度为1(
A为波长）、特征阻抗为Zo的 导体比如传输线。根据终端有载传输线的输入阻抗公式
（其中Zo为传 输线特征阻抗，Zl为负载阻抗，Zin为输入端阻抗，郎尤是相移常数，也是均匀无耗传输线的传 播常数)可知：
[0040] 当隔离元件的平行双线末端开路时，Zl = W,对于高频福射臂，
时，Zin=W, 隔离元件表现为开路，实现福射臂的断开;此时，对于低频福射臂：
时，Zin = O,传输线 表现为短路，实现福射臂的直通。
[0041] 当隔离元件的平行双线末端短路时，Zl = O,对于高频福射臂，
时，Zin=W,隔 离元件表现为开路，实现福射臂的断开;此时对于低频福射臂，
时，传输线表现为感 性，起到阻高频通低频的作用。
[0042] 由此，本发明的双频天线中，内侧福射单元与外侧福射单元的间隙利用末端短路 或开路的平行双线构成的隔离元件连接，该隔离元件对于高频段表现为高阻抗性、起到隔 离高频的作用，对于低频段则表现为低阻抗性，起到直通低频的作用，从而实现了该天线的 双频段特性。
[0043] 隔离元件采用具有稳定参数的传输线来实现，使得相关设计具有较高的准确性及 批量一致性。
[0044] 图4-7共同示出了本发明的上述实施方式的双频天线的结构示意图。其中，虚线表 征设在介质板反面402的电路结构。所述馈电单元1为己伦平衡馈电单元1。
[0045] 所述己伦平衡馈电单元1、传输线2和福射臂单元3-体化设置于一介质板4上。
[0046] 所述己伦平衡馈电单元1包括均蚀刻于介质板4正面401并依次连接的第一、第二 和第S导体带101、102、103, W及蚀刻于介质板4反面402的接地带104。
[0047] 己伦平衡馈电单元1位于介质板4正面的导体带从第一导体带101到第=导体带 103先W类似阶梯型逐步变细（即向其对称轴内缩），再W拉斜线（向外倾斜)逐渐变粗并过 渡到第=导体带103的末端为平行双线结构，介质板4反面402的接地带104被设计成向内倾 斜变细并最终形成与第=导体带的平行双线配合的平行双线，从而使得介质板4正面401的 第一、第二导体带1〇1、1〇2与反面的接地带104构成微带线结构，第=导体带103与接地带 104构成平行双线结构。
[0048] 传输线2与己伦平衡馈电单元1和福射臂单元3连接，并在介质板4的正面和反面W 蚀刻工艺印制出类似的平行双线（参见图6)。该平行双线为特性阻抗是Zo,长度是L的 平行双线，通过改变所述传输线的线宽和线长可W实现传输线与福射臂单元之间的阻抗匹 配。
[0049] 请结合图7，如前文所述，隔离元件108、109为一端短路或开路的平行双线结构。所 述隔离元件108、109在介质板4上表现为分别蚀刻于介质板4正、反两面的一对平行导体 1081、1082。其中，平行双线的端部114和115为隔离元件108和109短路或开路的位置。
[0050] 请结合图4和图7,所述福射臂单元3在介质板4上W如下方式设置:所述第一高频 福射臂106和第二低频福射臂111蚀刻于介质板4的正面，第二高频福射臂107和第一低频福 射臂110蚀刻于介质板4的反面。隔离元件108的两个导体中，介质板4正面的导体与第一高 频福射臂106连接，介质板4反面的导体则与第一低频福射臂110连接;隔离元件109的两个 导体中，介质板4正面的导体与第二低频福射臂111连接，介质板4反面的导体则与第二高频 福射臂107连接。
[0051] 在该双频天线中，己伦平衡馈电单元1、传输线2与福射臂单元3-体化设计，并在 介质板上采用蚀刻加工工艺制作，相对于常规使用圆形锻锡侣棒制作的方案，本发明的双 频天线100具有重量轻的优势。
[0052] 进一步的，内侧福射单元106、107与隔离元件108、109之间串联有可变电阻112、 113, W通过改变可变电阻112、113的电阻值来控制探测天线的接收电平，进而满足实际测 量的要求。
[0053] 进一步的，所述己伦平衡馈电单元1的末端可与一端带有N型接头的同轴线（图未 示)焊接，W方便使用矢量网络分析仪提取测量得到双频天线输出端口（即福射臂单元）的 网络参数。
[0054] 进一步的，还包括安装板5和用于固定该天线100的支架，所述介质板4通过安装板 5与支架连接。由于使用支架对天线进行固定，减少了该天线应用时的位置误差。
[0055] 本发明中还设及一种上述隔离元件的制备方法，包括W下步骤：
[0056] 选择两条导体(或传输线)形成平行双线作为隔离元件的基体；
[0057] 将平行双线的一端进行开路或短路处理，比如在该端连接开路器或短路器；
[005引测量并观察平行双线的输入端特性并判断其输入端特性是否阻高频通低频；
[0059] 当输入端特性满足阻高频通低频时提取其作为隔离元件；当输入特性不满足阻高 频通低频时，改变平行双线的物理线长和特性阻抗，直到满足阻高频通低频的输入端特性 要求。
[0060] 参见图8,本发明还设及一种双极化双频天线200,包括两个上述双频天线100,所 述两个双频天线垂直相交，并且两个双频天线100的对称轴相互重叠。
[0061] 虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理 解，在不脱离本发明的原理或精神的情况下，可W对运些示例性实施例做出改变，本发明的 范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 一种双频天线，包括依次电连接的馈电单元、传输线及福射臂单元;其特征在于： 所述辐射臂单元包括具有第一、第二高频辐射臂的内侧辐射单元和具有第一、第二低 频辐射臂的外侧辐射单元和两个用于隔高频通低频的隔离元件，第一、第二高频辐射臂的 一端与传输线连接，所述第一高频辐射臂的另一端和第一低频辐射臂通过一隔离元件电连 接，所述第二高频辐射臂的另一端和第二低频辐射臂通过另一隔离元件电连接； 所述每个隔离元件为一端开路或短路的平行双线结构，组成隔离元件的平行双线另一 端的两个导体分别与相应的高频辐射臂和低频辐射臂连接。2. 根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于:还包括介质板，所述馈电单元、传输线 及辐射臂单元均蚀刻于该介质板上，每个隔离元件的两个导体分别蚀刻于介质板的正反两 面。3. 根据权利要求2所述的双频天线，其特征在于:所述馈电单元为巴伦平衡馈电单元， 其包括在所述介质板的正面蚀刻出并依次连接的第一、第二和第三导体带，以及介质板的 反面蚀刻出的接地带，并且，所述第一、第二导体带与接地带构成微带线结构，第三导体带 与接地带构成平行双线结构。4. 根据权利要求3所述的双频天线，其特征在于:所述第一、第二和第三导体带被设计 成先阶梯型变细后再向外倾斜变粗并在第三导体带的末端形成平行双线，所述接地带被设 计成向内倾斜变细并最终形成与第三导体带的平行双线配合的平行双线。5. 根据权利要求2所述的双频天线，其特征在于:所述第一高频辐射臂和第二低频辐射 臂设于介质板的正面，第二高频辐射臂和第一低频辐射臂设于介质板的反面，并且所述第 一高频辐射臂和第二低频辐射臂与隔离元件位于介质板正面的导体连接，第二高频辐射臂 和第一低频辐射臂与隔离元件位于介质板反面的导体连接。6. 根据权利要求2所述的双频天线，其特征在于:还包括安装板和用于固定该天线的支 架，所述介质板通过安装板与支架连接。7. 根据权利要求3所述的双频天线，其特征在于:所述巴伦平衡馈电单元的末端与一端 带有N型接头的同轴线焊接。8. 根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于：内侧辐射单元与所述隔离元件之间串 接有可变电阻。9. 一种权利要求1至8任一项中的隔离元件的制备方法，其特征在于:包括以下步骤： 选择两条导体或传输线形成平行双线作为隔离元件的基体； 将平行双线的一端进行开路或短路处理； 测量并观察平行双线的输入端特性并判断其输入端特性是否阻高频通低频； 当输入端特性满足阻高频通低频时提取其作为隔离元件；当输入特性不满足阻高频通 低频时，改变平行双线的物理线长和特性阻抗，直到满足阻高频通低频的输入端特性要求。10. -种双频双极化天线，其特征在于：包括两个权利要求1至8任一项所述的双频天 线，所述两个双频天线垂直相交，并且两个双频天线的对称轴相互重叠。
【专利摘要】本发明涉及一种双频天线，包括依次电连接的馈电单元、传输线及辐射臂单元；所述辐射臂单元包括具有第一、第二高频辐射臂的内侧辐射单元和具有第一、第二低频辐射臂的外侧辐射单元及两个设于内侧、外侧辐射单元之间的隔离元件，内侧辐射单元的一端与传输线连接，内侧辐射单元的另一端与外侧辐射单元通过隔离元件电连接；所述每个隔离元件为一端开路或短路的平行双线结构，组成隔离元件的平行双线另一端的两个导体分别与相应的高频辐射臂和低频辐射臂连接。本发明的双频天线实现了传输的高准确性及生产的批量一致性，改善了现有技术方案的不足，同时具有体积轻小的优势。
【IPC分类】H01Q5/30, H01Q5/50
【公开号】CN105576378
【申请号】CN201510956533
【发明人】赖展军, 朱剑青
【申请人】京信通信系统（广州）有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月17日