一种CTS天线辐射器的制作方法

一种cts天线辐射器
技术领域
1.本实用新型涉及天线技术，尤其与一种cts天线辐射器的结构有关。


背景技术：

2.频谱资源日趋紧张，为了充分利用信号带宽，提高数据吞吐量，无线通信系统需要具备极化分集能力，这就要求天线必须支持双极化功能。天线辐射器是天线的重要组件，其结构极大影响着天线性能。目前的天线辐射器，在实现双极化/双频段时存在结构笨重、加工成本高、布局困难、工作带宽窄、交叉极化性能差等问题，其中，对于cts天线辐射器，基本上不具备双极化/双频段功能。因此，有必要开发一种结构更加简单，且易于实施，并能实现双极化/双频段cts天线辐射器，以应用于天线。


技术实现要素：

3.为解决上述相关现有技术不足，本实用新型提供一种cts天线辐射器，在低损耗介质层上排布一种或两种金属棱台阵列，并形成包括两个方向的十字型间隙，可用于实现天线的双极化/双频段功能，且棱台装配与定位方便，在简化结构的同时，具备较强的实用性，尤其适合应用于cts天线。
4.为了实现本实用新型的目的，拟采用以下方案：
5.一种cts天线辐射器，包括：
6.低损耗介质层；
7.呈矩形阵列形式设于低损耗介质层一面的第i棱台；
8.每相邻两列第i棱台之间的列间隙相同，每相邻两行第i棱台之间的行间隙相同，相邻四个形成矩形形状的第i棱台之间的行间隙和列间隙形成十字型辐射单元。
9.进一步，低损耗介质层一面设有与第i棱台数量一致的第一装配凹槽，第i棱台装配于第一装配凹槽。
10.进一步，设有第i棱台的低损耗介质层位于与所述天线辐射器连接的平行板波导或馈电网络的顶层，第i棱台包括：
11.第i棱台第一级，设于第一装配凹槽，用于从与所述天线辐射器连接的平行板波导或馈电网络中获得能量；
12.第i棱台第二级，形成于第i棱台第一级顶面，用于将第i棱台第一级耦合的能量辐射到自由空间。
13.进一步，第i棱台第一级的顶面长度和宽度均大于第i棱台第二级底面的长度和宽度。
14.进一步，第i棱台的矩形阵列两侧分别有一列第ii棱台阵列，且每行第i棱台的两侧分别有一个第ii棱台，相邻第ii棱台之间的行间隙与相邻两行第i棱台之间的行间隙相同，相邻第ii棱台之间的行间隙形成条形辐射单元。
15.进一步，每行第i棱台以及与其对应的第ii棱台，在每行第i棱台的行延伸方向上
的投影形状一致。
16.进一步，低损耗介质层一面设有与第ii棱台数量一致的第二装配凹槽，第ii棱台装配于第二装配凹槽。
17.进一步，第ii棱台包括：
18.第ii棱台第一级，设于第二装配凹槽，用于从与所述天线辐射器连接的平行板波导或馈电网络中获得能量；
19.第ii棱台第二级，形成于第ii棱台第一级顶面，用于将第ii棱台第一级耦合的能量辐射到自由空间。
20.进一步，第ii棱台的长度方向与对应行的第i棱台的行延伸方向一致，第ii棱台第一级的顶面长度与第ii棱台第二级的底面长度一致，第ii棱台第一级的顶面宽度大于第ii棱台第二级的底面宽度。
21.本实用新型的有益效果在于：
22.1、由第i棱台之间的行间隙和列间隙形成的十字型辐射单元，构成了双频段/双极化天线的共用辐射口径，结构简单，尺寸极大缩小，加工难度极大降低，易于实施；
23.2、包括两级棱台，从共用辐射口径下侧的平行板多层区域或平板馈电网络中耦合信号，辐射产生预期方向图；
24.3、棱台可以采用金属块或其他表面镀有铜或其他导电材料的物质加工形成，并且通过凹槽匹配形成装配于低损耗介质层，装配方便，还具有定位作用，装配可靠性和效率大大提高；
25.4、在有限的空间内，还可在低损耗介质层上增设第ii棱台，用于提高天线辐射器的空间利用率，通过增设的第ii棱台，与第i棱台的行形成匹配，提高其中一个极化或一个频段的性能，尤其适用应用于cts天线；
26.5、该cts辐射器的十字型辐射单元正交隔离，两个极化方向的设计相互不干扰，可根据不同应用需求，实现同频段圆极化、同频段/双线极化、双频段/双线极化设计，设计自由度高，功能丰富。
附图说明
27.本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本技术的范围。
28.图1为本技术实施例的cts天线辐射器立体结构图。
29.图2为本技术实施例的cts天线辐射器俯视结构图。
30.图3为图1中的a部放大视图。
31.图4为本技术实施例的十字型辐射单元示意图。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明，但本实用新型所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
33.如图1~4所示，本实例提供一种cts天线辐射器，包括：低损耗介质层100，以及呈矩
形阵列形式设于低损耗介质层100一面的第i棱台200。
34.具体的，每相邻两列第i棱台200之间的列间隙相同，每相邻两行第i棱台200之间的行间隙相同，列间隙与行间隙可以相同也可以不同，相邻四个形成矩形形状的第i棱台200之间的行间隙和列间隙形成十字型辐射单元200a。
35.具体的，低损耗介质层100可以是低损耗泡沫或其他低耗散材料，位于与所述天线辐射器连接的平行板波导或馈电网络的顶层，用于将第i棱台200与平行板波导下一层隔开，所述平行板波导用于实现功率分配，为每一个cts辐射单元提供特定幅度和相位的馈电信号。
36.作为具体的实施方式，低损耗介质层100一面设有与第i棱台200数量一致的第一装配凹槽101，第i棱台200装配于第一装配凹槽101，方便实现各第i棱台200的装配，并实现定位，提高装配后的稳定性。
37.具体的，第i棱台200包括：第i棱台第一级201和形成于第i棱台第一级201顶面的第i棱台第二级202，第i棱台第一级201的顶面长度和宽度均大于第i棱台第二级202底面的长度和宽度。其中，第i棱台第一级201设于第一装配凹槽101，用于从与所述天线辐射器连接的平行板波导馈电网络中耦合能量；第i棱台第二级202用于将第i棱台第一级201耦合的能量辐射到自由空间。第i棱台200采用两级棱台的结构，可以提高平行板波导馈电网络结构与自由空间的匹配。
38.作为本实例的一种优选实施方式，为了提高其中一个极化或一个频段的辐射效果，在第i棱台200的矩形阵列两侧分别有一列第ii棱台300阵列，第ii棱台300设于低损耗介质层100，与第ii棱台200处于同一面。具体每行第i棱台200的两侧分别有一个第ii棱台300，且相邻第ii棱台300之间的行间隙与相邻两行第i棱台200之间的行间隙相同，从而相邻第ii棱台300之间的行间隙形成条形辐射单元300a，通过此种结构设计，进一步有效利用了天线辐射器的整体空间，在有限的空间内，在低损耗介质层100上布局更多有利于天线辐射性能的结构，提高了天线辐射器的实用性。其中，每行第i棱台200以及与其对应的第ii棱台300，在每行第i棱台200的行延伸方向上的投影形状一致，从而可以确保，增加的第ii棱台300不会影响第i棱台200本身的性能。
39.具体的，低损耗介质层100一面设有与第ii棱台300数量一致的第二装配凹槽102，第ii棱台300装配于第二装配凹槽102，方便实现各第ii棱台300的装配，并实现定位，提高装配后的稳定性。
40.第ii棱台300包括：第ii棱台第一级301以及形成于第ii棱台第一级301顶面的第ⅱ棱台第二级302。第ii棱台第一级301设于第二装配凹槽102，用于从含低损耗介质层100的平行板波导馈电网络中耦合能量；第ii棱台第二级302用于将第ii棱台第一级301耦合的能量辐射到自由空间。
41.第ii棱台300的长度方向与对应行的第i棱台200的行延伸方向一致，第ii棱台第一级301的顶面长度与第ii棱台第二级302底面长度一致，第ii棱台第一级301的顶面宽度大于第ii棱台第二级302底面宽度。第ii棱台300采用两级棱台的结构，可以提高平行板波导馈电网络结构与自由空间的匹配。
42.在上述实施方式中，第一装配凹槽101和第二装配凹槽102，均为在低损耗介质层100上表面加工出的一些空腔结构，空腔的尺寸可以略大于对应的第i棱台第一级201和第i
ⅱ
棱台第一级301，以实现对棱台的定位，方便装配，提高装配效率，极大减小出错的风险。
43.在上述实施方式中，第i棱台200和第ii棱台300，可采用全金属结构，或者表面镀有金属的塑料、陶瓷等非金属材料，比如镀铜。
44.将本实例的天线辐射器应用于双极化/双频段的天线，尤其是cts天线，能够实现在一个有限的共用口径上实现rx频段和tx频段的集成，并保持高效率、高增益的辐射性能，实现共口径设计，尺寸极大缩小。
45.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本实用新型。本领域技术人员应理解，在不脱离本实用新型的范围情况下，对本实用新型进行的各种改变或同等替换，均属于本实用新型保护的范围。