度為1(
A為波長）、特征阻抗為Zo的 導體比如傳輸線。根據(jù)終端有載傳輸線的輸入阻抗公式
（其中Zo為傳 輸線特征阻抗，Zl為負載阻抗，Zin為輸入端阻抗，郎尤是相移常數(shù)，也是均勻無耗傳輸線的傳 播常數(shù))可知：
[0040] 當隔離元件的平行雙線末端開路時，Zl = W,對于高頻福射臂，
時，Zin=W, 隔離元件表現(xiàn)為開路，實現(xiàn)福射臂的斷開;此時，對于低頻福射臂：
時，Zin = O,傳輸線 表現(xiàn)為短路，實現(xiàn)福射臂的直通。
[0041] 當隔離元件的平行雙線末端短路時，Zl = O,對于高頻福射臂，
時，Zin=W,隔 離元件表現(xiàn)為開路，實現(xiàn)福射臂的斷開;此時對于低頻福射臂，
時，傳輸線表現(xiàn)為感 性，起到阻高頻通低頻的作用。
[0042] 由此，本發(fā)明的雙頻天線中，內(nèi)側(cè)福射單元與外側(cè)福射單元的間隙利用末端短路 或開路的平行雙線構(gòu)成的隔離元件連接，該隔離元件對于高頻段表現(xiàn)為高阻抗性、起到隔 離高頻的作用，對于低頻段則表現(xiàn)為低阻抗性，起到直通低頻的作用，從而實現(xiàn)了該天線的 雙頻段特性。
[0043] 隔離元件采用具有穩(wěn)定參數(shù)的傳輸線來實現(xiàn)，使得相關(guān)設(shè)計具有較高的準確性及 批量一致性。
[0044] 圖4-7共同示出了本發(fā)明的上述實施方式的雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，虛線表 征設(shè)在介質(zhì)板反面402的電路結(jié)構(gòu)。所述饋電單元1為己倫平衡饋電單元1。
[0045] 所述己倫平衡饋電單元1、傳輸線2和福射臂單元3-體化設(shè)置于一介質(zhì)板4上。
[0046] 所述己倫平衡饋電單元1包括均蝕刻于介質(zhì)板4正面401并依次連接的第一、第二 和第S導體帶101、102、103, W及蝕刻于介質(zhì)板4反面402的接地帶104。
[0047] 己倫平衡饋電單元1位于介質(zhì)板4正面的導體帶從第一導體帶101到第=導體帶 103先W類似階梯型逐步變細（即向其對稱軸內(nèi)縮），再W拉斜線（向外傾斜)逐漸變粗并過 渡到第=導體帶103的末端為平行雙線結(jié)構(gòu)，介質(zhì)板4反面402的接地帶104被設(shè)計成向內(nèi)傾 斜變細并最終形成與第=導體帶的平行雙線配合的平行雙線，從而使得介質(zhì)板4正面401的 第一、第二導體帶1〇1、1〇2與反面的接地帶104構(gòu)成微帶線結(jié)構(gòu)，第=導體帶103與接地帶 104構(gòu)成平行雙線結(jié)構(gòu)。
[0048] 傳輸線2與己倫平衡饋電單元1和福射臂單元3連接，并在介質(zhì)板4的正面和反面W 蝕刻工藝印制出類似的平行雙線（參見圖6)。該平行雙線為特性阻抗是Zo,長度是L的 平行雙線，通過改變所述傳輸線的線寬和線長可W實現(xiàn)傳輸線與福射臂單元之間的阻抗匹 配。
[0049] 請結(jié)合圖7，如前文所述，隔離元件108、109為一端短路或開路的平行雙線結(jié)構(gòu)。所 述隔離元件108、109在介質(zhì)板4上表現(xiàn)為分別蝕刻于介質(zhì)板4正、反兩面的一對平行導體 1081、1082。其中，平行雙線的端部114和115為隔離元件108和109短路或開路的位置。
[0050] 請結(jié)合圖4和圖7,所述福射臂單元3在介質(zhì)板4上W如下方式設(shè)置:所述第一高頻 福射臂106和第二低頻福射臂111蝕刻于介質(zhì)板4的正面，第二高頻福射臂107和第一低頻福 射臂110蝕刻于介質(zhì)板4的反面。隔離元件108的兩個導體中，介質(zhì)板4正面的導體與第一高 頻福射臂106連接，介質(zhì)板4反面的導體則與第一低頻福射臂110連接;隔離元件109的兩個 導體中，介質(zhì)板4正面的導體與第二低頻福射臂111連接，介質(zhì)板4反面的導體則與第二高頻 福射臂107連接。
[0051] 在該雙頻天線中，己倫平衡饋電單元1、傳輸線2與福射臂單元3-體化設(shè)計，并在 介質(zhì)板上采用蝕刻加工工藝制作，相對于常規(guī)使用圓形鍛錫侶棒制作的方案，本發(fā)明的雙 頻天線100具有重量輕的優(yōu)勢。
[0052] 進一步的，內(nèi)側(cè)福射單元106、107與隔離元件108、109之間串聯(lián)有可變電阻112、 113, W通過改變可變電阻112、113的電阻值來控制探測天線的接收電平，進而滿足實際測 量的要求。
[0053] 進一步的，所述己倫平衡饋電單元1的末端可與一端帶有N型接頭的同軸線（圖未 示)焊接，W方便使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀提取測量得到雙頻天線輸出端口（即福射臂單元）的 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。
[0054] 進一步的，還包括安裝板5和用于固定該天線100的支架，所述介質(zhì)板4通過安裝板 5與支架連接。由于使用支架對天線進行固定，減少了該天線應用時的位置誤差。
[0055] 本發(fā)明中還設(shè)及一種上述隔離元件的制備方法，包括W下步驟：
[0056] 選擇兩條導體(或傳輸線)形成平行雙線作為隔離元件的基體；
[0057] 將平行雙線的一端進行開路或短路處理，比如在該端連接開路器或短路器；
[005引測量并觀察平行雙線的輸入端特性并判斷其輸入端特性是否阻高頻通低頻；
[0059] 當輸入端特性滿足阻高頻通低頻時提取其作為隔離元件；當輸入特性不滿足阻高 頻通低頻時，改變平行雙線的物理線長和特性阻抗，直到滿足阻高頻通低頻的輸入端特性 要求。
[0060] 參見圖8,本發(fā)明還設(shè)及一種雙極化雙頻天線200,包括兩個上述雙頻天線100,所 述兩個雙頻天線垂直相交，并且兩個雙頻天線100的對稱軸相互重疊。
[0061] 雖然上面已經(jīng)示出了本發(fā)明的一些示例性實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理 解，在不脫離本發(fā)明的原理或精神的情況下，可W對運些示例性實施例做出改變，本發(fā)明的 范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1. 一種雙頻天線，包括依次電連接的饋電單元、傳輸線及福射臂單元;其特征在于： 所述輻射臂單元包括具有第一、第二高頻輻射臂的內(nèi)側(cè)輻射單元和具有第一、第二低 頻輻射臂的外側(cè)輻射單元和兩個用于隔高頻通低頻的隔離元件，第一、第二高頻輻射臂的 一端與傳輸線連接，所述第一高頻輻射臂的另一端和第一低頻輻射臂通過一隔離元件電連 接，所述第二高頻輻射臂的另一端和第二低頻輻射臂通過另一隔離元件電連接； 所述每個隔離元件為一端開路或短路的平行雙線結(jié)構(gòu)，組成隔離元件的平行雙線另一 端的兩個導體分別與相應的高頻輻射臂和低頻輻射臂連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于:還包括介質(zhì)板，所述饋電單元、傳輸線 及輻射臂單元均蝕刻于該介質(zhì)板上，每個隔離元件的兩個導體分別蝕刻于介質(zhì)板的正反兩 面。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙頻天線，其特征在于:所述饋電單元為巴倫平衡饋電單元， 其包括在所述介質(zhì)板的正面蝕刻出并依次連接的第一、第二和第三導體帶，以及介質(zhì)板的 反面蝕刻出的接地帶，并且，所述第一、第二導體帶與接地帶構(gòu)成微帶線結(jié)構(gòu)，第三導體帶 與接地帶構(gòu)成平行雙線結(jié)構(gòu)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙頻天線，其特征在于:所述第一、第二和第三導體帶被設(shè)計 成先階梯型變細后再向外傾斜變粗并在第三導體帶的末端形成平行雙線，所述接地帶被設(shè) 計成向內(nèi)傾斜變細并最終形成與第三導體帶的平行雙線配合的平行雙線。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙頻天線，其特征在于:所述第一高頻輻射臂和第二低頻輻射 臂設(shè)于介質(zhì)板的正面，第二高頻輻射臂和第一低頻輻射臂設(shè)于介質(zhì)板的反面，并且所述第 一高頻輻射臂和第二低頻輻射臂與隔離元件位于介質(zhì)板正面的導體連接，第二高頻輻射臂 和第一低頻輻射臂與隔離元件位于介質(zhì)板反面的導體連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙頻天線，其特征在于:還包括安裝板和用于固定該天線的支 架，所述介質(zhì)板通過安裝板與支架連接。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙頻天線，其特征在于:所述巴倫平衡饋電單元的末端與一端 帶有N型接頭的同軸線焊接。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于：內(nèi)側(cè)輻射單元與所述隔離元件之間串 接有可變電阻。9. 一種權(quán)利要求1至8任一項中的隔離元件的制備方法，其特征在于:包括以下步驟： 選擇兩條導體或傳輸線形成平行雙線作為隔離元件的基體； 將平行雙線的一端進行開路或短路處理； 測量并觀察平行雙線的輸入端特性并判斷其輸入端特性是否阻高頻通低頻； 當輸入端特性滿足阻高頻通低頻時提取其作為隔離元件；當輸入特性不滿足阻高頻通 低頻時，改變平行雙線的物理線長和特性阻抗，直到滿足阻高頻通低頻的輸入端特性要求。10. -種雙頻雙極化天線，其特征在于：包括兩個權(quán)利要求1至8任一項所述的雙頻天 線，所述兩個雙頻天線垂直相交，并且兩個雙頻天線的對稱軸相互重疊。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙頻天線，包括依次電連接的饋電單元、傳輸線及輻射臂單元；所述輻射臂單元包括具有第一、第二高頻輻射臂的內(nèi)側(cè)輻射單元和具有第一、第二低頻輻射臂的外側(cè)輻射單元及兩個設(shè)于內(nèi)側(cè)、外側(cè)輻射單元之間的隔離元件，內(nèi)側(cè)輻射單元的一端與傳輸線連接，內(nèi)側(cè)輻射單元的另一端與外側(cè)輻射單元通過隔離元件電連接；所述每個隔離元件為一端開路或短路的平行雙線結(jié)構(gòu)，組成隔離元件的平行雙線另一端的兩個導體分別與相應的高頻輻射臂和低頻輻射臂連接。本發(fā)明的雙頻天線實現(xiàn)了傳輸?shù)母邷蚀_性及生產(chǎn)的批量一致性，改善了現(xiàn)有技術(shù)方案的不足，同時具有體積輕小的優(yōu)勢。
【IPC分類】H01Q5/30, H01Q5/50
【公開號】CN105576378
【申請?zhí)枴緾N201510956533
【發(fā)明人】賴展軍, 朱劍青
【申請人】京信通信系統(tǒng)（廣州）有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月17日