专利名称：移动通信用宽频带赋形波束天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种印刷天线，尤其涉及一种移动通信基台中使用的赋形天线。
背景技术：
目前移动通信领域中，基台天线方向性图赋形技术一般是将天线单元组阵，并对各单元施加不等辐度和/或不同相位的馈电，通过调整阵因子来实现期望的阵列辐射方向性图。这种赋形技术需要分别设计天线的单元与阵列，以及结构复杂的馈线网络。另一方面，传统基台天线由较窄频带的偶极子单元组阵，只有约10％的工作频带。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种移动通信用宽频带赋形波束天线，该天线为单一结构无需组阵、单端口馈电无需馈线网络的赋形基台天线，可工作于倍频程(频率上限/频率下限≥2)的移动通信频带上。
技术方案本发明的宽频带赋形波束天线由非对称渐变槽线天线和后置金属反射板组成，在后置金属反射板的中央开有缝隙，非对称渐变槽线天线垂直插入该缝隙并将后置金属反射板与非对称渐变槽线天线连接成电接触状态；其中，非对称渐变槽线天线由介质板和位于介质板两侧的金属层构成，在该介质板的一侧为设有非对称渐变槽线的金属层；另一侧为微带馈线层。后置金属反射板的缝隙上设有使外接同轴电缆与非对称渐变槽线天线的微带馈线相连的圆孔，在该圆孔中装置标准连接器。
金属导体层上的上侧渐变槽线段、下侧渐变槽线段的内端分别与圆形槽线谐振腔相连接，在金属导体层上的上部金属层边缘上设有多条深度渐变的扼流槽。微带馈线层由三段不同宽度的微带线段即微带90°折角段、阻抗匹配段和微带-槽线的耦合段顺序相接而成。非对称渐变槽线天线由双面敷铜的介质板制成，
有益效果与现有技术相比，本发明具有如下优点本发明的优点在于可实现移动通信宽频带上的赋形波束。
本发明采用与传统基台天线赋形技术完全不同的方案，同时设计符合基台天线要求的水平面与垂直面方向性图，无需组阵和设计复杂的阵列馈电网络，即可实现移动通信中对基台天线方向图的赋形要求，包括上副瓣的抑制、下零点的填充，以及主向按需适度下倾等。
本发明利用渐变槽线天线结构达到约20％的宽频带特性，适合移动通信应用。本发明采用印刷结构，制作简单，利于天线的批量生产。
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是本发明中天线的回波损耗与频率关系测试曲线的示例图。
图3是本发明在10GHz频率上垂直(E)面的典型辐射测试方向性图。
图4是本发明在10GHz频率上水平(H)面的典型辐射测试方向性图。
以上的图中有非对称渐变槽线天线1，非对称渐变槽线的金属层11，上侧渐变槽线段111，下侧渐变槽线段112，圆形槽线谐振腔113，深度渐变的扼流槽114，双面敷铜的介质板12，微带馈线层13，微带90°折角段131、阻抗匹配段132、微带-槽线的耦合段133；后置金属反射板2，缝隙21，圆孔22。
具体实施例方式
该天线由非对称渐变槽线天线1和后置金属反射板2组成，在后置金属反射板2的中央开有缝隙21，非对称渐变槽线天线1垂直插入该缝隙21并将后置金属反射板2与非对称渐变槽线天线1连接成电接触状态；其中，非对称渐变槽线天线1由介质板12和位于介质板12两侧的金属层构成，在该介质板12的一侧为设有非对称渐变槽线的金属层11；另一侧为微带馈线层13。
后置金属反射板2的缝隙21上设有使外接同轴电缆与非对称渐变槽线天线1的微带馈线13相连的圆孔22，在该圆孔22中装置标准连接器。金属导体层11上的上侧渐变槽线段111、下侧渐变槽线段112的内端分别与圆形槽线谐振腔113相连接，在金属导体层11上的上部金属层边缘上设有多条深度渐变的扼流槽114。微带馈线层13由三段不同宽度的微带线段即微带90°折角段131、阻抗匹配段132和微带-槽线的耦合段133顺序相接而成。
实施例采用厚0.5mm的介质板12(εr＝2.2)，其一面为非对称渐变槽线的金属层11，另一面为微带馈线层13。上侧渐变槽线段111和下侧渐变槽线段112的形状分别由方程y(x)=C1eR1x+D1]]>与y(x)=-C2eR2x-D2]]>描述，其中，系数C1、D1、C2、D2、R1和R2分别取
。组成微带馈线层13的微带90°折角段131、阻抗匹配段132、微带-槽线的耦合段133分别为宽度1.3mm，0.85mm，0.34mm；长度9.95mm，4.85mm，13mm。后置金属反射板2的面积为30mm×52mm，厚3mm；中央开有缝隙长48mm，宽0.5mm，用于垂直插入非对称渐变槽线天线1；后置金属反射板2上开有的圆孔，用于装置同轴电缆-微带线的标准连接器。
上述示例的赋形波束天线，在(5.56～16.8)GHz的三倍频程范围内回波损耗小于-10dB。在(9～11)GHz的频段上，水平面方向性图的半功率波瓣宽度为(71～58)°；垂直面方向性图的主向下倾(4～5)°度，上半侧旁瓣与后瓣电平小于-19.9dB，下半侧不存在零点。
权利要求
1.一种移动通信用宽频带赋形波束天线，其特征在于该天线由非对称渐变槽线天线(1)和后置金属反射板(2)组成，在后置金属反射板(2)的中央开有缝隙(21)，非对称渐变槽线天线(1)垂直插入该缝隙(21)并将后置金属反射板(2)与非对称渐变槽线天线(1)连接成电接触状态；其中，非对称渐变槽线天线(1)由介质板(12)和位于介质板(12)两侧的金属层构成，在该介质板(12)的一侧为设有非对称渐变槽线的金属层(11)；另一侧为微带馈线层(13)。
2.根据权利要求1所述的移动通信用宽频带赋形波束天线，其特征在于后置金属反射板(2)的缝隙(21)上设有使外接同轴电缆与非对称渐变槽线天线(1)的微带馈线(13)相连的圆孔(22)，在该圆孔(22)中装置标准连接器。
3.根据权利要求1所述的移动通信用宽频带赋形波束天线，其特征在于金属导体层(11)上的上侧渐变槽线段(111)、下侧渐变槽线段(112)的内端分别与圆形槽线谐振腔(113)相连接，在金属导体层(11)上的上部金属层边缘上设有多条深度渐变的扼流槽(114)。
4.根据权利要求1所述的移动通信用宽频带赋形波束天线，其特征在于微带馈线层(13)由三段不同宽度的微带线段即微带90°折角段(131)、阻抗匹配段(132)和微带-槽线的耦合段(133)顺序相接而成。
全文摘要
移动通信用宽频带赋形波束天线是一种应用在移动通信基台中的宽频带赋形波束天线，该天线由非对称渐变槽线天线(1)和后置金属反射板(2)组成，在后置金属反射板(2)的中央开有缝隙(21)，非对称渐变槽线天线(1)垂直插入该缝隙(21)并将后置金属反射板(2)与非对称渐变槽线天线(1)连接成电接触状态；其中，非对称渐变槽线天线(1)由介质板(12)和位于介质板(12)两侧的金属层构成，在该介质板(12)的一侧为设有非对称渐变槽线的金属层(11)；另一侧为微带馈线层(13)。该天线为单一结构无需组阵、单端口馈电无需馈线网络的赋形基台天线，可工作于倍频程(频率上限/频率下限≥2)的移动通信频带上。
文档编号H01Q13/00GK1815812SQ200610037889
公开日2006年8月9日 申请日期2006年1月20日 优先权日2006年1月20日
发明者章文勋, 沈薇 申请人:东南大学