專利名稱：一種雙極化天線振子的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種移動通信領域使用的天線，具體是指一種天線用振子。
背景技術(shù)：
隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，對天線的要求也越來越高。基站天線一般由形式相同 的輻射單元組合成陣列形式，以獲得高的增益。輻射單元的增益、交叉極化比、前后比等性 能將直接影響到整個天線的性能。 現(xiàn)有技術(shù)中有采用印刷電路板(PCB)實現(xiàn)的天線，稱為PCB天線或者印刷電路板 天線。PCB天線一般包括由一層基板及印制其上的上下兩金屬層組成的天線振子，該天線振 子的上金屬層包括信號饋入傳輸線及從該傳輸線一端延長四分之一波長的導體輻射帶輻 射部分，下金屬層包括傳輸線的接地與其延伸的兩段四分之一波長導體帶輻射部分，PCB天 線信號源由傳輸線饋入。 為了提高輻射效率，同時增加其增益，PCB天線的接地部分往往將金屬層面積做得 比較大，但是PCB天線的接地部分較大帶來的效果是，在加大增益的同時，其方向性相應的 增加，在某一特定方向電磁屏蔽效果會比較顯著。 基于目前PCB天線的缺點，有必要提出一種既能提高輻射效率又可以加大增益， 且適于廣泛使用的微帶天線。而設計這種新型微帶天線的關鍵就是設計一種性能良好的振 子。
實用新型內(nèi)容本實用新型需解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、輻射效率高、頻帶寬、增益高、交 叉極化特性良好的雙極化天線振子。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型設計出一種雙極化天線振子，包括方形非金屬基 體，印制于方形非金屬基體上的上層金屬層和下層金屬層，在方形非金屬基體上表面的中 心沿著X軸和Y軸方向有兩個相互垂直的"工字形"留空，方形非金屬基體上的四個角處也 留空，金屬層為沿著所述的"工字形"分布，形成由四個相同的彎折金屬帶組成的封閉的回 路，所述的金屬帶由位于中心的平行傳輸線和與平行傳輸線連接的輻射導體組成，在兩條 平行傳輸線的交叉處分別設有兩個饋電通孔。下層金屬層相對于兩條平行傳輸線的交叉位 置處有四片獨立的用于固定電纜的金屬焊點。 所述的兩個饋電通孔分設置于兩條平行傳輸線的交叉處并分別處于方形非金屬 基體兩對角線上，形成交叉極化方向。 所述的輻射導體為兩邊對稱的彎折，通過調(diào)節(jié)該彎折的寬度、高度、彎折處的角度
和彎折的數(shù)目，達到調(diào)節(jié)工作頻帶范圍、角度探測范圍和交叉極化的參數(shù)。 作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案是所述的輻射導體為兩邊對稱的三級臺階狀的
彎折，由三段不同寬度、高度、彎折角度的彎折組成，在方形非金屬基體兩對角線上，形成交
叉極化方向。[0011] 作為對上述方案進一步的改進是所述的上層金屬層和下層金屬層采用導電性能 和延展性能好的銅箔，所述的方形非金屬基體為雙面敷銅環(huán)氧板。 作為對上述方案更進一步的改進是所述的上層金屬層和下層金屬層的表面覆蓋 有鍍錫保護層。 本實用新型雙極化天線振子通過在印刷電路板上印制四個相同的金屬彎折以及 位于幾何中心的饋電位置，形成雙振子。由于相鄰金屬折彎的電流同相，所以其輻射的電磁 波相位相同，從而沿著兩個金屬折彎角平分線方向的電場幅度最大，而在垂直于角平分線 方向的電場分量反相而抵消。基于上述原理，使得該振子輻射效率大大提高，同時折彎的金 屬導體在保證電氣性能的前提下，有效地縮小了輻射單元的物理尺寸，也使得該振子的增 益大大提高。 本實用新型雙極化天線振子與現(xiàn)有天線振子相比，成本較低，且結(jié)構(gòu)簡單易于制 造，可廣泛應用于高頻基站天線、雙頻基站天線、TD—體化天線以及可以作為微波天線的基 本組成單元。 本實用新型雙極化天線振子可以同時發(fā)射或接收兩種極化的電磁波，提高天線的 工作能力，而它采用的折彎與阻抗變換特性，使其具有寬的工作頻帶和寬的半功率波瓣寬 度，增益高、交叉極化好。
圖1是本實用新型振子的正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型振子的反面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1AA方向剖視圖。
具體實施方式為了便于本領域技術(shù)人員的理解，下面將結(jié)合具體實施例及附圖對本實用新型的 結(jié)構(gòu)原理作進一步的詳細描述 如圖1、圖3所示，一種雙極化天線振子，包括方形非金屬基體l，該方形非金屬基 體為雙面敷銅環(huán)氧板，印制于方形非金屬基體1上的上層金屬層2和下層金屬層3，上層金 屬層2和下層金屬層3采用導電性能和延展性能好的銅箔。在方形非金屬基體1上表面的 中心沿著X軸和Y軸方向有兩個相互垂直的"工字形"留空，方形非金屬基體1上的四個角 處也留空，上層金屬層2為沿著所述的"工字形"分布，形成由四個相同的彎折金屬帶21組 成的封閉回路，所述的金屬帶21由位于中心的平行傳輸線22和與平行傳輸線22連接的輻 射導體23組成，相鄰的兩條平行傳輸線22端處設置兩個饋電通孔5，所述的饋電通孔5分 別處于方形非金屬基體1兩對角線上，形成交叉極化方向。所述的輻射導體23為兩邊對稱 的三級臺階狀彎折，由彎折段231 、232 、232 ，、233 、233，組成。 本實用新型中輻射導體23可為任意兩對稱的彎折，通過調(diào)節(jié)該彎折的寬度、高 度、彎折處的角度和彎折的數(shù)目，達到調(diào)節(jié)工作頻帶范圍、角度探測范圍和交叉極化的參 數(shù)。 為了保持光亮的金屬箔層免受大氣的腐蝕，避免由于不同的金屬對金屬泊層產(chǎn)生 電化腐蝕，保證振子表面層的導電性能穩(wěn)定可靠，在上層金屬層2和下層金屬層3的表面覆蓋有鍍錫保護層4。 如圖2所示，下層金屬層3為用于固定電纜的四個金屬接點31，四個金屬接點31 分別獨立設置， 一般設置在兩條平行傳輸線的交叉處。 本實用新型雙極化天線振子在天線中應用時，通過兩個饋電通孔5分別連接電 纜，而這兩個饋電方向相互垂直，由此可實現(xiàn)極化方向相互垂直的輻射單元，從而成為具有 雙極化特性的天線輻射單元。此外該天線具有無特定方向的電磁屏蔽，且輻射具有全向性， 可以同時發(fā)射或接收水平極化電磁波和垂直極化電磁波，提高天線的工作能力，具有寬的 工作頻帶和寬的角度探測范圍，用增益高、交叉極化好。 上述內(nèi)容，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用于限制本實用新型的實施方案， 本領域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，所作出的適當變通或修改，都應在本實用新型的 保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種雙極化天線振子，包括方形非金屬基體(1)，印制于方形非金屬基體(1)上的上層金屬層(2)和下層金屬層(3)，其特征在于在方形非金屬基體(1)上表面的中心沿著X軸和Y軸方向有兩個相互垂直的“工字形”留空，方形非金屬基體(1)上的四個角處也留空，上層金屬層(2)為沿著所述的“工字形”分布，形成由四個相同的彎折金屬帶(21)組成的封閉回路，所述的金屬帶(21)由位于中心的平行傳輸線(22)和與平行傳輸線(22)連接的輻射導體(23)組成，在兩條平行傳輸線的交叉處設有兩個饋電通孔(5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化天線振子，其特征在于所述的兩個饋電通孔(5)設 置于兩條平行傳輸線的交叉處，并分別處于方形非金屬基體(1)兩對角線上，形成交叉極 化方向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙極化天線振子，其特征在于所述的輻射導體(23)為 兩邊對稱的彎折，通過調(diào)節(jié)該彎折的寬度、高度、彎折處的角度和彎折的數(shù)目，達到調(diào)節(jié)工 作頻帶范圍、角度探測范圍和交叉極化的參數(shù)效果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙極化天線振子，其特征在于所述的輻射導體(23)為兩邊 對稱的三級臺階狀彎折，由彎折段231 、232 、232'、233 、233'組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙極化天線振子，其特征在于下層金屬層(3)為用于固定 電纜的四個金屬接點(31)，四個金屬接點(31)分別獨立設置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的雙極化天線振子，其特征在于所述的上層金屬層(2)和 下層金屬層(3)采用導電性能和延展性能好的銅箔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙極化天線振子，其特征在于所述的上層金屬層(2)和下 層金屬層(3)的表面覆蓋有鍍錫保護層(4)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的雙極化天線振子，其特征在于所述的方形非金屬基體 (1)為雙面敷銅環(huán)氧板。
專利摘要本實用新型公開了一種雙極化天線振子，包括方形非金屬基體，印制于方形非金屬基體上的上層金屬層和下層金屬層，在方形非金屬基體上表面的中心沿著X軸和Y軸方向有兩個相互垂直的“工字形”留空，方形非金屬基體上的四個角處也留空，上層金屬層為沿著所述的“工字形”分布，形成由四個相同的彎折金屬帶組成的封閉回路，所述的金屬帶由位于中心的平行傳輸線和與平行傳輸線連接的輻射導體組成，在金屬帶上設有兩個饋電通孔。本實用新型天線振子成本低廉，且結(jié)構(gòu)簡單易于制造，可以廣泛應用于高頻接收天線、雙頻基站天線、TD-SCDMA一體化天線以及可以作為厘米波天線的基本組成單元。
文檔編號H01Q13/08GK201450115SQ20092006173
公開日2010年5月5日 申請日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者代喜望, 吳琦, 陳暉 申請人:東莞市暉速天線技術(shù)有限公司