一种基于蝴蝶辐射板阵列的LTE天线的制作方法

本实用新型涉及天线设计领域，尤其涉及一种无人机天线。

背景技术：

TPA：Thermosetting Polymer Alloy，热固聚合复合材料。

LTE(Long Term Evolution，长期演进)是由3GPP(The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)技术标准的长期演进。LTE天线需满足多个高频频段的发射和接收需求，包括1880-1920MHz、2010-2025MHz和2500-2690MHz频段。现有技术中的天线在多个高频频段下的辐射性能不甚理想，不利于LTE移动网络的推广与应用。

因此，本实用信息设计一种满足无人机天线性能的倒F型天线。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种天线辐射性能好、频段覆盖效果好、适用于LTE频段的阵列天线。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于TPA板材的LTE阵列天线，包括天线基板，所述天线基板上均匀设置有多个子辐射板；所述子辐射板设置有垂直交接的四片振臂，每片振臂上均设有双排过孔；所述四片振臂的交接点处设置有馈电点过孔。

优选的，所述子辐射板为多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层，所述顶部电镀铜箔层和中间铜箔层之间填充有第一TPA层，所述中间铜箔层和底部铜箔层之间填充有第二TPA层。

优选的，所述第一TPA层和第二TPA层为由树脂和玻纤布组成的热固聚合复合材料层。

优选的，所述顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层的厚度分别为9微米、3微米和9微米。

优选的，所述第一TPA层和第二TPA层的厚度均为60微米。

优选的，所述顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层通过过孔互相电性连接。优选的，所述多个子辐射板为30个子辐射板，所述30个子辐射板排列成3*10阵列。

优选的，所述子辐射板均通过支撑座与天线基板连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过对LTE阵列天线的结构和板材的改进设计，克服了现有技术中天线辐射性能差、频段覆盖效果差的问题，实现了一种加工简单、天线辐射性能好、频段覆盖效果好、可靠性高、适用于LET通信系统的天线阵列。

本实用新型可广泛应用于各种LTE通信系统。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1是本实用新型LTE天线阵列一种实施例的正视结构示意图；

图2是本实用新型LTE天线阵列一种实施例的侧视结构示意图；

图3是本实用新型子辐射板一种实施例的结构示意图；

图4是本实用新型子辐射板横截面一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，一种基于TPA板材的LTE阵列天线，包括天线基板10，所述天线基板10上均匀设置有多个子辐射板11；所述子辐射板11为多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箔层21、中间铜箔层22和底部铜箔层23，所述顶部电镀铜箔层21和中间铜箔层22之间填充有第一TPA层，所述中间铜箔层22和底部铜箔层23之间填充有第二TPA层。该实施例中，所述多个子辐射板11为30个子辐射板11，所述30个子辐射板11排列成3*10阵列。如图2所示，所述子辐射板11均通过支撑座12与天线基板10连接。

该实施例中，各子辐射板11通过四片振臂111来激励，子辐射板11激励信号的相位在不同的频段范围内要满足一定的比例关系来保证实现波束宽度，在1880-1920MHz、2010-2025MHz和2500-2690MHz频段，各子辐射板11之间的激励信号的相位比例关系为中间最大，依次向两边递减。符合LTE天线的辐射要求。

所述顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层均设置有互相垂直交接的四片振臂111，每片振臂111上均设有双排过孔112，所述顶部电镀铜箔层21、中间铜箔层22和底部铜箔层23通过过孔112 互相电性连接。所述四片振臂的交接点处设置有馈电点过孔113。分别设置在顶部电镀铜箔层21、中间铜箔层22和底部铜箔层23的子辐射板均通过各个过孔112互联，并通过馈电点过孔113馈电。图3以顶部电镀铜箔层的子辐射板为例，描述四片振臂结构。

如图4所示，所述天线采用多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箔层21、中间铜箔层22和底部铜箔层23，所述顶部电镀铜箔层21和中间铜箔层22之间填充有第一TPA层24，所述中间铜箔层22和底部铜箔层23之间填充有第二TPA层25。

优选的，所述第一TPA层24和第二TPA层25为由树脂和玻纤布组成的热固聚合复合材料层。本实用新型在热固聚合复合材料中掺合了热固性树脂，与聚四氟乙烯相比,它的损耗更小、介电常数更稳定。

为了研究温度对介电常数稳定性的影响,我们将介电常数的热变系数T_Ck＝-100ppm/℃的材料天线与Tck＝10ppm/℃的本实用新型天线做了实际比照。

如果T_Ck＝-100ppm/℃,则介电常数D_k变化量△Dk＝-0.032；

对2.4GHz：频率变化量△f＝9MHz；

对25GHz：频率变化量△f＝140MHz；

如果采用本实用新型T_Ck＝10ppm/℃天线,则介电常数D_k变化量△Dk＝-0.0032；

对2.4GHz：频率变化量△f＝0.9MHz；

对25GHz：频率变化量△f＝14MHz。

显然，以上验证表明，本实用新型改进了天线性能，提高了可靠 性。

优选的，所述顶部电镀铜箔层21、中间铜箔层22和底部铜箔层23的厚度分别为9微米、3微米和9微米。

经测试，该实施例中，天线辐射效率为92.87％,总效率为92.34％。方向图满足LTE通信需求，最大方向系数为5.261dB。

优选的，所述第一TPA层24和第二TPA层25的厚度均为60微米。

本实用新型通过对LTE阵列天线的结构和板材的改进设计，克服了现有技术中天线辐射性能差、频段覆盖效果差、玻璃化温度低、敌刚性差、加工复杂、可靠性不高的问题，实现了一种敌刚性强、加工简单、天线辐射性能好、频段覆盖效果好、可靠性高、适用于LET通信系统的天线阵列。

本实用新型可广泛应用于各种LTE通信系统。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。