一种易于实现不同频段切换的微波天线的制作方法

本实用新型涉及天线领域，具体的说是一种易于实现不同频段切换的微波天线。

背景技术：

微波天线传输距离远、容量大、部署快捷、稳定性强，目前被广泛用于各类通信系统的中继和回传。微波天线的口径分布从0.2m~3.7m，频率从6G~80G，传输距离在几公里到上百公里之间，其中1.2m大口径微波天线是当前最为常用的微波天线，其结构形式是抛物面天线，主要由反射面，围边，馈源和天线罩组成。其传输距离适中，辐射效率高，频段范围从6G到26G，现被广泛应用。

在实际运用中，1.2m微波天线不同频段的馈源和天线罩不同。其中的馈源由于部件较小，不同频段间切换时较为简易；而天线罩由于采用ABS板材材料，且不同频段天线罩厚度不同，难以实现不同频段天线的切换。而且采用该种形式的天线罩成本较高，部分频段的辐射效率较低。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种微波天线，实现大口径微波天线不同频段切换的简易性，并提高天线的辐射效率。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种易于实现不同频段切换的微波天线，包括反射面、设置在反射面小端的馈源以及设置在反射面大端的天线罩，在反射面上同轴设有圆筒状的围边，围边的一端与反射面的大端重合固定，天线罩采用柔性材料制作并罩设在围边的相背于反射面的一端，在天线罩朝向反射面一侧的中心位置贴设有贴片，贴片与天线罩之间设有条状的间隙并形成穿孔，穿孔中穿设有用于使天线罩的中心位置朝向反射面方向凹陷的拉绳，拉绳的两端均位于穿孔的外部并分别固定在围边的内侧。

优选的，天线罩采用罩布制作，罩布包括复合纤维纺织材料层和涂覆在复合纤维纺织材料层上的高分子聚合物涂层；复合纤维纺织材料层的厚度小于0.8mm，在复合纤维纺织材料层中设有屏蔽吸波丝；高分子聚合物涂层为聚氯乙烯或聚丙烯。

优选的，贴片采用罩布制作。

优选的，馈源包括过渡段、波导管、辐射介质以及副反射面；过渡段与反射面的小端固定连接，在过渡段的中心位置开设有沿反射面中心轴线分布的通孔，通孔位于反射面外部的一端形成波导出口，位于反射面内腔中的一端插设有波导管，辐射介质插设在波导管中相背于过渡段的一端，在辐射介质相背于过渡段的端面上还设有锥形槽，副反射面的形状与锥形槽相匹配并附着在锥形槽中。

优选的，辐射介质采用PC材料制作，且具有均一相对介电常数。

优选的，副反射面包括附着在锥形槽表面的镀铜层和附着在镀铜层上的镀镍层。

优选的，波导管采用铝材质制作，辐射介质和过渡段分别通过黑胶与波导管固定连接。

优选的，围边内侧附着有吸波材料。

优选的，围边的两端分别设有用于与反射面和天线罩连接的环形翻边。

优选的，天线罩的外缘固定在圆环的内缘，圆环与围边上相背于反射面一端的环形翻边固定连接。

有益效果

本实用新型的天线罩采用罩布形式，以拉绳结构形成锥度，该柔性天线罩在6G-26G频段中差损较小，不同频段天线可使用同一天线罩，满足宽频通用性，能够实现所有频段的通用性。

本实用新型可应用于单极化和双极化，单极化通过过渡段连接，双极化通过OMT（极化分离器）连接波导出口，通过过渡段和OMT把天线与ODU（室外单元）连接起来，进行能量信号的传输与接收。

本实用新型的有益效果还表现在以下几个方面：

电性能方面：驻波小于1.3，即回波损耗小于-17.8dB。与传统的ABS罩板相比，罩布在部分频段的损耗更低，增益更高，传输效率更高；满足ETSI Class3包络并同时满足FCC包络；半功率角满足各频段应用要求，允许10%误差，整体性能稳定，适合远距离传输。

结构方面：不同频段天线的天线罩实现共用。在切换不同频段的天线时，只需更换馈源即可，大大提升了安装效率和使用的通用性。

可靠性方面：制作天线罩的罩布是一种高分子聚合物涂层和复合纤维纺织结构层的复合物。其整体柔韧性更好，延伸率更高，罩布强度更大，可满足室外的恶劣环境要求。

附图说明

图1为本实用新型的纵向剖面结构示意图；

图2为本实用新型的天线罩部分的仰视图；

图3为本实用新型的贴片及穿孔部分的立体结构示意图；

图4为本实用新型的围边部分的纵向剖面结构示意图；

图5为本实用新型中馈源部分的结构示意图；

图6为图5中A部分的局部放大示意图；

图7为本实施例中由1.2m反射面和柔性天线罩组成的微波天线整机与传统1.2m反射面和ABS罩板天线罩组成的微博天线整机的增益对比图；

图8为本实施例的实测驻波图；

图9为本实施例低频点下的实测方向图；

图10为本实施例中频点下的实测方向图；

图11为本实施例高频点下的实测方向图；

图中标记：1、馈源，101、副反射面，102、辐射介质， 103、波导管，104、过渡段，105、锥形槽，2、反射面，3、围边，301、翻边，4、拉绳，5、天线罩，6、贴片，601、穿孔，7、圆环，8、固定点。

具体实施方式

如图1至图6所示，本实用新型的一种易于实现不同频段切换的微波天线，包括反射面2、设置在反射面2小端的馈源1以及设置在反射面2大端的天线罩5。其馈源1位于反射面2小端正中心处，主要进行电磁波能量的辐射传输；反射面2的结构为抛物面结构，口径为1.2m，主要对能量进行汇聚并定向辐射传输；与现有技术中的ABS罩板不同，本实用新型的天线罩5采用柔性罩布制作，以使频段差损较小，不满足宽频通用性，易于频段切换。

在反射面2上同轴设有围边3，围边3如图4所示，包括圆柱形的筒体和分别设置在筒体两端的环形翻边301。图1中围边3下端的环形翻边301通过螺栓和密封垫与反射面2的大端重合对应固定，围边3上端的环形翻边301用于与天线罩5固定。天线罩5为形状与围边3端口大小相应的圆形，天线罩5的外缘固定在圆环7上，圆环7通过螺栓和密封垫与围边3上端的环形翻边301密封固定，使天线整机处于密封状态，有效保护天线不受外部环境干扰，保证天线的正常工作。

本实施例中用于制作天线罩5的罩布包括复合纤维纺织材料层和涂覆在复合纤维纺织材料层上的高分子聚合物涂层。复合纤维纺织材料层的厚度小于0.8mm，在复合纤维纺织材料层中设有屏蔽吸波丝。高分子聚合物涂层为聚氯乙烯或聚丙烯。其中的高分子聚合物涂层采用热熔，涂抹，烘烤固化的方式设置在复合纤维纺织材料层上，其整体柔韧性更好，延伸率更高，罩布强度更大，可满足室外的恶劣环境要求。

天线罩5为满足整机天线的驻波匹配特性，需要形成一定的锥度，而由于本实用新型中的天线罩5采用柔性罩布制作，故采用拉绳4结构来形成天线罩5的锥度。本实施例中，在天线罩5朝向反射面2一侧的中心位置贴设有同样采用罩布材料制作的贴片6。如图2及图3所示，贴片6为矩形，其两翼分别与天线罩5固定，中部与天线罩5之间留有条状的间隙，通过条状的间隙形成穿孔601，拉绳4穿设在穿孔601中，拉绳4的两端均位于穿孔601的外部并分别固定在围边3的内侧。拉绳4绷紧后与贴片6配合将天线罩5的中心位置拉向围边3的筒体中并维持，从而使天线罩5形成一定的锥度。

如图4所示，在围边3筒壁的内侧对称固定设有两段角钢作为拉绳4端部与围边3连接的固定点8。在围边3筒壁的内侧还粘贴有吸波材料，起到抑制方向图，提高前后比的效果。

馈源1包括过渡段104、波导管103、辐射介质102以及副反射面101。过渡段104与反射面2的小端固定连接，在过渡段104的中心位置开设有沿反射面2中心轴线分布的通孔，通孔位于反射面2外部的一端形成波导出口，位于反射面2内腔中的一端插设并通过黑胶固定有采用金属铝材料制作的波导管103。辐射介质102插设并通过黑胶固定在波导管103中相背于过渡段104的一端，辐射介质102为PC材质且具有均一相对介电常数，该介质的赋形结构可以改变波的传输模式和传输路径，是影响天线的效率高低的最主要因素，具有馈源1初级方向图赋形及驻波匹配作用。在辐射介质102相背于过渡段104的端面上还设有锥形槽105，副反射面101的形状与锥形槽105相匹配并附着在锥形槽105中。副反射面101采用先镀铜再镀镍的工艺，在介质表面形成一层金属表面层，起到金属副反射面101的作用。

由图7所示，本实施例相比与传统微波天线，增益对比明显。图9、图10以及图11中位于上方的曲线为ETSI Class 3标准包络，位于下方的曲线为本实施例实测，可见本实施例满足ETSI Class 3标准包络。