专利名称：超宽频带波束赋形天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种印刷天线，尤其波及一种无线通信中的WiMAX系统中的基 台使用的赋形天线。
背景技术：
目前无线通信领域中，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单一结构无需组阵、单端口馈电无需馈 线网络的超宽频带波束赋形天线，可目前新兴的无线通信中的WiMAX系统中的 3. 5GHz、 5.8GHz。
技术方案本发明的超宽频带波束赋形天线包括非对称渐变槽线天线、两片 与非对称渐变槽线天线垂直的后置第一敷铜板和第二敷铜板；非对称渐变槽线天 线及后置第一敷铜板、第二敷铜板都由双面敷铜的介质片构成；其中非对称渐变 槽线天线的正面即在介质片的一面设有非对称渐变槽线天线的金属层，背面为微 带馈线层；后置的第一敷铜板上开有两条电流轭置作用的条带，非对称渐变槽线 天线的喇叭型开口中设有引向条带；在非对称渐变槽线天线的一侧边上设有扼流 槽。微带馈线层由外接同轴电缆标准连接器的微带90°折角段、微带槽线的耦 合段、阻抗匹配段三段不同宽度的微带线段相接而成。
有益效果与现有技术相比，本发明具有如下的优点
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实现有效覆盖WiMAX系统中的3. 5GHz， 5. 8GHz 两个频段，适合于无线通信中的WiMAX系统中的小范围覆盖基站天线。 本发明采用印刷结构，制作简单，成本低，利于天线的批量生产。
图l是本发明的总体结构示意图。其中有非对称渐变槽线天线l、第一敷 铜板2、第二敷铜板3、金属层ll、介质片12、微带馈线层13、条带21、同轴 电缆标准连接器的微带90°折角段133，微带-槽线的耦合段131，阻抗匹配段 132、渐变槽线的上半指数渐变线111、渐变槽线的下半指数渐变线112、槽线内 圆腔113、引向条带114、扼流槽115、后置的第二敷铜板的槽缝31。 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频率上的典型辐射测试方向性图。 图4是本发明在3. 5GHz频率上的典型辐射测试H面方向性图。
具体实施例方式
本发明的超宽频带波束赋形天线包括非对称渐变槽线天线、两片与非对称渐 变槽线天线垂直的后置第一敷铜板和第二敷铜板；非对称渐变槽线天线及后置第 一敷铜板、第二敷铜板都由双面敷铜的介质片构成；其中非对称渐变槽线天线的 正面是在介质片的一面设有非对称渐变槽线天线的金属层，背面为微带馈线层； 两片后置金属板都由介质基片，和在介质基片两面全敷铜的金属层组成；其中后 置的第一敷铜板中开有两条电流轭置作用的条带及用以将非对称渐变槽线天线 插入的槽缝，后置的第二敷铜板设有用以使SMA接头与馈线电接触槽孔。非对称 渐变槽线天线的槽缝中加有引向条带。在非对称渐变槽线天线的一侧边上设有扼 流槽。微带馈线层由外接同轴电缆标准连接器的微带90°折角段，微带-槽线的 耦合段，阻抗匹配段三段不同宽度的微带线段相接而成。
具体做法是非对称渐变槽线天线1由光刻双面敷铜的介质片12制成，一 面为有非对称渐变槽线的金属层11;另一面为光刻的微带馈线层13。非对称渐 变槽线的金属层11之上侧渐变槽线段111和下侧渐变槽线段112各具有特殊设 计的曲线形状，及宽度和长度，它们在始端连成圆形槽线谐振腔113，在终端敞 开；较长的上半侧金属边缘上割有多条深度渐变，宽度相同，间隔相同的扼流槽 115。微带馈线层13由三段不同宽度的微带线段相接而成，其中有，外接同轴电 缆标准连接器的微带90°折角段133，微带-槽线的耦合段131，阻抗匹配段132。渐变槽线槽缝内有引向条带114。
后置金属反射板2的槽线中央开有缝隙，用于垂直插入非对称渐变槽线天线 1，并将该反射板与渐变槽线的金属层焊接使呈电接触状态，并在靠槽线一侧的 上端开有两条轭流条21,用于轭制后向辐射，并在中间开缝靠馈线处，开一小 方孔，用于使全线13通过，而后置第二敷铜板3，与第一敷铜板2同时构成后 向辐射轭流槽，第一敷铜板2也与非对称渐变槽线天线1的接地板面电接处，并 在中间开缝，让SAM接头与馈线电接处。
权利要求
1.一种超宽频带波束赋形天线，其特征在于该赋形天线包括非对称渐变槽线天线(1)、两片与非对称渐变槽线天线(1)垂直的后置第一敷铜板(2)和第二敷铜板(3)；非对称渐变槽线天线(1)及后置第一敷铜板(2)、第二敷铜板(3)都由双面敷铜的介质片构成；其中非对称渐变槽线天线(1)的正面即在介质片(12)的一面设有非对称渐变槽线天线的金属层(11)，背面为微带馈线层(13)；后置的第一敷铜板(2)上开有两条电流轭置作用的条带(21)，非对称渐变槽线天线的喇叭型开口中设有引向条带(114)；在非对称渐变槽线天线(1)的一侧边上设有扼流槽(115)。
2. 根据权利要求1所述的超宽频带波束赋形天线，其特征在于微带馈线层 (13)由外接同轴电缆标准连接器的微带9(T折角段(133)、微带槽线的耦合段(131)、阻抗匹配段(132)三段不同宽度的微带线段相接而成。
全文摘要
一种应用在无线通信基台中的宽频带波束赋形天线。它由非对称渐变槽线天线及两片后置金属反射板组成。非对称渐变槽线天线通过光刻双面敷铜的介质片制成一侧为开有非对称渐变槽线的金属导体，其面积大的半侧金属板边缘开多条长度等差渐变的轭流槽及槽缝内加有引向条带；另一侧为具有折角段的和阶梯变换段的微带馈线，与面积较小的半侧金属板对应。后置金属反射板中央开有缝，用于垂直插入非对称槽线天线；一侧开有小孔，用于连接标准连接器和让馈线通过，使外接同轴电缆与非对称渐变槽线天线的微带馈线相连。非对称渐变槽线一侧的金属导体和靠外侧的后置金属后反射板焊接，呈电接触状态。
文档编号H01Q13/10GK101409383SQ20081023616
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者唐淑君, 章文勋 申请人:东南大学