一种天线振子组件、天线及通讯设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线振子组件、天线及通讯设备。
【背景技术】
[0002](I)多频宽带的技术进展:接收机系统带宽首先由天线单元的带宽决定。在GPS应用之初，对于GPS-Ll单频模式，采用单层微带贴片天线，它仅I %的带宽就可满足应用要求；继后为提高定位精度，采用差分GPS，利用双频GPS-Ll和GPS-L2，的双层微带天线，分别工作于LI和L2频段，带宽容易达到；当今多星并存的GNSS时代，要求天线覆盖整个导航频段，从1.1?1.7GHz.。原先采用的微带和四臂螺旋天线均属谐振式天线，难以达到当今应用需求。
[0003](2)高增益、宽覆盖、低损耗的辐射单元进展:微带贴片天线利用其背面的金属接地板实现半球波束，并采用微带线网络实现圆极化馈电。这种馈电网络由于微带线的各种损耗，比如:介质损耗、导体损耗和辐射损耗等因素使馈电效率受限，这对微弱信号接收的系统来说是不利的，它直接影响其噪声系数和灵敏度。一般天线增益较低，多在3?4dBic附近。由于微带线色散影响，其阻抗匹配和圆极化带宽也十分受限。本实用新型对基本辐射单元的馈电不采用有较多限制和缺陷的微带线馈电网络，而是采取了同轴馈电‘Baiun’方式。避免了微带馈电的各种损耗，使其损耗大大地降低，提高了单元天线的效率和增益。
[0004](3)抗多径效能进展:各种反射多径干扰是当今高精度测量型接收机影响其定位精度的主要误差源。如何抑制多径影响是高精度测量型接收机关注的重要问题。当今应用最多的是在天线外围加扼流环，这使天线体大，质重，成本高。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种宽带圆极化半球波束天线振子组件、天线及通讯设备。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种天线振子组件，包括十字扇面交叉振子、支撑馈电组件、接地板和极化隔离功分装置；所述十字交叉振子固定于支撑馈电组件顶部，所述支撑馈电组件底部固定在接地板中央，所述极化隔离功分装置安装于接地板背面中心位置，所述十字交叉振子通过支撑馈电组件内部的内导体与极化隔离功分装置连接。
[0007]本实用新型的有益效果是:本实用新型所述天线振子组件没有采用微带馈电网络通过支持馈电组件和极化隔离功分装置实现了对十字扇面交叉振子的四点圆极化馈电，解决了多频宽带问题，并通过对十字交叉振子的各种宽带赋形设计、通过十字交叉振子距接地板高度的调整可做到更宽频带、更灵活的方向图控制、更优的圆极化特性；通过极化隔离功分装置实现馈电的同时对反旋极化分量信号进行抑制，本实用新型所述天线振子组件可明显减小天线体积、重量及成本。
[0008]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0009]进一步，所述十字扇面交叉振子为中心圆对称结构，包括四个相同的扇面振子，所述扇面振子两两正交排布，构成十字交叉振子。
[0010]采用上述进一步方案的友谊效果:通过扇面振子几何形状和参数选择，通过短振子容性加载结构使该天线具有较宽频带，且所述十字交叉振子与天线的接地板间保持一定高度，以形成半空间辐射方向图。
[0011]进一步，所述扇面振子沿径向在中部弯折成钝角。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果:将扇面振子弯折成钝角可获得更宽的覆盖角域。
[0013]进一步，所述十字交叉振子顶部通过介质环固定金属引向板。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果:所述十字交叉振子与一定间距的接地板获得半球波束，该波束覆盖角域(波束宽度)可通过扇面振子的赋形、与接地板的间距以及振子顶部作为无源引向的金属引向板共同作用来控制。
[0015]进一步，所述支撑馈电组件采用四支撑杆结构，其中两个支撑杆兼做RF馈电，RF同轴线从中穿过，一端与对侧支撑杆和扇面振子保证微波电连接，形成0° /180°的同轴平衡馈电BALUN，另一端与所述极化隔离功分装置的输入端口连接，实现了对十字扇面交叉振子的四点圆极化馈电。
[0016]进一步，所述支撑馈电组件的另外两个支撑杆内含有特性阻抗为Z1、底部短路的辅助调配同轴线，所述底部短路的辅助调配同轴线通过顶部形成的分布电容使对侧同轴芯线与扇面振子保持微波连接，形成0° /180°的同轴平衡馈电BALUN ; 二支撑杆中内含的馈电同轴线的芯线有一段匹配段，与对侧支撑杆的底部短路的辅助调配同轴线共同作用，无需外加调配装置则可使其与同轴馈线系统实现阻抗匹配。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果:支撑组件中两个支撑杆兼做RF馈电同轴线，另外两个支撑杆形成底部短路的辅助调配同轴线，其与RF馈电同轴线中的内置匹配段共同作用实现对中心辐射单元的对称馈电及对馈电同轴线的阻抗匹配；底部短路的辅助调配同轴线通过顶部形成的分布电容使对侧同轴芯线与扇面振子有良好的微波接触，形成0° /180°的同轴平衡馈电BALUN。并与对侧同轴线形成阻抗调配网络，无需外加网络则可实现对50Ω同轴线的匹配；
[0018]本实用新型的馈电网络由同轴0° /180°的馈电‘Baiun’和3dB/90°极化隔离功分装置构成，形成独有的圆极化馈电装置，不仅实现对辐射中心单元形成四点圆极化馈电，还能隔离交叉极化(LHCP)分量，其主要成分是反射多径信号。该馈电装置独有的特征是结构紧凑，集成度高，馈电RF损耗低，而且易与天线和接收机集成。
[0019]进一步，所述极化隔离功分装置为包括两个输入端口和两个输出端口，所述输入端口分别与支撑馈电组件内部的RF电缆连接，一个输出端口连接接收机，另一个输出端口连接吸收电阻。
[0020]所述极化隔离功分装置是一种平衡混合分支耦合器hybrid，它给振子组件提供3dB/90°的功率分配，连同支撑杆组件形成的0° /180°的馈电BALUN，实现了对十字扇面交叉振子(I)的四点圆极化馈电。
[0021]采用上述进一步方案的有益效果:不仅实现了对十字交叉振子的圆极化馈电，同时还对因反射，多径引起的交叉极化干扰在进入天线的时候就进行吸收抑制，使之不进入接收机系统。
[0022]一种天线，包括上述技术方案所述的天线振子组件。
[0023]一种通讯设备，包括上述技术方案所述天线。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型所述一种天线振子结构示意图；
[0025]图2为本实用新型所述一种天线振子俯视图。
[0026]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0027]1、十字交叉振子，2、支撑馈电组件，3、接地板、4、极化隔离功分装置，1-1、扇面振子，1-2、金属引向板，1-3、介质环。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0029]本实用新型属于宽带、圆极化基本天线单元。可应用于全球导航卫星系统(GNSS)终端接收机天线中，作为天线的中心辐射单元。也可推广于任何需要形成宽频带、圆极化、半球波束的天线中。
[0030]如图1所示，一种天线振子组件，包括十字交叉振子1、支撑馈电组件2和、接地板3和极化隔离功分装置4 ;所述十字交叉振子I固定于支撑馈电组件2顶部，所述支撑馈电组件2底部固定在接地板3中央，所述极化隔离功分装置4安装于接地板背面中心位置，所述十字交叉振子I通过支撑馈电组件2内部的内导体与极化隔离功分装置4连接。
[0031]如图2所示，所述十字交叉振子I为中心圆对称结构，包括四个相同的扇面振子1-1，所述扇面振子1-1两两正交排布，构成十字交叉振子。通过扇面振子1-1几何形状和参数选择，通过短振子容性加载设计使该天线具有较宽频带，且所述十字交叉振子与天线的接地板间保持一定高度，以形成半空间辐射方向图。所述扇面振子沿径向在中部弯折成钝角，以获得更宽的覆盖角域。
[0032]所述十字交叉振子I顶部通过介质环1-3固定金属引向板1-2。所述十字交叉振子与一定间距的接地板3获得半球波束，该波束覆盖角域(波束宽度)可通过扇面振子1-1的赋形、与接地板3的间距以及振子顶部作为无源引向的金属引向板1-2共同作用来控制。
[0033]所述支撑馈电组件2采用四支撑杆结构，其中两个支撑杆兼做RF馈电，RF电缆从中穿过，通过顶部形成的分布电容使对侧支撑杆同轴芯线与扇面振子保持微波连接，形成0° /180°的同轴平衡馈电BALUN。两芯线另一端与所述极化隔离功分装置4的输入端口连接，兼做RF馈电的二支撑杆内置带匹配段的同轴芯线与另外两个支撑杆内形成的底部短路的辅助同轴线共同作用，无需外加调配网络就可实现阻抗匹配。简化了馈电结构又避免了微带馈电的各种损耗，使其损耗大大地降低，提高了单元天线的效率和增益。
[0034]所述极化隔离功分装置4为3dB/90°陶瓷功分器，包括两个输入端口和两个输出端口，所述输入端口分别与支撑馈电组件2内部的RF电缆连接，一个输出端口连接接收机，另一个输出端口连接吸收电阻。采用3dB/90°陶瓷功分器，不仅实现了对十字交叉振子的圆极化馈电，同时还对因反射，多径引起的交叉极化干扰在进入天线的时候就进行吸收抑制，使之不进入接收机系统。
[0035]一种天线，包括所述的天线振子组件。
[0036]一种通讯设备，包括所述天线。
[0037]下面对本实用新型进行如下详细描述。
[0038]1.解决的技术问题如下。
[0039]I)多频、宽带。
[0040]卫星导航定位技术的终端接收机天线从一开始的单频、单模接收的单层微带贴片天线。它频带窄，仅1%左右；继后发展到双频GPS-Ll和GPSL2的双层微带天线，到当今多星共存、共用，其工作频带要求包括整个导航频段，从1.1-1.7GHzο微带贴片，四臂螺旋是传统应用最广泛的导航定位接收机天线，因其谐振特性再加之采用四点圆极化微带馈