另一端与导带的第三部分相连接，导带的第三部分也是以发夹线的方式排 列，导带第三部分的一端与导带第二部分相连接，导带第三部分的另一端为单极子天线的 末端。在导带第二部分的导线是一条直线，只有一个方向的电流，在导带的第一和第三部 分，是发夹线形式，发夹线的长导线的方向与导带第二部分导线的方向一致，发夹线拐弯部 分的短导线的方向与导带第二部分导线的方向垂直。单极子天线的基板采用LCP材料制 成，由于LCP是柔性材料，可以把基板巻成一周，使基板形成一个圆筒形，使得基板上的导 带的第二部分上的电流方向与圆筒的轴线平行，导带的第一部分和第三部分的发夹线上的 相邻导线之间的间距相同，并且沿圆筒的圆周方向均匀分布。在导带的第二部分的导线，只 有一个方向的电流，其产生主辐射场分量，发夹线上的相邻两条长导线上的电流方向相反， 因此相邻两条导线上的电流的辐射场基本上抵消，由于导带的第一和第三部分都有奇数条 导线，因此抵消后各有一条导线上电流的辐射场不能被抵消，且电流同相，这两条线上的电 流也将产生主辐射场分量，在导带第一和第三部分发夹线的拐弯部分短导线上的电流，其 产生的辐射场是交叉极化分量，由于基板被巻成一个圆筒形状，这样导带第一和第三部分 发夹线拐弯部分的电流就等效为四个由短导线组成的圆环，由于在一个圆周上电流的方向 都是相互抵消的，因而这些拐弯部分电流在交叉极化方向的辐射场就会减小，整个低交叉极化LCP縮减尺寸天线的交叉极化就减小。 在结构上，本发明的低交叉极化LCP縮减尺寸天线由单极子天线和接地板组成， 其中接地板上有开孔，开孔中内导体的一端和后续电路连接，开孔中的内导体的另一端和 单极子天线的输入输出端连接；单极子天线的末端是开路端。单极子天线制作在一个整块 基板上，基板的一面没有金属，基板的另一面上印刷了金属导带作为单极子天线上的电流 流动的路径；整个导带可分为三个部分，金属导带的第一部分以发夹线的方式排列，金属导 带第一部分的一端作为单极子天线的输入输出端，金属导带第一部分的另一端与金属导带 的第二部分相连接；金属导带的第二部分的形式为直线，金属导带第二部分的一端与金属 导带的第一部分相连接，金属导带第二部分的另一端与金属导带的第三部分相连接；金属 导带的第三部分也是以发夹线的方式排列，金属导带第三部分的一端与金属导带第二部分 相连接，金属导带第三部分的另一端就是单极子天线的末端。金属导带第二部分的导线是 一条直线，在金属导带的第一部分和第三部分，是发夹线形式，发夹线的长导线的方向与金 属导带第二部分导线的方向一致，发夹线拐弯部分的短导线的方向与金属导带第二部分导 线的方向垂直。单极子天线的基板被巻成一周，使基板形成一个圆筒形，使得基板上的导带 的第二部分上的电流方向与圆筒的轴线平行，金属导带的第一部分和第三部分的发夹线上 的相邻导线之间的间距相同，并且沿圆筒的圆周方向均匀分布。 在制造上，单极子天线制作在一个整块基板上，单极子天线的基板材料是LCP，或
其它柔性电路板材料；为减小损耗，在金属导带上可以镀金；可根据天线的工作频率，确定
金属导带的总长度；可根据使用要求，确定金属导带第一部分和第三部分的发夹线拐弯的
个数，拐弯越多，越利于减小整个天线的高度；在单极子天线基板被巻成一个圆筒形后，可
使用非金属材料把形状固定住。 根据以上所述，便可实现本发明。
权利要求
一种低交叉极化液晶聚合物缩减尺寸天线，其特征在于该天线包括单极子天线(1)和接地板(2)，其中接地板(2)上有开孔(3)，开孔(3)中的内导体(4)的一端与单极子天线(1)的输入输出端(5)连接；单极子天线(1)由基板(7)和印刷在基板(7)上的金属导带(8)组成，金属导带(8)包括串联连接的第一部分(9)、第二部分(10)和第三部分(11)；单极子天线(1)的末端(6)是开路端；将基板(7)卷成一周，使基板(7)形成一个圆筒形，使得基板(7)上的金属导带(8)的第二部分(10)的方向与圆筒的轴线平行，金属导带(8)的第一部分(9)和第三部分(11)以发夹线的方式排列，金属导带(8)的第一部分(10)是直线。
2. 根据权利要求1所述的低交叉极化液晶聚合物縮减尺寸天线，其特征在于天线基板(7) 采用液晶聚合物縮材料制成，或者采用其它柔性电路板材料制成。
3. 根据权利要求1所述的低交叉极化液晶聚合物縮减尺寸天线，其特征在于金属导带(8) 的第一部分(9)和第三部分(11)的发夹线上的相邻导线之间的间距相同，并且沿圆筒 的圆周方向均匀分布。
4. 根据权利要求1或3所述的低交叉极化液晶聚合物縮减尺寸天线，其特征在于金属 导带(8)的第一部分(9)和第三部分(11)的发夹线的长导线的方向与金属导带(8)的第 二部分(10)导线的方向一致，发夹线拐弯部分的短导线(12)的方向与金属导带(8)第二 部分(10)导线的方向垂直。
全文摘要
低交叉极化液晶聚合物缩减尺寸天线涉及一种可以大幅度减小天线尺寸，而且还可以抑制天线的交叉极化分量的天线，该天线包括单极子天线(1)和接地板(2)，其中接地板(2)上有开孔(3)，开孔(3)中的内导体(4)的一端与单极子天线(1)的输入输出端(5)连接；单极子天线(1)由基板(7)和印刷在基板(7)上的金属导带(8)组成，包括串联连接的第一部分(9)、第二部分(10)和第三部分(11)；单极子天线(1)的末端(6)是开路端；将基板(7)卷成一周，使基板(7)形成一个圆筒形，使得基板(7)上的金属导带(8)的第二部分(10)的方向与圆筒的轴线平行，金属导带(8)的第一部分(9)和第三部分(11)以发夹线的方式排列。
文档编号H01Q9/42GK101728640SQ20101001870
公开日2010年6月9日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者殷晓星, 赵嘉宁, 赵洪新 申请人:东南大学