一种天线的制作方法

1.本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种天线。


背景技术：

2.天线的平衡由其辐射结构、馈电结构和电磁环境共同决定。对于馈电结构而言，天线常用的一些馈电电缆例如同轴电缆，通常会产生共模电流，共模电流可以辐射并且耦合至外部噪声源，这导致天线交叉极化的增加以及辐射方向图形状的改变，天线的增益和效率也会发生变化。


技术实现要素：

3.本公开描述了一种天线，能够实现平衡馈电。
4.根据本公开的各方面，天线包括：辐射体，该辐射体包括成对的辐射单元，辐射单元为空心结构；馈电结构，该馈电结构位于辐射单元的空心结构的内部，包括平行设置的第一传输支节、第二传输支节和短路支节，其中，第一传输支节与成对的辐射单元中的一个相连以进行馈电，第二传输支节与成对的辐射单元中的另一个相连以进行馈电，短路支节在第一短路部与第一传输支节相连，短路支节在第二短路部与第二传输支节相连。
5.根据天线的一个实施方式，第二传输支节和短路支节相对于第一传输支节对称设置。
6.根据天线的一个实施方式，该天线是偶极子天线，馈电结构沿着偶极子天线的辐射单元的轴向设置。
7.根据天线的一个实施方式，辐射单元为锥形的空心结构。
8.根据天线的一个实施方式，第一传输支节和第二传输支节分别通过一段带状线与对应的辐射单元相连。
9.根据天线的一个实施方式，馈电结构与同轴电缆相连，其中，第一传输支节与同轴电缆的内导体相连，第二传输支节与同轴电缆的外导体相连，短路支节与同轴电缆的外导体相连。
10.根据天线的一个实施方式，第二传输支节和短路支节与同轴电缆的外导体相连的一端具有阻抗渐变段。
11.根据天线的一个实施方式，阻抗渐变段通过线宽渐变实现。
12.根据天线的一个实施方式，馈电结构设置在多层pcb板上，其中，第一传输支节、第二传输支节和短路支节分别位于pcb板的不同金属层。
13.根据天线的一个实施方式，短路支节在第二短路部通过多个金属过孔与第二传输支节相连，第二短路部延伸至短路支节和第二传输支节与同轴电缆的外导体的相连处。
14.本公开的天线能够避免产生共模电流，实现平衡馈电。
附图说明
15.图1是根据本公开的一个实施方式所涉及的天线的轴测示意图。
16.图2是根据本公开的一个实施方式所涉及的天线的透视示意图。
17.图3是根据本公开的一个实施方式所涉及的天线的馈电结构的正视示意图。
18.图4是根据本公开的一个实施方式所涉及的天线的馈电结构的轴测示意图。
19.图5是根据本公开的一个实施方式所涉及的天线的馈电结构的侧视示意图。
20.图6是根据本公开的一个实施方式所涉及的天线的馈电结构的局部的轴测示意图。
具体实施方式
21.以下参照附图描述实施方式。应当理解，附图不是必须为等比例的。描述的实施方式是示例性的，可以以相同方式或类似方式与实施方式的特征组合或替代这些特征。
22.天线的平衡由其辐射结构、馈电结构和电磁环境共同决定。相关技术中，天线常用的一些馈电电缆例如同轴电缆，通常会产生共模电流。例如，对于同轴电缆而言，来自同轴电缆内导体的电流与来自外导体的电流大小相等，方向相反。然而，由于内导体和外导体的对地电阻不一样，当同轴电缆与天线直接连接时，来自外导体的电流会扩散至同轴电缆的外侧，这就产生了共模电流。共模电流可以辐射并且耦合至外部噪声源，这导致天线交叉极化的增加以及辐射方向图形状的改变，天线的增益和效率也会发生变化。
23.根据本公开的一个实施方式所涉及的天线，如图1～6所示，天线包括：
24.辐射体，该辐射体包括成对的辐射单元100，辐射单元100为空心结构；
25.馈电结构，馈电结构位于辐射单元100的空心结构的内部，馈电结构包括平行设置的第一传输支节201、第二传输支节202和短路支节203，其中，第一传输支节201与成对的辐射单元100的其中一个相连以对其馈电，第二传输支节202与成对的辐射单元100的另一个相连以对其馈电，短路支节203在第一短路部203a与第一传输支节201相连，短路支节203在第二短路部203b与第二传输支节202相连。
26.本实施方式中，馈电结构位于辐射单元的空心结构内部，相当于馈电部分被辐射单元所屏蔽，不会向外辐射，因此避免了馈电结构影响天线的辐射方向图。馈电结构中三部分平行设置，即设置为多层式的层叠结构，兼顾了结构的对称与紧凑，而紧凑的馈电结构能够降低馈电结构与辐射单元之间可能存在的能量耦合。此外，用于馈电的第一传输支节和第二传输支节分别与短路支节电连接，即两者通过短路支节实现了导通，使得第二短路部处的电压为零，为等电势，由此，馈电结构不会产生共模电流，实现了平衡馈电，避免或减小了天线的辐射方向图、增益和效率受到不平衡馈电的不良影响，可以满足一些对天线的性能有严格要求的应用场景，例如校准，它要求天线满足一定的带宽和增益，同时具有良好的对称性。
27.在本实施方式中，天线的辐射体具有一对辐射单元。可以理解，辐射单元的数量可以不限于此，在其他一些实施方式中，天线可以具有两对或更多的辐射单元，对于两对或更多的辐射单元，例如可以通过功率分配器实现馈电。
28.可选地，参照图4～6，第二传输支节202和短路支节203相对于第一传输支节201对称设置，进一步增强了馈电结构的对称性。
29.可选地，参照图1～2，天线是偶极子天线，馈电结构沿着偶极子天线的辐射单元100的轴向设置，即馈电方式为侧馈。可选地，参照图1～2，辐射单元100为锥形的空心结构，中心较窄，末端较阔。锥形结构一方面可以用于增加天线的带宽，另一方面，较阔的末端距离馈电结构较远，因而辐射单元100与馈电结构之间的能量耦合相应地较小。
30.可选地，参照图3～4，第一传输支节201和第二传输支节202分别通过一段带状线300与对应的辐射单元(图中未示出)相连。这两段带状线形成了平行带状线，使第一和第二传输支节通过平行带状线过渡后再对辐射单元馈电。由于馈电处附近的电流较强，带状线的过渡能够减小馈电结构与馈电处之间的影响。
31.参照图2，在一些实施方式中，馈电结构与同轴电缆400相连。具体而言，第一传输支节与同轴电缆的内导体相连，第二传输支节与同轴电缆的外导体相连，短路支节与同轴电缆的外导体相连。在一些实施方式中，参照图4，第二传输支节202和短路支节203与同轴电缆的外导体相连的一端具有阻抗渐变段，阻抗渐变段例如通过线宽渐变实现，由与外导体相连的一端的宽线宽平缓过渡到窄线宽，当线宽较宽时，电场主要分布在馈电结构的内部，表面的电流很小，因此可以进一步降低同轴电缆外导体表面的共模电流。
32.如图3所示，在一些实施方式中，馈电结构设置在多层pcb板500上。参考图4～6，为清楚显示，图中略去了介质板，第一传输支节201、第二传输支节202和短路支节203分别位于pcb板的不同金属层。多层pcb板一方面通过层叠的结构使馈电结构紧凑，另一方面具有一定的屏蔽作用，能够避免馈电结构可能产生的低水平辐射对容纳该馈电结构的辐射单元造成不良影响，引起电磁环境不平衡。参考图4～6，可选地，短路支节203在第二短路部203b通过多个金属过孔与第二传输支节202相连，第二短路部203b延伸至短路支节203和第二传输支节202与同轴电缆的外导体的相连处(图中未示出)，这部分形成具有一定长度的筒形结构/类同轴结构，以形成传输的过渡。
33.以上描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式或示例中。在本公开中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.尽管上面已经示出和描述了本公开的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。