一种双极化天线的制作方法

本发明涉及一种双极化天线。

背景技术：

通信行业的迅猛发展，对于天线的需求爆炸式增长，5g通信技术逐渐成熟，需要有超宽带的双极化单元来组成大型天线阵列从而实现智能天线。在天线测试系统中，探头是一个关键部件，探头一般需要采用双极化天线，传统的天线要实现要实现覆盖400mh至6000mhz这一超宽频段往往设计尺寸较大。

以上不足，有待改进。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足,本发明提供一种双极化天线。

本发明技术方案如下所述：

一种双极化天线，包括第一天线元和第二天线元，所述第一天线元和所述第二天线元呈十字交叉；所述第一天线元和所述第二天元线均包括第一pcb基板、第二pcb基板、表层辐射单元及底层辐射单元，所述表层辐射单元设于所述第一pcb基板的上面，所述底层辐射单元设于所述第二pcb基板的底面，所述第一pcb基板、所述第二pcb基板、所述表层辐射单元及所述底层辐射单元的边缘上均设有多个过孔，所述第一pcb基板、所述第二pcb基板、所述表层辐射单元及所述底层辐射单元之间均通过所述过孔连接；所述第一pcb基板和所述第二pcb基板之间设有内层馈线，所述表层辐射单元的底端设有镂空部位，在所述镂空部位设有表层馈线和匹配电路，所述匹配电路与所述第一pcb基板连接，所述第一pcb基板对应的所述镂空部位处设有馈线过孔，所述第一天线元和所述第二天线元的底端对应的所述镂空部位处均连接有同轴射频接头，所述内层馈线连接所述馈线过孔，所述馈线过孔连接所述匹配电路，所述匹配电路连接所述表层馈线，所述表层馈线连接所述同轴射频接头的内芯。

进一步地，所述表层辐射单元和所述底层辐射单元均包括中间的合并辐射翅片和所述合并辐射翅片两边的辐射翅片，两边所述辐射翅片与所述合并辐射翅片之间形成两个渐变缝隙，两个所述渐变缝隙的底端形成两个镂空圆形的谐振环。

进一步地，所述辐射翅片为一边渐缩至末端的金属镀层，所述振幅翅片上设有多条矩形开槽。

进一步地，所述合并辐射翅片为两边渐缩的金属镀层。

进一步地，所述第一天线元中轴线的底端设有第一安装槽，所述第二天线元中轴线的对应所述第一安装槽的另一端设有第二安装槽，所述第一天线元和所述第二天线元通过所述第一安装槽和所述第二安装槽对齐交叉卡合连接，且所述第一天线元与所述第二天线元通过焊接连接。

进一步地，所述第一天线元与所述第二天线元相互垂直。

进一步地，所述第一天线元和所述第二天线元分别与所述同轴射频接头通过焊接连接。

进一步地，所述表层馈线与所述内芯通过焊接连接。

进一步地，所述匹配电路与所述第一pcb基板通过焊接连接。

进一步地，所述同轴射频接头为信号接口。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明提供的一种双极化天线，射频信号通过馈线馈入，在内层馈线、馈线过孔、匹配电路、表层馈线、表层辐射单元、底层辐射单元这些部件上会产生高频电流，表层辐射单元和底层辐射单元能产生超宽频段的信号辐射，从而实现了高定向性和小型化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的第一天线元爆炸图。

图3为本发明的第二天线元爆炸图。

图4为本发明的第一天线元的正视图。

图5为本发明的第一天线元的后视图。

图6为本发明的第二天线元的正视图。

图7为本发明的第二天线元的后视图。

在图中，在图中，附图标记如下：

1-第一天线元；2-第二天线元；

11-表层辐射单元；12-底层辐射单元；13-第一pcb基板；14-第二pcb基板；15-内层馈线；16-同轴射频接头；

111-第一安装槽；112-镂空部位；113-辐射翅片；114-合并辐射翅片；115-谐振环；116-馈线过孔；117、过孔；211-第二安装槽；

1121-表层馈线；1122-匹配线路；1131-开槽；1141-渐变缝隙。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1至图7所示，一种双极化天线，包括第一天线元1和第二天线元2，第一天线元1和第二天线元2呈十字交叉；第一天线元1和第二天元线2均包括第一pcb基板13、第二pcb基板14、表层辐射单元11及底层辐射单元12，表层辐射单元11设于第一pcb基板13的上面，底层辐射单元12设于第二pcb基板14的底面，第一pcb基板13、第二pcb基板14、表层辐射单元11及底层辐射单元12的边缘上均设有多个过孔117，第一pcb基板13、第二pcb基板14、表层辐射单元11及底层辐射单元12之间均通过过孔117连接；第一pcb基板13和第二pcb基板14之间设有内层馈线15，表层辐射单元11的底端设有镂空部位112，在镂空部位112设有表层馈线1121和匹配电路1122，匹配电路1122与第一pcb基板13连接，第一pcb基板13对应的镂空部位112处设有馈线过孔116，第一天线元1和第二天线元2的对应的镂空部位112处均连接有同轴射频接头16，内层馈线15连接馈线过孔116，馈线过孔116连接匹配电路1122，匹配电路1122连接表层馈线1121，表层馈线1121连接同轴射频接头16的内芯。

本发明提供的一种双极化天线，射频信号通过馈线馈入，在内层馈线、馈线过孔、匹配电路、表层馈线、表层辐射单元、底层辐射单元这些部件上会产生高频电流，表层辐射单元和底层辐射单元能产生信号辐射。

在本实施例中，馈线过孔可通过如下方法制作：在第一pcb基材13钻孔，孔内镀金属即形成馈线过孔。馈线过孔可用于连接内层走线和匹配电路。

表层辐射单元11和底层辐射单元12均包括中间的合并辐射翅片114和合并辐射翅片114两边的辐射翅片113，两边辐射翅片113与合并辐射翅片114之间形成两个渐变缝隙1141，两个渐变缝隙1141的底端形成两个镂空圆形的谐振环115。在表层辐射单元11和底层辐射单元12的上形成镂空圆形的谐振环115和渐变缝隙1141，辐射单元的渐变缝隙1141结构决定了辐射信号具有定向性。天线元具有双面天线辐射单元，同时表层辐射单元11和底层辐射单元12的辐射翅片113和合并辐射翅片114具有特定的形状，从而产生了超宽频段的信号辐射。在本实施例中，本发明提供的双极化天线的工作频段可为400mhz-6000mhz，且在此工作频段范围内具有良好的辐射性能和良好的定向性，从而可实现高定向性。

辐射翅片113为一边渐缩至末端的金属镀层，辐射翅片113上设有多条矩形开槽1131。合并辐射翅片114为两边渐缩的金属镀层。表层辐射单元11和底层辐射单元12上的开槽1131改变高频电流分布，开槽位置特殊的设计会改变高频电流分布，从而增大了辐射信号带宽。

在本实施例中，第一天线元1中轴线的底端设有第一安装槽111，第二天线元2中轴线的对应第一安装槽111的另一端设有第二安装槽211，第一天线元1和第二天线元2通过第一安装槽111和第二安装槽211对齐交叉卡合连接，且第一天线元1与2第二天线元相互垂直。

本发明提供的双极化天线的工作原理为：第一天线元1和第二天线元2交叉呈90°组合构成，形成一种宽带双端口双极化天线，每个天线元上设有一个同轴射频接头，射频信号加载在其中一个同轴射频接头上，对应的天线元会辐射出线极化电磁波，射频信号加载在另一个轴射频接头上，另一个线元会辐射出与前述线极化电磁波极化方向夹角为90°的线极化波。射频信号经同轴射频接头传入表层馈线1121，再经匹配电路1122和馈线过孔116传入内层馈线15，并在内层馈线15分为2路，分别经过渐变缝隙1141与谐振环115连接处，从而在内层馈线15、馈线过孔116、匹配电路1122、表层馈线1121、表层辐射单元11、底层辐射单元12这些部件上会产生高频电流。

由于本发明每个天线元共有四个渐变缝隙1141，具有阵列天线的特性，从而实现更高的定向性及高增益；辐射单元上的开槽1131会改变高频电流分布，增大了辐射信号带宽，从而实现小型化。本发明可以应用在无线通信中组成大型天线阵列，也可作为天线测试系统的探头应用。

在本实施例中，第一天线元1和第二天线元2通过第一安装槽111和第二安装槽211对齐交叉卡合连接，且第一天线元1与第二天线元2通过焊接连接。

在本实施例中，第一天线元1和第二天线2的底端设有同轴射频接头16，第一天线元1和第二天线2元分别与同轴射频接头16通过焊接连接。

在本实施例中，表层馈线1121与同轴射频接头16内芯通过焊接连接。

在本实施例中，设于第一pcb基板13的匹配电路1122与第一pcb基板13通过焊接连接。

在本实施例中，pcb基板为一种常用的pcb板材，pcb基板的材质为罗杰斯板材，底层辐射单元12和表层辐射单元11其本质是为pcb基板上镀铜或锡等良导体设计而成。

在本实施例中，表层馈线1121和内层馈线15均为金属镀层走线。

在本实施例中，匹配电路1122包括电阻、电容、电感等元器件，在其他实施例中，可以根据实际情况进行匹配调试选择对应的元器件。匹配电路在现有技术中是成熟的技术手段，此处不再详细描述。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。