專利名稱：超寬頻帶波束賦形天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種印刷天線，尤其波及一種無線通信中的WiMAX系統(tǒng)中的基 臺(tái)使用的賦形天線。
背景技術(shù)：
目前無線通信領(lǐng)域中，基臺(tái)天線方向性圖賦形技術(shù)一般是將天線單元組陣， 并對(duì)各單元施加不等輻度和/或不同相位的饋電，通過調(diào)整陣因子來實(shí)現(xiàn)期望的
陣列輻射方向性圖。這種賦形技術(shù)需要分別設(shè)計(jì)天線的單元與陣列，以及結(jié)構(gòu)復(fù) 雜的饋線網(wǎng)絡(luò)。另一方面，傳統(tǒng)基臺(tái)天線由較窄頻帶的偶極子單元組陣，只有約 10%的工作頻帶。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種單一結(jié)構(gòu)無需組陣、單端口饋電無需饋 線網(wǎng)絡(luò)的超寬頻帶波束賦形天線，可目前新興的無線通信中的WiMAX系統(tǒng)中的 3. 5GHz、 5.8GHz。
技術(shù)方案本發(fā)明的超寬頻帶波束賦形天線包括非對(duì)稱漸變槽線天線、兩片 與非對(duì)稱漸變槽線天線垂直的后置第一敷銅板和第二敷銅板；非對(duì)稱漸變槽線天 線及后置第一敷銅板、第二敷銅板都由雙面敷銅的介質(zhì)片構(gòu)成；其中非對(duì)稱漸變 槽線天線的正面即在介質(zhì)片的一面設(shè)有非對(duì)稱漸變槽線天線的金屬層，背面為微 帶饋線層；后置的第一敷銅板上開有兩條電流軛置作用的條帶，非對(duì)稱漸變槽線 天線的喇叭型開口中設(shè)有引向條帶；在非對(duì)稱漸變槽線天線的一側(cè)邊上設(shè)有扼流 槽。微帶饋線層由外接同軸電纜標(biāo)準(zhǔn)連接器的微帶90°折角段、微帶槽線的耦 合段、阻抗匹配段三段不同寬度的微帶線段相接而成。
有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明采用與傳統(tǒng)基臺(tái)天線賦形技術(shù)完全不同的方案，同時(shí)設(shè)計(jì)符合基臺(tái)天 線要求的水平面與垂直面方向性圖，無需組陣和設(shè)計(jì)復(fù)雜的陣列饋電網(wǎng)絡(luò)，即可 實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信中對(duì)基臺(tái)天線方向圖的賦形要求，包括上副瓣的抑制、下零點(diǎn)的 填充，以及主向按需適度下傾等。本發(fā)明利用漸變槽線天線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)有效覆蓋WiMAX系統(tǒng)中的3. 5GHz， 5. 8GHz 兩個(gè)頻段，適合于無線通信中的WiMAX系統(tǒng)中的小范圍覆蓋基站天線。 本發(fā)明采用印刷結(jié)構(gòu)，制作簡單，成本低，利于天線的批量生產(chǎn)。


圖l是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。其中有非對(duì)稱漸變槽線天線l、第一敷 銅板2、第二敷銅板3、金屬層ll、介質(zhì)片12、微帶饋線層13、條帶21、同軸 電纜標(biāo)準(zhǔn)連接器的微帶90°折角段133，微帶-槽線的耦合段131，阻抗匹配段 132、漸變槽線的上半指數(shù)漸變線111、漸變槽線的下半指數(shù)漸變線112、槽線內(nèi) 圓腔113、引向條帶114、扼流槽115、后置的第二敷銅板的槽縫31。 圖2是本發(fā)明中天線的回波損耗與頻率關(guān)系測(cè)試曲線的示例圖。 圖3是本發(fā)明在10GHz頻率上的典型輻射測(cè)試方向性圖。 圖4是本發(fā)明在3. 5GHz頻率上的典型輻射測(cè)試H面方向性圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的超寬頻帶波束賦形天線包括非對(duì)稱漸變槽線天線、兩片與非對(duì)稱漸 變槽線天線垂直的后置第一敷銅板和第二敷銅板；非對(duì)稱漸變槽線天線及后置第 一敷銅板、第二敷銅板都由雙面敷銅的介質(zhì)片構(gòu)成；其中非對(duì)稱漸變槽線天線的 正面是在介質(zhì)片的一面設(shè)有非對(duì)稱漸變槽線天線的金屬層，背面為微帶饋線層； 兩片后置金屬板都由介質(zhì)基片，和在介質(zhì)基片兩面全敷銅的金屬層組成；其中后 置的第一敷銅板中開有兩條電流軛置作用的條帶及用以將非對(duì)稱漸變槽線天線 插入的槽縫，后置的第二敷銅板設(shè)有用以使SMA接頭與饋線電接觸槽孔。非對(duì)稱 漸變槽線天線的槽縫中加有引向條帶。在非對(duì)稱漸變槽線天線的一側(cè)邊上設(shè)有扼 流槽。微帶饋線層由外接同軸電纜標(biāo)準(zhǔn)連接器的微帶90°折角段，微帶-槽線的 耦合段，阻抗匹配段三段不同寬度的微帶線段相接而成。
具體做法是非對(duì)稱漸變槽線天線1由光刻雙面敷銅的介質(zhì)片12制成，一 面為有非對(duì)稱漸變槽線的金屬層11;另一面為光刻的微帶饋線層13。非對(duì)稱漸 變槽線的金屬層11之上側(cè)漸變槽線段111和下側(cè)漸變槽線段112各具有特殊設(shè) 計(jì)的曲線形狀，及寬度和長度，它們?cè)谑级诉B成圓形槽線諧振腔113，在終端敞 開；較長的上半側(cè)金屬邊緣上割有多條深度漸變，寬度相同，間隔相同的扼流槽 115。微帶饋線層13由三段不同寬度的微帶線段相接而成，其中有，外接同軸電 纜標(biāo)準(zhǔn)連接器的微帶90°折角段133，微帶-槽線的耦合段131，阻抗匹配段132。漸變槽線槽縫內(nèi)有引向條帶114。
后置金屬反射板2的槽線中央開有縫隙，用于垂直插入非對(duì)稱漸變槽線天線 1，并將該反射板與漸變槽線的金屬層焊接使呈電接觸狀態(tài)，并在靠槽線一側(cè)的 上端開有兩條軛流條21,用于軛制后向輻射，并在中間開縫靠饋線處，開一小 方孔，用于使全線13通過，而后置第二敷銅板3，與第一敷銅板2同時(shí)構(gòu)成后 向輻射軛流槽，第一敷銅板2也與非對(duì)稱漸變槽線天線1的接地板面電接處，并 在中間開縫，讓SAM接頭與饋線電接處。
權(quán)利要求
1.一種超寬頻帶波束賦形天線，其特征在于該賦形天線包括非對(duì)稱漸變槽線天線(1)、兩片與非對(duì)稱漸變槽線天線(1)垂直的后置第一敷銅板(2)和第二敷銅板(3)；非對(duì)稱漸變槽線天線(1)及后置第一敷銅板(2)、第二敷銅板(3)都由雙面敷銅的介質(zhì)片構(gòu)成；其中非對(duì)稱漸變槽線天線(1)的正面即在介質(zhì)片(12)的一面設(shè)有非對(duì)稱漸變槽線天線的金屬層(11)，背面為微帶饋線層(13)；后置的第一敷銅板(2)上開有兩條電流軛置作用的條帶(21)，非對(duì)稱漸變槽線天線的喇叭型開口中設(shè)有引向條帶(114)；在非對(duì)稱漸變槽線天線(1)的一側(cè)邊上設(shè)有扼流槽(115)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬頻帶波束賦形天線，其特征在于微帶饋線層 (13)由外接同軸電纜標(biāo)準(zhǔn)連接器的微帶9(T折角段(133)、微帶槽線的耦合段(131)、阻抗匹配段(132)三段不同寬度的微帶線段相接而成。
全文摘要
一種應(yīng)用在無線通信基臺(tái)中的寬頻帶波束賦形天線。它由非對(duì)稱漸變槽線天線及兩片后置金屬反射板組成。非對(duì)稱漸變槽線天線通過光刻雙面敷銅的介質(zhì)片制成一側(cè)為開有非對(duì)稱漸變槽線的金屬導(dǎo)體，其面積大的半側(cè)金屬板邊緣開多條長度等差漸變的軛流槽及槽縫內(nèi)加有引向條帶；另一側(cè)為具有折角段的和階梯變換段的微帶饋線，與面積較小的半側(cè)金屬板對(duì)應(yīng)。后置金屬反射板中央開有縫，用于垂直插入非對(duì)稱槽線天線；一側(cè)開有小孔，用于連接標(biāo)準(zhǔn)連接器和讓饋線通過，使外接同軸電纜與非對(duì)稱漸變槽線天線的微帶饋線相連。非對(duì)稱漸變槽線一側(cè)的金屬導(dǎo)體和靠外側(cè)的后置金屬后反射板焊接，呈電接觸狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01Q13/10GK101409383SQ20081023616
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者唐淑君, 章文勛 申請(qǐng)人:東南大學(xué)