一種雙頻天線及雙極化雙頻天線的制作方法
【專利說(shuō)明】-種雙頻天線及雙極化雙頻天線 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及天線設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種雙頻天線及雙極化雙頻天線。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 不同通信系統(tǒng)需采用不同頻帶的發(fā)送/接收天線，因此，天線應(yīng)能夠接收多個(gè)頻帶 的無(wú)線電信號(hào)W應(yīng)用于多個(gè)通信系統(tǒng)。對(duì)于發(fā)送/接收多個(gè)頻率的無(wú)線電信號(hào)，可W使用多 個(gè)單頻天線或在多個(gè)頻率上工作的多頻天線。然而，在提高通信系統(tǒng)空間利用率與可操作 性方面，使用多頻的發(fā)送/接收天線比使用多個(gè)單頻發(fā)送/接收天線，對(duì)通信系統(tǒng)的集成化 設(shè)計(jì)是更有利的。
[0003] 專利文獻(xiàn)CN00806915公開(kāi)了一種多頻共用天線的方案，通過(guò)在電介質(zhì)基板的內(nèi)側(cè) 福射元件與外側(cè)福射元件的間隙連接兩個(gè)福射元件的電感線圈，從而實(shí)現(xiàn)雙頻共用甚至多 頻共用。
[0004] 《電波科學(xué)學(xué)報(bào)》1990年第2期《展寬半波對(duì)稱振子帶寬的一種方法》提出了一種通 過(guò)增加諧振回路展寬對(duì)稱振子帶寬的方法，當(dāng)振子工作在低頻時(shí)，對(duì)應(yīng)其并聯(lián)諧振回路呈 短路狀態(tài)。當(dāng)振子工作在高頻時(shí)，對(duì)應(yīng)其并聯(lián)諧振回路呈開(kāi)路狀態(tài)。運(yùn)樣對(duì)稱振子實(shí)現(xiàn)雙頻 甚至多頻。
[0005] 專利文獻(xiàn)CN201180004411提出了一種緊湊多頻天線，其天線元件配置在介質(zhì)的一 面，經(jīng)過(guò)金屬通孔并聯(lián)另一面的電感器，并且與介質(zhì)另一面的串聯(lián)電容器形成電容器，經(jīng)由 運(yùn)些電容器和串聯(lián)電感器電連接到輸入/輸出端。通過(guò)適當(dāng)?shù)卮_定并聯(lián)電感器的電感、串聯(lián) 電容器的電容和串聯(lián)電感器的電感W創(chuàng)建多個(gè)預(yù)期頻率附近的諧振點(diǎn)。
[0006] 上述文獻(xiàn)的方案如果應(yīng)用于高頻段（比如移動(dòng)通信700MHz~2700MHz頻段），因?yàn)?電感線圈在高頻段會(huì)產(chǎn)生寄生旁路電容和等效串聯(lián)電阻的綜合效應(yīng)，電容在高頻段也存在 寄生旁路電感及串聯(lián)電阻效應(yīng)，同時(shí)存在元件的焊接工藝差異，運(yùn)些非理想的寄生效應(yīng)及 電阻效應(yīng)將導(dǎo)致實(shí)際參數(shù)與理想?yún)?shù)的偏差，影響設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性，且難W保證產(chǎn)品的批量一 致性。
[0007] 專利文獻(xiàn)CN201320047905提出了一種無(wú)源探測(cè)天線振子，主要包括連接塊、U形支 架、天線接收忍和擠壓塊W及左右天線接收端，左右天線接收端用圓形鍛錫侶棒制作，兩端 連接并固定在U型支架上，提高了電磁波信號(hào)的接收面積，并有效地降低了信噪比，然而，該 種探測(cè)天線只工作于單個(gè)頻帶，應(yīng)用于多頻系統(tǒng)時(shí)，需在單個(gè)測(cè)試系統(tǒng)安裝多個(gè)探測(cè)天線， 增大測(cè)試系統(tǒng)的復(fù)雜性。 【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[000引本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙頻天線及雙極化雙頻天線，該雙頻天線通過(guò)采 用將平衡饋電部分、福射臂部分W及隔離部件設(shè)置在介質(zhì)板上，實(shí)現(xiàn)了傳輸?shù)母邷?zhǔn)確性及 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(shí)具有體積輕小的優(yōu)勢(shì)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0010] -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;所述福射臂單 元包括具有第一、第二高頻福射臂的內(nèi)側(cè)福射單元和具有第一、第二低頻福射臂的外側(cè)福 射單元和兩個(gè)用于隔高頻通低頻的隔離元件，第一、第二高頻福射臂的一端與傳輸線連接， 所述第一高頻福射臂的另一端和第一低頻福射臂通過(guò)一隔離元件電連接，所述第二高頻福 射臂的另一端和第二低頻福射臂通過(guò)另一隔離元件電連接;所述每個(gè)隔離元件為一端開(kāi)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(gè)導(dǎo)體分別與相應(yīng)的高頻福 射臂和低頻福射臂連接。
[0011] 進(jìn)一步的，還包括介質(zhì)板，所述饋電單元、傳輸線及福射臂單元均蝕刻于該介質(zhì)板 上，每個(gè)隔離元件的兩個(gè)導(dǎo)體分別蝕刻于介質(zhì)板的正反兩面。
[0012] 優(yōu)選的，所述饋電單元為己倫平衡饋電單元，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=導(dǎo)體帶，W及介質(zhì)板的反面蝕刻出的接地帶，并且，所述第 一、第二導(dǎo)體帶與接地帶構(gòu)成微帶線結(jié)構(gòu)，第=導(dǎo)體帶與接地帶構(gòu)成平行雙線結(jié)構(gòu)。
[0013] 具體的，所述第一、第二和第=導(dǎo)體帶被設(shè)計(jì)成先階梯型變細(xì)后再向外傾斜變粗 并在第=導(dǎo)體帶的末端形成平行雙線，所述接地帶被設(shè)計(jì)成向內(nèi)傾斜變細(xì)并最終形成與第 =導(dǎo)體帶的平行雙線配合的平行雙線。
[0014] 具體的，所述第一高頻福射臂和第二低頻福射臂設(shè)于介質(zhì)板的正面，第二高頻福 射臂和第一低頻福射臂設(shè)于介質(zhì)板的反面，并且所述第一高頻福射臂和第二低頻福射臂與 隔離元件位于介質(zhì)板正面的導(dǎo)體連接，第二高頻福射臂和第一低頻福射臂與隔離元件位于 介質(zhì)板反面的導(dǎo)體連接。
[0015] 所述內(nèi)側(cè)福射單元與隔離元件之間串聯(lián)有可變電阻。
[0016] 進(jìn)一步的，所述己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。
[0017] 進(jìn)一步的，該雙頻天線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(guò) 安裝板與支架連接。
[0018] 本實(shí)用新型還設(shè)及了一種雙極化雙頻天線，包括兩個(gè)上述雙頻天線，所述兩個(gè)雙 頻天線垂直相交，并且兩個(gè)雙頻天線的對(duì)稱軸相互重疊。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具備如下優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 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者開(kāi)路的平行雙線連接，該 平行雙線形成隔離元件，對(duì)于高頻段呈現(xiàn)為高阻抗線，起到隔離高頻的作用，對(duì)于低頻段呈 現(xiàn)為低阻抗線，起到直通低頻的作用，W實(shí)現(xiàn)雙頻段特性。所述隔離元件采用具有穩(wěn)定參數(shù) 的平行雙線實(shí)現(xiàn)，使相關(guān)設(shè)計(jì)具有高的準(zhǔn)確性及批量一致性，改善了現(xiàn)有技術(shù)方案的不足。
[0021] 本實(shí)用新型可在內(nèi)側(cè)福射單元串聯(lián)電阻，通過(guò)改變電阻值來(lái)控制探測(cè)天線的接收 電平，W滿足實(shí)際測(cè)量的要求。
[0022] 己倫平衡饋電部分、傳輸線W及福射臂部分皆設(shè)置在介質(zhì)板上，反面的金屬地與 正面的導(dǎo)體帶形成微帶線結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體帶與反面金屬地形成平行雙線結(jié)構(gòu)，傳輸線也為平行 雙線結(jié)構(gòu)，相比常規(guī)使用圓形鍛錫侶棒制作的方案，本方案具有重量輕的優(yōu)勢(shì)。 【【附圖說(shuō)明】】
[0023] 圖1為本實(shí)用新型雙頻天線的電路原理圖。
[0024] 圖2為圖1所示雙頻天線的隔離元件的一個(gè)實(shí)施方式示意圖。
[0025] 圖3為圖I所示雙頻天線的隔離元件的另一個(gè)實(shí)施方式示意圖。
[0026] 圖4為本實(shí)用新型雙頻天線的物理結(jié)構(gòu)示意圖，其中虛線示出了介質(zhì)板反面的電 路結(jié)構(gòu)。
[0027] 圖5為圖4所示雙頻天線己倫平衡饋電單元的立體圖。
[0028] 圖6為圖4所示傳輸線的立體圖。
[0029] 圖7為圖4所示的福射臂單元立體圖，其中示出了福射臂與隔離元件的連接關(guān)系。
[0030] 圖8為本實(shí)用新型的雙極化雙頻天線的立體圖，其由兩個(gè)圖4所示的雙頻天線垂直 相交組成。 【【具體實(shí)施方式】】
[0031] 下面結(jié)合附圖和示例性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述，其中附圖中相同的 標(biāo)號(hào)全部指的是相同的部件。此外，如果已知技術(shù)的詳細(xì)描述對(duì)于示出本實(shí)用新型的特征 是不必要的，則將其省略。
[0032] 參考圖1至8,圖1為本實(shí)用新型的雙頻天線的電路原理圖，圖2和圖3為圖1中設(shè)及 的隔離元件的電路原理圖，其中，圖2所示的平行雙線的一端被短路，圖3所示的平行雙線的 一端為開(kāi)路。
[0033] 本實(shí)用新型的雙頻天線100包括依次電連接的饋電單元1、傳輸線2和福射臂單元 3。
[0034] 所述饋電單元1具有饋點(diǎn)，用于與外部的饋電網(wǎng)絡(luò)連接，W將饋電網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾娦?號(hào)經(jīng)由饋點(diǎn)傳輸?shù)礁Ｉ浔蹎卧?并由福射臂單元3向空間發(fā)射或?qū)⒏Ｉ浔蹎卧?接收到的信 號(hào)經(jīng)饋電單元1的饋點(diǎn)傳輸?shù)酵獠康酿侂娋W(wǎng)絡(luò)中。
[0035] 所述福射臂單元3包括第一、第二高頻福射臂106、107和第一、第二低頻福射臂 110、111，^及兩個(gè)用^隔離高頻通低頻的隔離元件108、109。其中第一高頻福射臂106通過(guò) 一個(gè)隔離元件108與第一低頻福射臂110電連接，第二高頻福射臂107通過(guò)另一個(gè)隔離元件 109與第二低頻福射臂111電連接。
[0036] 由圖1可W看出，在福射臂單元3中，信號(hào)從傳輸線2經(jīng)高頻福射臂106、107傳輸?shù)?低頻福射臂110、111，也即，第一、第二高頻福射臂106、107無(wú)論從機(jī)械結(jié)構(gòu)，還是信號(hào)傳輸 上都比第一、第二低頻福射臂更靠近傳輸線2。為了便于描述和理解，第一、第二高 頻福射臂統(tǒng)稱為內(nèi)側(cè)福射單元，第一、第二低頻福射臂則統(tǒng)稱為外側(cè)福射單元。
[0037] 請(qǐng)結(jié)合圖2和圖3,兩個(gè)隔離元件108、109的結(jié)構(gòu)相同，W隔離元件108為例。所述隔 離元件108為一端開(kāi)路或短路的平行雙線結(jié)構(gòu)（即具有兩根平行的導(dǎo)體108U1082,平行雙 線的導(dǎo)體1081、1082-端與開(kāi)路器或短路器連接），所述隔離元件的另一端中，一個(gè)導(dǎo)體 1081與內(nèi)側(cè)福射單元連接，另一個(gè)導(dǎo)體1082則與外側(cè)福射單元連接。
[003引具體地，隔離元件108、109采用物理長(zhǎng)度為1(
A為波長(zhǎng)）、特征阻抗為Zo的 導(dǎo)體比