一种圆极化天线的制作方法

文档序号:10018431
一种圆极化天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信导航领域,具体涉及一种圆极化天线。
【背景技术】
[0002]近年来,随着通信技术向着大容量、宽频带、多功能的发展,对天线的小型化、宽频带、高效率、高增益提出了更高的要求,并成为一个重要的研究方向。应用于多模卫星导航的天线形式以微带天线为主。由于微带天线的诸多优点,近年来受到了天线工作者的广泛重视和深入研究。微带天线的馈电网络、辐射单元的设计比较灵活,便于实现圆极化辐射,并且具有加工成本低,适合批量生产等优点。
[0003]现有的通信导航领域使用的圆极化天线基本都是微带结构,采用高介电常数的介质材料来缩减天线的结构尺寸。但是采用高介电常数的介质材料也有局限性,当介电常数达20以上时,材料的一致性无法得到保障,对天线体积的缩小也是有限的;同时由于高介电常数材料的损耗较大,天线的辐射效率很低。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为克服现有技术中的不足,提供了一种体积小、损耗低、辐射效率高的小型化圆极化天线。
[0005]为实现上述目的,本实用新型公开了如下技术方案:
[0006]一种圆极化天线,包括辐射体、辐射单元和功分馈电网络,所述辐射体为横截面为正方形的长方体,长方体表面紧贴有四面电路结构相同的辐射单元,所述功分馈电网络包括功分移相器、第一 PCB板、第二 PCB板和第三PCB板,第一 PCB板上设有功分移相网络至辐射体的变换电路,第二 PCB板和第三PCB板上共同设有输入端至功分移相网络的变换电路,第一 PCB板的上部连接辐射单元,下部连接功分移相器,功分移相器连接第二 PCB板,第二 PCB板连接第三PCB板,第三PCB板底部设有连接器探针;辐射单元底部呈“h”形或左右翻转的“h”形,“h”形结构对应左旋圆极化天线,左右翻转的“h”形结构对应右旋圆极化天线,“h”形的两个底脚分别设有馈电点和短路点,馈电点连接第一变换电路的输入端,短路点接地。
[0007]进一步的,所述福射体由LDS激光塑胶制成。
[0008]进一步的,所述长方体为空心结构。
[0009]进一步的,所述长方体设有顶盖。
[0010]进一步的,所述长方体为实心结构。
[0011 ] 进一步的,所述辐射单元中除“h”形或左右翻转的“h”形之外的其他结构为直线、曲线或折线形式,且每面辐射单元仅设置在长方体的一面上。
[0012]进一步的,所述辐射单元中除“h”形或左右翻转的“h”形之外的其他结构为直线、曲线或折线形式,且每面辐射单元延伸至其他相邻的面上。
[0013]进一步的,所述正方形的边长大于1mm。
[0014]进一步的,所述功分移相器外围设有用于防偏移的介质围框。
[0015]进一步的,所述介质围框为非导电材质。
[0016]本实用新型公开的一种圆极化天线,具有以下有益效果:
[0017]1.由于采用四臂结构,本实用新型的天线体积与传统类型的天线相比大幅缩小,更有利于该天线在小型化无线设备中的推广和应用。
[0018]2.随着天线正方形边长的增加,天线增益也会增加;
[0019]3.随着天线长方体高度的增加,天线增益也会增加;
[0020]4.天线的圆极化轴比较常规天线低,同时轴比带宽也较宽;
[0021]5.四端口等幅馈电,各端口依次相移90°,使天线在辐射过程中合成轴比较好的圆极化波。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的左旋圆极化的示意图;
[0023]图2是本实用新型的右旋圆极化的示意图;
[0024]图3是本实用新型的爆炸示意图;
[0025]图4是短路点和馈电点的示意图;
[0026]图5是本实用新型的连接示意图;
[0027]图6是实施例1的天线结构图;
[0028]图7是实施例1在1268MHz时的增益方向图;
[0029]图8是实施例1在1256MHz时的增益方向图;
[0030]图9是实施例1在1277MHz时的增益方向图;
[0031]图10是实施例1在宽频带1256-1277MHZ时的轴比曲线合并图;
[0032]图11是实施例2的天线结构图;
[0033]图12是实施例2在1555MHz时的增益方向图;
[0034]图13是实施例2在1560MHz时的增益方向图;
[0035]图14是实施例2在1566MHz时的增益方向图;
[0036]图15是实施例2在1575MHz时的增益方向图;
[0037]图16是实施例2在宽频带1555-1575MHZ的轴比曲线图;
[0038]图17是实施例3的天线结构图;
[0039]图18是实施例3在1606MHz时的增益方向图;
[0040]图19是实施例3在1612MHz时的增益方向图;
[0041]图20是实施例3在1615MHz时的增益方向图;
[0042]图21是实施例3在1621MHz时的增益方向图;
[0043]图22是实施例3在宽频带1606-1621MHZ的轴比曲线图;
[0044]图23是实施例4的天线结构图;
[0045]图24是实施例4在2485MHz时的增益方向图;
[0046]图25是实施例4在2490MHz时的增益方向图;
[0047]图26是实施例4在2495MHz时的增益方向图;
[0048]图27是实施例4在宽频带2485-2495MHZ的轴比曲线图;
[0049]其中:
[0050]1-辐射体2-辐射单元
[0051]3-功分馈电网络 21-短路点
[0052]22-馈电点31-第一 PCB 板
[0053]32-第二 PCB 板33-第三 PCB 板
[0054]34-功分移相器
【具体实施方式】
[0055]下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。
[0056]请参见图3和图5,图3是本实用新型的爆炸示意图,图5是本实用新型的连接示意图。本实用新型一种圆极化天线,包括辐射体1、辐射单元2和功分馈电网络3。所述辐射体I为横截面为正方形的长方体,长方体表面紧贴有四面电路结构相同的辐射单元2。所述功分馈电网络3包括功分移相器34、第一 PCB板31、第二 PCB板32和第三PCB板33,第一PCB板31上设有功分移相网络至辐射体的变换电路,第二 PCB板32和第三PCB板33上共同设有输入端至功分移相网络的变换电路,第一PCB板31的上部连接辐射单元2,下部连接功分移相器34,功分移相器34连接第二 PCB板32,第二 PCB板32连接第三PCB板33,第三PCB板33底部设有连接器探针。辐射单元2底部呈“h”形或左右翻转的“h”形(见图1和图2),其中,“h”形结构对应左旋圆极化天线,左右翻转的“h”形对应右旋圆极化天线,“h”形的两个底脚分别设有馈电点22和短路点21 (见图4),馈电点22连接第一变换电路的输入端,短路点21接地。
[0057]需要说明的是,辐射体I由低介电常数的LDS激光塑胶制成;长方体为空心结构或实心结构,空心结构的长方体既可以设有顶盖也可以没有顶盖;辐射单元2中除“h”形或左右翻转的“h”形之外的其他结构为直线、曲线或折线形式,既可以每面辐射单元设置在长方体的一面上,也可以每面辐射单元延伸至其他相邻的面上。正方形的边长大于Imm且小于最大可加工尺寸,优选10mm。功分移相器34外围设有用于防偏移的介质围框,介质围框为非导电材质。
[0058]考虑到实际需要,表面辐射单元2可由LDS技术直接在辐射体I表面活化成型,并通过后期的沉铜电镀工艺实现,最终实现立体电路的功能。
[0059]辐射体I的结构尺寸根据技术指标的变化可
再多了解一些
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