一种用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线的制作方法

本发明属于天线测量设备技术领域，具体涉及一种用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线。

背景技术：

平面近场测量技术是天线测量系统的重要组成部分之一，通过天线探头的机械扫描以获取待测天线(aut)的平面近场幅相数据，从而实现对天线方向图、增益及极化等辐射参数的测量。

平面近场测量一般以矩形波导辐射器或喇叭天线作为天线探头，在待测天线附近平面内以某一间隔进行离散采样，从而获得待测天线辐射近场区域的幅度和相位信息，通过近远场变换便可得到待测天线的方向图、增益、带宽、交叉极化、轴比及效率等辐射参数。

平面近场测量技术为有限空间条件下的天线测量提供了解决方案，是天线测量系统的重要组成部分。传统的平面近场测量采用单一探头天线在待测天线附近平面内做二维运动以获取幅相数据，因此进行宽带测试时需采用不同频段的天线作为探头，对于圆极化(cp)待测天线及交叉极化的测量还需进行探头旋转，耗时长、效率低、误差高且对伺服系统要求较高。

技术实现要素：

针对现有技术中对于圆极化待测天线及交叉极化的测量还需进行探头旋转，耗时长、效率低、误差高且对伺服系统要求较高的问题，提供了一种用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线。

一种用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线，应用于0.65ghz～6ghz范围的低频段，由两块具有互补槽结构的pcb板组成，所述pcb板的正面为探头天线的辐射结构，设置有辐射臂、第一贴片、第二贴片、第一电阻和第二电阻，所述第一贴片和第二贴片依次从下至上设置于辐射臂的上方，第一电阻两端分别跨接于辐射臂和第一贴片上，第二电阻两端分别跨接于第一贴片和第二贴片上，所述pcb板的反面设置有馈电结构，两块pcb板上分别开设相互适配的互补槽，两块pcb板通过互补槽对插接在一起。

优选的，用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线，所述馈电机构为扇形微带短截线—短路谐振腔槽线的耦合馈电结构。

一种用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线，应用于6ghz～18ghz范围的高频段，采用双指数渐变vivaldi天线结构形式，由两块pcb板组成，所述两块pcb板采用缺陷结构，其正面为探头天线的辐射结构，设置有辐射臂，所述pcb板的反面设置有馈电结构，所述pcb板上分别开设相互适配的互补槽，两块pcb板通过互补槽对插接在一起。

优选的，用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线，所述馈电机构为扇形微带短截线—短路谐振腔槽线的耦合馈电结构。

本发明的有益效果：

1.用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线为微带结构，具有体积小、重量轻、易加工、成本低等优点；

2.采用多个天线探头组成一维天线阵列并通过开关矩阵实现各天线探头单元之间的切换，完成快速采样，解决了传统平面近场测量耗时长，效率低，误差高等问题。

附图说明

图1为本发明一实施例低频段天线的pcb板示意图；

图2为本发明一实施例低频段天线的pcb板示意图；

图3为本发明一实施例高频段天线的pcb板示意图；

图4为本发明一实施例高频段天线的pcb板示意图；

图5为本发明一实施例探头天线阵列组合结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例一，如图1、2所示，一种用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线，应用于0.65ghz～6ghz范围的低频段，由两块具有互补槽结构的pcb板1、2组成，所述pcb板的正面为探头天线的辐射结构，设置有辐射臂11、第一贴片14、第二贴片15、第一电阻12和第二电阻13，所述第一贴片14和第二贴片15依次从下至上设置于辐射臂11的上方，第一电阻12两端分别跨接于辐射臂11和第一贴片14上，第二电阻13两端分别跨接于第一贴片14和第二贴片15上，所述pcb板的反面设置有馈电结构，两块pcb板上分别开设相互适配的互补槽16、26，两块pcb板通过互补槽对插接在一起。

图1、2中，用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线，应用于0.65ghz～6ghz范围的低频段，由两块具有互补槽结构的pcb板1、2构成。pcb板正面为探头天线的辐射结构，阻值不同的两种电阻分别跨接在探头天线辐射臂与贴片及贴片与贴片之间的空隙上，起到增大探头天线低频段辐射电阻的作用，进而改善低端工作频率上的端口匹配，实现探头天线的小型化设计；pcb板反面为探头天线的馈电结构，采用扇形微带短截线—短路谐振腔槽线的耦合馈电结构，在宽频带内实现高效的能量传输，展宽阻抗匹配带宽，实现探头天线的超宽带设计；两块pcb板上开有互补槽16、26，将两块pcb板对插即可实现双极化工作方式。此外，在两块pcb板下方均做金属化过孔17处理以保证良好接地。

实施例二，如图3、4所示，一种用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线，应用于6ghz～18ghz范围的高频段，采用双指数渐变vivaldi天线结构形式，由两块pcb板3、4组成，

所述两块pcb板采用缺陷结构，其正面为探头天线的辐射结构，设置有辐射臂31，所述pcb板的反面设置有馈电结构，所述pcb板上分别开设相互适配的互补槽36、46，两块pcb板通过互补槽36、46对插接在一起。

图3、4中，用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线，采用双指数渐变vivaldi天线结构形式，亦由两块具有互补槽结构的pcb板3、4构成。pcb板正面为探头天线的辐射结构，双指数渐变线增加低频工作时电流流经路径，在相同口径下将探头天线工作频率下限拓宽，亦即实现探头天线的小型化设计；pcb板反面为探头天线的馈电结构，同样采用扇形微带短截线—短路谐振腔槽线的耦合馈电结构，在宽频带内实现高效的能量传输，展宽阻抗匹配带宽，实现探头天线的超宽带设计；两块pcb板上开有互补槽36、46，将两块pcb板对插即可实现双极化工作方式。在两块pcb板下方同样做金属化过孔37处理以保证接地良好。与低频段探头天线不同的是，高频段探头天线介质板采用缺陷结构，如图3、4所示，缺陷结构是指辐射臂31两侧没有多余的介质板，这样的处理方法可以大大减小高频段工作时激励起的表面波，在有限的尺寸范围内实现较高的端口隔离度。

图1-4中阴影部分代表覆铜导体，空白部分代表介质基板。

图1、2、图3、4分别给出了0.65ghz-6ghz及6ghz-18ghz范围的小型化超宽带双极化探头天线结构示意图，两种探头天线均为微带结构，具有体积小、重量轻、易加工、成本低等优点。

如图5所示，用于平面近场测量的小型化超宽带双极化探头天线的一维阵列组合结构，由应用于0.65ghz～6ghz范围的低频段和应用于6ghz～18ghz范围的高频段的两种天线组成，交叉设置于基板上依次排列成一排，通过开关矩阵控制各天线探头之间的切换，实现对待测天线的平面近场测量，可以有效降低测量时间，提高测试效率。该设计具有小型化、超宽带、双极化、高隔离等优点，探头天线采用pcb工艺制作，易加工，成本低，体积小，重量轻，适合有限空间限制下的快速高精度天线测量。凡依本发明申请专利范围内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明专利的技术范畴。

可理解的是，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。