适用于超宽带测量的小型化喇叭天线的制作方法

本实用新型涉及喇叭天线技术领域，尤其涉及一种适用于超宽带测量的小型化喇叭天线。

背景技术：

随着第五代移动通信系统(5g)的迅速发展，频谱应用已经开始向毫米波段扩展，相关设备和应用场景越来越成熟。作为重要的测试设备，工作频率可以达到110ghz的矢量网络分析仪逐渐流行。工作于毫米波频段的产品不断商用化，如倒车雷达、毫米波医疗和安检技术等，促进了工作于110ghz频段的柔性线缆组件的市场普及。配备了1.0mm接头的器件为宽带和毫米波系统提供同轴接口，降低复杂性并提高性能和可重复性，从而得到更为优异的测量结果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种在实现超宽带的同时，具有良好的增益特性和驻波特性的小型化喇叭天线。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种适用于超宽带测量的小型化喇叭天线，其特征在于：包括喇叭天线本体、同轴接头以及安装底座，所述喇叭天线本体包括带有脊的上板、下板、侧板以及盖板，所述上板和下板的整体为对称结构，且分别一体成型，并都包含有左部和右部，所述上板和下板的右部分别为激励腔体的上半腔体和下半腔体，上半腔体和下半腔体构成整体激励腔体，所述上半腔体和下半腔体的前后侧形成有安装座，安装座上分别设置有若干个螺纹孔，且所述螺纹孔贯穿所述安装座，上板的安装座与下板的安装座上分别设置有若干个销钉孔，所述上板的安装座之间以及下板的安装座之间分别形成有上安装槽和下安装槽，上安装槽和下安装槽共同构成所述盖板的左端凸起部的安装空间，凸起部安装到所述安装空间内，所述盖板与所述上板以及下板的右侧面固定连接，所述上板和下板的左部整体为梯形结构，且其宽度从左到右逐渐减小，在所述上板和下板的左部沿所述天线的轴线方向上设有竖直设置的曲线脊，且所述曲线脊的高度从左到右逐渐降低，所述上板的前侧与下板的前侧以及所述上板的后侧与下板的后侧之间设置有若干根侧板，且侧板的上端与上板固定连接，侧板的下端与下板固定连接，所述同轴接头与上板固定连接，所述安装底座将所述盖板固定到所述上板和下板上。

进一步的技术方案在于：所述上安装槽和下安装槽包括位于左侧的第一安装槽和位于右侧的第二安装槽，所述第一安装槽的宽度小于第二安装槽的宽度；所述盖板包括位于左侧的凸起部和位于右侧的连接部，所述凸起部包括位于左侧的第一凸起和位于右侧的第二凸起，上第一安装槽与下第一安装槽构成所述第一凸起的安装空间，上第二安装槽与下第二安装槽构成所述第二凸起的安装空间，所述连接部的前后侧设置有若干个螺纹孔，且所述底座上与所述连接部上螺纹孔相对应的位置同样设置有螺纹孔，螺栓依次经过安装底座上的螺纹孔以及连接部上的螺纹孔后将所述盖板固定到上板和下板上。

进一步的技术方案在于：上板的曲线脊靠近安装座的一端设置有贯穿上板上下侧的第一中心孔，下板的曲线脊靠近安装座的一端设置有贯穿下板上下侧的第二中心孔，所述第一中心孔与第二中心孔相对设置，所述同轴接头的一端固定在上板上并将所述第一中心孔的上端开口覆盖，第一中心柱位于所述第一中心孔内，且第一中心柱不与第一中心孔的内壁接触，其上端与同轴接头电连接，第二中心柱位于第二中心孔内，且第二中心柱的上端与所述第一中心柱的下端接触，所述第二中心柱的下端固定到所述第二中心孔内。

进一步的技术方案在于：所述第二中心孔包括上第二中心孔和下第二中心螺纹孔，所述上第二中心孔的直径小于下第二中心螺纹孔的直径，所述第二中心柱包括上第二中心柱和下第二中心螺纹柱，所述上第二中心柱与所述上第二中心孔相适配，所述下第二中心螺纹柱与所述下第二中心螺纹孔相适配，所述上第二中心柱的上端与所述第一中心柱的下端直接接触，所述下第二中心螺纹柱的下表面具有一字型的凹槽。

优选的，所述第一中心柱的直径小于0.5mm，第二中心孔的直径小于1mm。

进一步的技术方案在于：所述曲线脊的脊曲线符合曲线方程：y=10^（a*x+b）+c*x，其中y表示脊的高度，x表示脊的长度，a,b,c为常数。

优选的，a的取值范围是（0，0.2），b的取值范围是（-2,0），c的取值范围是（0，0.005）。

进一步的技术方案在于：所述上板的左部前后侧设置有向外延伸的凸台，且与所述凸台连接的所述上板的前后侧面各设置若干个螺纹孔；所述下板的左部前后侧设置有向外延伸的凸台，且与所述凸台连接的所述下板的前后侧面各设置若干个螺纹孔；通过所述螺纹孔辅助安装所述侧板。

优选的，所述天线的整体长度为65mm，所述安装底座的直径为41mm，喇叭开口尺寸为19mm*20mm。

优选的，所述天线的工作频率范围为10ghz-110ghz。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：天线结构简单紧凑，小型化，有效节约空间;采用1.0mm同轴接头，优化阻抗匹配设计，天线带宽超宽。具有高增益、低驻波和交叉极化隔离度高的特点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例所述喇叭天线的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述喇叭天线的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述喇叭天线的俯视结构示意图

图4是本实用新型实施例所述喇叭天线的仰视结构示意图

图5是本实用新型实施例所述喇叭天线中上板的立体结构示意图；

图6是本实用新型实施例所述喇叭天线中上板的立体结构示意图；

图7是本实用新型实施例所述喇叭天线的剖视结构示意图；

图8是图7的部分放大结构示意图；

图9是本实用新型实施例所述喇叭天线的增益曲线图；

图10是本实用新型实施例所述喇叭天线的驻波曲线图；

图11是本实用新型实施例所述喇叭天线在10ghz的方向图；

图12是本实用新型实施例所述喇叭天线在110ghz的方向图；

其中：1、同轴接头；2、安装底座；3、上板；4、下板；5、侧板；6、盖板；7、安装座；8、螺纹孔；9、销钉孔；10、曲线脊；11、第一安装槽；12、第二安装槽；13、连接部；14、第一凸起；15、第二凸起；16、第一中心柱；17、第二中心柱；18、上第二中心柱；19、下第二中心螺纹柱；20、凸台。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图4所示，本实用新型实施例公开了一种适用于超宽带测量的小型化喇叭天线，所述天线的工作频率范围可以为10ghz-110ghz，包括喇叭天线本体、同轴接头1以及安装底座2，本具体实施例所提供的天线总长度约为65mm，安装底座直径41mm，喇叭开口尺寸19mm*20mm，总重量约0.1kg，天线结构紧凑小巧轻便。进一步的，所述喇叭天线本体包括带有脊的上板3、下板4、侧板5以及盖板6，所述上板3和下板4的整体为对称结构，且分别一体成型，并都包含有左部和右部。所述上板3和下板4的右部分别为激励腔体的上半腔体和下半腔体，上半腔体和下半腔体构成整体激励腔体，所述上半腔体和下半腔体的前后侧形成有安装座7，安装座7上分别设置有若干个螺纹孔8，且所述螺纹孔8贯穿所述安装座7，上板3的安装座与下板4的安装座上分别设置有若干个销钉孔9，所述销钉孔9内设置有定位销钉，用于实现上板3与下板4的定位，方便两者之间的安装；所述上板3的安装座7之间以及下板4的安装座7之间分别形成有上安装槽和下安装槽，上安装槽和下安装槽共同构成所述盖板6的左端凸起部的安装空间，凸起部安装到所述安装空间内。

所述盖板6与所述上板3以及下板4的右侧面固定连接，所述上板3和下板4的左部整体为梯形结构，且其宽度从左到右逐渐减小；在所述上板3和下板4的左部沿所述天线的轴线方向上设有竖直设置的曲线脊10，且所述曲线脊10的高度从左到右逐渐降低，优选的，所述曲线脊10的脊曲线符合曲线方程：y=10^（a*x+b）+c*x，其中y表示脊的高度，x表示脊的长度，a,b,c为常数，a的取值范围是（0，0.2），b的取值范围是（-2,0），c的取值范围是（0，0.005）。所述上板3的前侧与下板4的前侧以及所述上板3的后侧与下板4的后侧之间设置有若干根侧板5，且侧板5的上端与上板3固定连接，侧板5的下端与下板4固定连接，所述同轴接头1与上板3固定连接，所述安装底座2将所述盖板6固定到所述上板3和下板4上。

如图5-图8所示，所述上安装槽和下安装槽包括位于左侧的第一安装槽11和位于右侧的第二安装槽12，所述第一安装槽11的宽度小于第二安装槽12的宽度；所述盖板6包括位于左侧的凸起部和位于右侧的连接部13，所述凸起部包括位于左侧的第一凸起14和位于右侧的第二凸起15，上第一安装槽与下第一安装槽构成所述第一凸起14的安装空间，上第二安装槽与下第二安装槽构成所述第二凸起15的安装空间，所述连接部13的前后侧设置有若干个螺纹孔8，且所述底座上与所述连接部13上螺纹孔8相对应的位置同样设置有螺纹孔8，螺栓依次经过安装底座2上的螺纹孔以及连接部13上的螺纹孔后将所述盖板6固定到上板3和下板4上。

如图5-图8所示，上板3的曲线脊10靠近安装座7的一端设置有贯穿上板3上下侧的第一中心孔，下板4的曲线脊10靠近安装座7的一端设置有贯穿下板4上下侧的第二中心孔，所述第一中心孔与第二中心孔相对设置，所述同轴接头1的一端固定在上板3上并将所述第一中心孔的上端开口覆盖，第一中心柱16位于所述第一中心孔内，且第一中心柱16不与第一中心孔的内壁接触，其上端与同轴接头1电连接，第二中心柱17位于第二中心孔内，且第二中心柱17的上端与所述第一中心柱16的下端接触，所述第二中心柱17的下端固定到所述第二中心孔内。

进一步的，如图7-图8所示，所述第二中心孔包括上第二中心孔和下第二中心螺纹孔，所述上第二中心孔的直径小于下第二中心螺纹孔的直径，所述第二中心柱包括上第二中心柱18和下第二中心螺纹柱19，所述上第二中心柱18与所述上第二中心孔相适配，所述下第二中心螺纹柱19与所述下第二中心螺纹孔相适配，所述上第二中心柱18的上端与所述第一中心柱16的下端直接接触，所述下第二中心螺纹柱19的下表面具有一字型的凹槽。优选的，所述第一中心柱16的直径小于0.5mm，第二中心孔的直径小于1mm。第二中心柱的下段加粗并带有螺纹，下段的顶端为一字，可以调节插入的深度，从而可以调节同轴线到脊的阻抗匹配。第一中心柱和第二中心柱调试好以后用胶固定，同时在下板2用螺母固定第一中心柱并打胶防止松动。

进一步的，为了方便安装侧板5，在所述上板3的左部前后侧设置有向外延伸的凸台20，且与所述凸台20连接的所述上板3的前后侧面各设置若干个螺纹孔8；所述下板4的左部前后侧设置有向外延伸的凸台20，且与所述凸台20连接的所述下板的前后侧面各设置若干个螺纹孔8；通过所述螺纹孔8辅助安装所述侧板5。

对基于本实施例制作的天线进行了测试。图9为该天线的增益曲线，图10是该天线的驻波曲线，图11-图12分别为天线分别在10ghz和110ghz的方向图。天线工作在10-110ghz的超宽频带范围内，具有5-17dbi较高的增益，全带内电压驻波比小于2.252，阻抗匹配极佳，非常适用于超宽带测试测量领域。