专利名称：双极化微带阵列天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天线，尤其涉及一种双极化微带阵列天线。
背景技术：
随着微波集成技术的发展和空间技术对低剖面天线的迫切需求，国际上展开了对 微带天线广泛而深入地研究，新结构和高性能的微带天线不断涌现。与普通的微波天线相 比，微带天线具有剖面薄、体积小、结构简单、适合用印刷电路技术大批量生产、能与载体共 形，易于集成，制作简单、易于实现双极化等等多种优点。微带贴片天线以其效率高、尺寸 小、分析方法成熟等其它类型的天线所不具备的优势而得到广泛地应用。 双极化微带天线作为微带天线的重要组成部分，因为它继承了微带天线的馈电方 式和极化制式的多样化以及馈电网络、有源电路集成一体化等优点而成为当前微带天线研 究的主角。然而，微带贴片天线本身所固有的带宽窄，增益低等缺点使其应用受到了一些限 制。虽然这些缺点可以采用外加寄生贴片，缝隙耦合馈电等技术来克服，但是仍然不能满足 现在无线通信系统的要求。市场上通常是由微带贴片单元组成的微带阵列天线来能获得更 大的增益或实现特定的方向性，但是大多是单极化的天线。因此迫切需要研究出高增益、低 损耗的双极化天线来满足WLAN通信系统的要求。
发明内容本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种 双极化微带阵列天线。 为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下 双极化微带阵列天线包括微带基板、阻抗变换网络单元、辐射单元、第一馈电点、
第二馈电点、辐射层；4个辐射单元通过阻抗变换网络连接成菱形后贴置于微带基板上，构
成辐射层，两两辐射单元经阻抗变换网络单元与第一馈电点、第二馈电点连接。 所述的微带基板为聚四氟乙烯材料。所述的阻抗变换网络单元采用1/4 A阻抗匹
配，并且采用并联馈电方式。所述的第一馈电点和第二馈电点采用同轴线馈电，特性阻抗为
50 Q。所述的辐射单元(3)辐射方向为+45°和-45° 本实用新型采用士45度双极化阵列天线技术，并且微带基板使用聚四氟乙烯材 料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成，满足无 线局域网通信的要求。
图1是双极化微带天线的结构示意图； 图2是双极化微带天线的驻波比曲线图； 图3是双极化微带阵列天线在2400MHz时的辐射方向图； 图4是双极化微带阵列天线在2500MHz时的辐射方向图。
具体实施方式
如图1所示，双极化微带阵列天线包括微带基板1、阻抗变换网络单元2、辐射单元
3、 第一馈电点4、第二馈电点5、辐射层6 ;4个辐射单元3通过阻抗变换网络2连接成菱形 后贴置于微带基板上，构成辐射层6，两两辐射单元3经阻抗变换网络单元2与第一馈电点
4、 第二馈电点5连接。 所述的微带基板1为低成本的聚四氟乙烯材料。阻抗网络变换单元2与辐射单元 3连接构成菱形结构，辐射方向为+45°和-45° ，削去了方形辐射单元3超出微带基板1 的几何部分。根据辐射单元3的辐射方向，双极化微带阵列天线为±45°双极化阵列。被 削去超出微带基板1的几何部分的辐射单元3长度约为中心工作波长的1/3。第一馈电点 4和第二馈电点5位于外侧连接辐射单元3通过阻抗变换网络单元2的中心。所述的阻抗 变换网络单元2采用阻抗匹配。所述的第一馈电点4和第二馈电点5采用同轴线馈 电，特性阻抗为50 Q 。根据设计需要，可改变辐射单元3的尺寸或调整阻抗变换网络单元2 的结构，提高定向性，改善天线性能。 实施例1 双极化微带阵列天线 选择介电常数为2.65的聚四氟乙烯材料制作微带基板，厚度为lmm。辐射单元 通过阻抗网络变换单元连接构成菱形结构。辐射单元的辐射方向为+45°和_45° ，削去 了方形辐射单元超出微带基板的几何部分，该几何部分为等腰直角三角形，其斜边长度为 14.45mm。辐射层的厚度为0. 07mm。第一馈电点和第二馈电点采用同轴线连接，特性阻抗 为50Q ，同轴线直径为1. 5mm。从外侧连接辐射单元的阻抗网络变换单元添加了一个矩形 辐射贴片，其长度为8mm，宽度为5. 9mm。双极化微带阵列天线使用单层结构实现了双极化， 其面积为180mmX 180mm。双极化微带阵列天线的各项性能指标采用R3767CH网络分析仪进 行测试，所得的驻波比曲线如附图3。由图可见，其带宽为2283MHz 2600MHz(驻波比小 于1. 5)，完全可以覆盖无线局域网标准2. 4GHz段2400 2483MHz的整个频率范围，也可 应用于其他射频设备。高增益微带天线在2400MHz时的辐射方向图如图4，其主瓣增益达 14. 82dBi ;在2500MHz时的辐射方向图如图5，其主瓣增益达14. 6德i。
权利要求一种双极化微带阵列天线，其特征在于包括微带基板(1)、阻抗变换网络单元(2)、辐射单元(3)、第一馈电点(4)、第二馈电点(5)、辐射层(6)；4个辐射单元(3)通过阻抗变换网络(2)连接成菱形后贴置于微带基板上，构成辐射层(6)，两两辐射单元(3)经阻抗变换网络单元(2)与第一馈电点(4)、第二馈电点(5)连接。
2. 如权利要求l所述的一种双极化微带阵列天线，其特征在于所述的微带基板(1)为 聚四氟乙烯材料。
3. 如权利要求1所述的一种双极化微带阵列天线，其特征在于所述的阻抗变换网络单 元(2)采用1/4 A阻抗匹配，并且采用并联馈电方式。
4. 如权利要求l所述的一种双极化微带阵列天线，其特征在于所述的第一馈电点(4) 和第二馈电点(5)采用同轴线馈电，特性阻抗为50 Q 。
5. 如权利要求l所述的一种双极化微带阵列天线，其特征在于所述的辐射单元(3)辐 射方向为+45°和-45° 。
专利摘要本实用新型公开了一种双极化微带阵列天线。它包括微带基板、阻抗变换网络单元、辐射单元、第一馈电点、第二馈电点、辐射层；4个辐射单元通过阻抗变换网络连接成菱形后贴置于微带基板上，构成辐射层，两两辐射单元经阻抗变换网络单元与第一馈电点、第二馈电点连接。本实用新型采用±45度双极化阵列天线技术，并且微带基板使用聚四氟乙烯材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成，满足无线局域网通信的要求。
文档编号H01Q21/24GK201549593SQ20092019918
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者李九生, 梁林高, 蒋利军, 赵晓丽, 钟楷 申请人:海宁胜百信息科技有限公司