微带天线的制作方法

1.本技术涉及卫星移动通信技术领域，尤其涉及一种微带天线。


背景技术：

2.卫星移动通信中常用到的天线类型主要有四臂螺旋天线和微带贴片天线等。微带天线以其体积小，加工成本低、易共形、制造简单、易集成等优点受到越来越多的关注，在雷达、移动通讯、卫星通信、全球卫星定位系统等领域得到广泛的应用，其中，圆极化微带天线在当前的应用中最为广泛。
3.用于卫星通信系统的天线还需要具有工作频段带宽以及在低仰角处具高增益的要求。但是，目前常见的圆极化微带天线的频带不够宽，半功率波瓣宽度不够宽，导致信号覆盖范围较窄。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种微带天线，该微带天线可改善微带天线的频带不够宽、半功率波瓣宽度不够宽的现象，提高信号覆盖范围。
5.为此，第一方面，本技术实施例提供了一种微带天线，包括：底板；多块基板，依次设置于所述底板的一侧面，多块所述基板包括与所述底板连接的第一基板；围栏，沿自身高度方向的一端固定于所述第一基板，且环绕剩余多块所述基板。
6.通过上述技术方案，围栏固定于第一基板，且围栏环绕剩余多块基板，围栏的设置，在辐射效率不变的情况下，将本技术水平方向的电流转化为竖直方向的电流，有效改善微带天线的工作宽度不够宽，半功率波束宽度不够宽的现状，从而提高产品低仰角增益指标，增加了信号辐射范围。
7.在一种可能的实现方式中，所述围栏包括围挡部，所述围挡部固定于所述第一基板，所述围挡部为一块板弯曲且首位相连形成，或多块侧板围设形成。
8.通过上述技术方案，围挡部可由一块整板构成，也可由多块侧板围设形成，当围栏仅有一块整板构成时，此时围栏改善微带天线的工作宽度不够宽，半功率波束宽度不够宽的现状效果最佳，信号辐射范围最广。
9.在一种可能的实现方式中，所述围挡部远离所述第一基板的一端成型有栅格部。
10.通过上述技术方案，围挡部成型有栅格部，栅格部的设置任可将水平方向的电流转化为竖直方向的电流，且栅格部的设置降低了围挡部的材料。
11.在一种可能的实现方式中，所述围挡部远离所述第一基板的一端弯折形成有翻折部，所述翻折部远离围挡部的一端背离所述围栏内腔。
12.通过上述技术方案，可通过对翻折部进行翻折，从而对围栏的高度进行调整，选择合适的围栏高度。
13.在一种可能的实现方式中，多块所述基板还包括第二基板、第三基板以及第四基板，且依次固定于第一基板的同侧，多块所述基板设置有辐射贴片。
14.通过上述技术方案，辐射贴片的设置可以避免多块基板之间的相互干扰。
15.在一种可能的实现方式中，所述围栏背离所述第一基板的一端伸出所述第二基板远离所述第一基板的侧面，所述第四基板远离所述第一基板5mm处与所述第一基板的距离为极限距离，所述围栏背离所述第一基板的一端与所述第一基板的距离小于所述极限距离。
16.通过上述技术方案，当围栏远离第一基板的一端未伸出第二基板远离第一基板的侧面，围栏远离第一基板的一端超过极限距离，此时围栏对改善微带天线的工作宽度不够宽，半功率波束宽度不够宽的现状效果不佳，当围栏远离第一基板的一端伸出第二基板远离第一基板的侧面，且围栏远离第一基板的一端未超过极限距离时，此时围栏对改善微带天线的工作宽度不够宽，半功率波束宽度不够宽的现状效果较佳。
17.在一种可能的实现方式中，所述围栏为金属围栏。
18.通过上述技术方案，围栏的材质可以为铜、铁、铝材质中的任意一种，但不仅限于上述材质，可为任意导电金属。
19.在一种可能的实现方式中，所述围挡部与所述第一基板通过焊接片点焊连接。
20.通过上述技术方案，围挡部与第一基板的焊接方式通过焊接片焊接，焊接片可对围挡部提供支撑力，减少围挡部的歪斜的情况发生，通过焊接片焊接使得围挡部与第一基板的焊接更加稳定。
21.在一种可能的实现方式中，多块所述焊接片均匀分布于所述围栏的周侧，所述围挡部的弯折处均设有所述焊接片，且所述围挡部的侧面的中部设有所述焊接片。
22.在一种可能的实现方式中，所述第一基板背离所述底板的侧面设置有焊接槽，所述围挡部的一端伸入所述焊接槽中且与所述第一基板焊接。
23.通过上述技术方案，焊接槽的设置便于围栏的安装，焊接槽可对围栏进行初步定位，从而减少围挡部在焊接时发生歪斜的几率，提高围栏的焊接稳定性。
24.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
25.本技术实施例提供的微带天线，包括底板；多块基板，依次设置于所述底板的一侧面，多块所述基板包括与所述底板连接的第一基板；围栏，沿自身高度方向的一端固定于所述第一基板，且环绕剩余多块所述基板。本技术围栏的设置，在辐射效率不变的情况下，将本技术水平方向的电流转化为竖直方向的电流，有效改善微带天线的工作宽度不够宽，半功率波束宽度不够宽的现状，从而提高产品低仰角增益指标，增加了信号辐射范围。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。
27.图1示出本技术实施例的整体结构示意图一；
28.图2示出图1的剖视图；
29.图3示出本技术实施例的整体结构示意图二；
30.图4示出图3的剖视图；
31.图5示出本技术实施例的整体结构示意图三；
32.图6示出图5的剖视图；
33.图7示出常规微带天线的仿真测试数据图一；
34.图8示出常规微带天线的仿真测试数据图二；
35.图9示出本技术实施例的微带天线的仿真测试数据图一；
36.图10示出本技术实施例的微带天线的仿真测试数据图二。
37.附图标记说明：1、底板；2、第一基板；3、围挡部；4、栅格部；5、翻折部；6、第二基板；7、第三基板；8、第四基板；9、焊接片。
具体实施方式
38.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.图1示出本技术实施例的整体结构示意图一，图2示出图1的剖视图，图3示出本技术实施例的整体结构示意图二，图4示出图3的剖视图，图5示出本技术实施例的整体结构示意图三，图6示出图5的剖视图，图7示出常规微带天线的仿真测试数据图一，图8示出常规微带天线的仿真测试数据图二，图9示出本技术实施例的微带天线的仿真测试数据图一，图10示出本技术实施例的微带天线的仿真测试数据图二。
40.下面结合附图1-10进一步详细说明本技术实施例提供的微带天线的具体结构。
41.如图1-6所示，本技术实施例提供一种微带天线，包括底板1、依次设置于底板1一侧面的多块基板，其中，多块基板包括与底板1连接的第一基板2。本技术还包括围栏，沿自身高度方向的一端固定于第一基板2，围栏环绕剩余多块基板。
42.需要理解的是，底板1为圆柱体，底板1开设有多个通孔用于与其他部件进行连接，在实施例中的通孔的数量为4个，且多个通孔均匀分布于底板1。多块基板依次固定于底板1的同一侧面，其中，与底板1连接的基板为第一基板2，第一基板2为与底板1同轴设置且第一基板2为圆柱体，第一基板2的半径与底板1的半径相同，第一基板2与底板1通过熔接方式进行固定，多块基板之间也采用熔接进行相互固定。本技术还包括围栏，围栏与第一基板2垂直设置，由于加工精度或者误差，围栏与第一基板的夹角可在90度左右浮动；围栏沿自身高度方向的一端与第一基板2背离底板1的一侧面焊接固定，围栏将剩余多块基板进行围绕，本技术通过增加天线空间电流微扰的方法，在辐射效率不变的情况下，将本技术水平方向的电流转化为竖直方向的电流。
43.图7示出常规微带天线的仿真测试数据图一，图8示出常规微带天线的仿真测试数据图二，图9示出本技术实施例的微带天线的仿真测试数据图一，图10示出本技术实施例的微带天线的仿真测试数据图二。表1为常规微带天线仿真测试和本技术微带天线的仿真测试数据表。
44.表1仿真数据测试表
[0045] 加围栏不加围栏
顶点增益(db)4.585.615度仰角增益(db)-4.34-9.790度仰角增益(db)-6.58-12.6210db波束宽度178156
[0046]
参照图7-10以及表1，可以看出，本技术围栏的设置能够有效改善微带天线的工作宽度不够宽，半功率波束宽度不够宽的现状，从而提高产品低仰角增益指标，增加了信号辐射范围。
[0047]
参照图1、图2，进一步地，围栏包括围挡部3，在围挡部3固定于第一基板2，围挡部3为一块整板弯折且首位相连形成，或多块侧板围设形成。其中剩余多块基板可为长方体结构或者圆柱体结构，围挡部3与剩余多块基板共形设计：当剩余多块基板为长方体结构时，围挡部3可通过一块整板在剩余多块基板的周侧环绕弯折，且首尾连接形成方管，罩设于剩余多块基板；围挡部3也可为多块平板环绕剩余多块基板形成，本实施例中采用四块平板，四块平板高度齐平，分别固定于剩余多块基板的周侧。当剩余多块基板为圆柱体结构时，围挡部3可通过一块整板弯曲且首尾相连形成圆管，圆管的内腔适配于剩余多块基板罩设于剩余多块基板，也可通过多块高度齐平的弧板环绕剩余多块基板的周侧形成。
[0048]
经过测试，当围栏只包括围挡部3，围挡部3由一块整板弯曲形成时，本技术的水平电流转化为竖直方向的电流效果最佳，信号辐射范围最宽。
[0049]
在一些实施例中，为了围栏的加工方便，且围栏的安装更加方便，围挡部3由多块侧板围设形成。
[0050]
参照图3、图4，在一些实施例中，围挡部3远离第一基板2的一端成型有栅格部4，栅格部4与围挡部3一体成型，栅格部4的设置仍可将本技术的水平电流转化为竖直方向的电流，且栅格部4的设置可减少围栏的用量，降低围栏的用料成本。
[0051]
参照图5、图6，在一些实施例中，围挡部3远离第一基板2的一端弯折形成有翻折部5，翻折部5远离围挡部3的一端背离围栏内腔。翻折部5的设置可对围栏的高度方向进行调整，从而调整水平电流转化为竖直电流的效果；翻折部5远离围挡部3的一端背离围栏内腔，从而不影响围栏内剩余基板的信号辐射。安装时，先对围挡部3的一端弯折形成翻折部5后，再将围挡部3远离翻折部5的一端与第一基板2安装。
[0052]
参照图1-6，进一步地，多块基板还包括第二基板6、第三基板7以及第四基板8，且依次固定于第一基板2的同侧，多块基板设置有辐射贴片。第一基板2、第二基板6采用f4bm-2高频板材，第三基板7、第四基板8采用tap-2高频板材；第二基板6、第三基板7以及第四基板8与第一基板2均为同轴设置且相互平行，第二基板6熔接于第一基板2背离底板1的一面，第三基板7熔接于第二基板6背离第一基板2的一面，第四基板8熔接于第三基板7背离第二基板6的一面。第一基板2、第二基板6、第三基板7以及第四基板8的截面面积依次减小。其中为了便于围栏的安装，第二基板6的棱角均为倒角。第一基板2、第二基板6、第三基板7以及第四基板8的表面均设置有辐射贴片，辐射贴片的材质为铜，辐射贴片的设置使得多块基板之间互不干涉。
[0053]
进一步地，围栏背离第一基板2的一端伸出第二基板6远离第一基板2的侧面，第四基板8远离第一基板2的5mm处与第一基板2的距离为极限距离，围栏背离第一基板2的一端与第一基板2的距离小于极限距离。当围栏远离第一基板2的一端未伸出第二基板6远离第
一基板2的侧面，围栏远离第一基板2的一端超过极限距离，此时围栏对改善微带天线的工作宽度不够宽，半功率波束宽度不够宽的现状效果不佳。当围栏远离第一基板2的一端伸出第二基板6，且未伸出极限距离，此时的围栏可为仅由围挡部3形成的围栏，可为由围挡部3与栅格部4形成的围栏，可为围挡部3与翻折部5形成的围栏。
[0054]
进一步地，围栏为金属围栏。围栏所采用的金属包括但不限于以下之一：铁、铝、铜等能够进行导电的材质。
[0055]
参照图1-6，可选的，围挡部3与第一基板2通过焊接片9点焊连接。围挡部3朝向第一基板2的一端设置有多个焊接片9，焊接片9为金属材质，焊接片9朝向第一基板2的一端与第一基板2焊接，焊接片9朝向围挡部3的侧面与围挡部3贴附且焊接。焊接片9背离围挡部3的一面为弧面，减少操作人员被割伤的几率，焊接片9的设置不仅提高围挡部3与第一基板2的焊接稳定性，同时还对围栏进行辅助支撑，减少围栏歪斜的情况发生。
[0056]
在一些实施例中，多块焊接片9均匀分布于围栏的周侧，围挡部3的弯折处均设有焊接片9，且围挡部3的侧面的中部设有焊接片9。当围栏由整块板弯曲形成是，多块焊接片9均匀分布在围挡部3的圆周，多块焊接片9的大小一致，便于焊接片9对围栏的各处进行均匀支撑。当围栏由多块侧板围设形成时，多块焊接片9分为两组，一组位于围挡部3的连接处，从而对相邻两块侧板连接处进行连接且支撑，减少围挡部3在连接处发生形变的几率，一组位于围挡部3的侧面中部，位于围挡部3中部的焊接片9大于位于连接处的焊接片9，从而提高焊接片9对侧板的支撑效果，使得围栏与第一基板2的焊接更加稳定，提高本技术水平方向的电流转化为竖直方向的电流的效果，进一步提高了低仰角增益。
[0057]
在一些实施例中，第一基板2背离底板1的侧面设置有焊接槽，围挡部3的一端伸入焊接槽中且与第一基板2焊接。需要理解的时，焊接槽位于第一基板2背离底板1的一侧，焊接槽适配于围栏，焊接槽环绕多块基板的周侧。在对围栏进行安装时，围栏朝向第一基板2的一端插入焊接槽中，从而对围栏进行定位，减少后期对围栏与第一基板2的焊接固定时围栏发生歪斜的几率。
[0058]
应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
[0059]
应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
[0060]
此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
[0061]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0062]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。