以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線；包括有天線腔體；所述天線腔體內(nèi)并排設(shè)有復(fù)數(shù)個振子單元，所述每個振子單元包括有兩個中心對稱設(shè)置的振子片，每一個振子片并排設(shè)有復(fù)數(shù)個鏤空的隔離槽，每個隔離槽兩側(cè)均設(shè)有復(fù)數(shù)個加載孔；通過如此合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在輻射元上使用了分布加載技術(shù)，通過系列技術(shù)的綜合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了天線的進(jìn)一步小型化，能夠很好地滿足目前通信系統(tǒng)的要求。由于采用了以上結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了天線輻射方向圖控制，具有定向輻射的特點(diǎn)，并且得到了較高的增益。
【專利說明】以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及振子領(lǐng)域，具體涉及一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天 線。

【背景技術(shù)】
[0002] 如今，隨著衛(wèi)星通信系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對衛(wèi)星通信系統(tǒng)接收天線的研究層出不窮， 如單極的、雙極的、螺旋的、四臂螺旋的以及微帶天線結(jié)構(gòu)，均可用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的各種 天線中；傳統(tǒng)的微帶天線因具有剖面低、體積小、重量輕、可共形、易集成、饋電方式靈活、便 于獲得線極化和圓極化等優(yōu)點(diǎn)，已在移動通信，衛(wèi)星通訊，導(dǎo)彈遙測，多普勒雷達(dá)等許多領(lǐng) 域獲得了廣泛的應(yīng)用，但增益有限一直是微帶天線的缺陷；微帶天線是近30年來逐漸發(fā)展 起來的一類新型天線，因其固有的優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用，但其也有存在增益較小、方向 性差、表面波的存在、帶寬不足等缺點(diǎn)。所以對微帶天線進(jìn)行深入研究具有十分重要的工程 價(jià)值和理論意義。在微帶天線設(shè)計(jì)中加載耦合腔技術(shù)是天線工程中常用的實(shí)現(xiàn)小型化的方 法，通過在天線的適當(dāng)位置加載電阻、電抗或?qū)w來改善天線中的電流分布，從而達(dá)到改變 天線的諧振頻率，或者在同樣的工作頻率下降低天線的高度以及改變天線的輻射方向圖等 目的；因此怎么樣實(shí)現(xiàn)加載而又高增益是共同研究的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn)，提供高增益、回饋電流分布穩(wěn)定的一種 以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為 基礎(chǔ)的天線，包括有天線腔體；所述天線腔體內(nèi)并排設(shè)有復(fù)數(shù)個振子單元，所述每個振子單 元包括有一 PCB板，所述PCB板的底面覆有銅層；所述PCB板的頂面設(shè)有振子電路結(jié)構(gòu)，所 述振子電路結(jié)構(gòu)包括有兩個中心對稱設(shè)置的振子片，每一個振子片并排設(shè)有復(fù)數(shù)個鏤空的 隔離槽，每個隔離槽兩側(cè)均設(shè)有復(fù)數(shù)個加載孔；還包括有設(shè)于上方的振子片上端的以及下 方的振子片下端的復(fù)數(shù)個隔離桿，所述每個隔離桿之間的距離為lmm±0. 5mm。
[0005] 其中，所述每個振子片為正方形。
[0006] 其中，所述每個振子片的邊長為5cm± lcm。
[0007] 其中，所述每個隔離槽每一側(cè)的加載孔的直徑為2mm± 1mm。
[0008] 其中，所述每個隔離槽每一側(cè)的加載孔的數(shù)量為十二個。
[0009] 其中，所述隔離槽的寬度為10mm±2mm。
[0010] 其中，所述銅層的厚度為2mm± 1mm。
[0011] 本發(fā)明的有益效果為：振子電路結(jié)構(gòu)包括有兩個中心對稱設(shè)置的振子片，每一個 振子片并排設(shè)有復(fù)數(shù)個鏤空的隔離槽，每個隔離槽兩側(cè)均設(shè)有復(fù)數(shù)個加載孔；通過如此合 理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在輻射元上使用了分布加載技術(shù)，通過系列技術(shù)的綜合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了天線的 進(jìn)一步小型化，能夠很好地滿足目前通信系統(tǒng)的要求。由于采用了以上結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了天線輻 射方向圖控制，具有定向輻射的特點(diǎn)，并且得到了較高的增益。因此本發(fā)明具有高對稱性、 高集成度、小型化、輻射特性好、增益高等優(yōu)異的綜合特性，并且成本低、易于集成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的振子單元的俯視圖； 圖2是本發(fā)明的振子單元的正視圖； 圖3是本發(fā)明的俯視圖； 圖1至圖3中的附圖標(biāo)記說明：1_振子單元；2-天線腔體；11-PCB板；12-安全桿； 13-振子片；14-隔離槽；15-加載孔；16-隔離桿；17-銅層。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，并不是把本發(fā)明的實(shí) 施范圍局限于此。
[0014] 如圖1至圖3所示，本實(shí)施例所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的 天線，包括有天線腔體2 ;所述天線腔體2內(nèi)并排設(shè)有復(fù)數(shù)個振子單元1，所述每個振子單 元1包括有一 PCB板11，所述PCB板11的底面覆有銅層17 ;所述PCB板11的頂面設(shè)有振 子電路結(jié)構(gòu)，所述振子電路結(jié)構(gòu)包括有兩個中心對稱設(shè)置的振子片13,每一個振子片13并 排設(shè)有復(fù)數(shù)個鏤空的隔離槽14,每個隔離槽14兩側(cè)均設(shè)有復(fù)數(shù)個加載孔15。具體的，銅層 17接同軸電纜的外芯相連，即接點(diǎn)回路相連，而加載孔15連接于同軸電纜的內(nèi)芯，通過如 此合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在輻射元上使用了分布加載技術(shù)，通過系列技術(shù)的綜合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了天 線的進(jìn)一步小型化，能夠很好地滿足目前通信系統(tǒng)的要求。振子單元由于采用了以上結(jié)構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)了天線輻射方向圖控制，具有定向輻射的特點(diǎn)，并且得到了較高的增益。因此本發(fā)明具 有高對稱性、高集成度、小型化、輻射特性好、增益高等優(yōu)異的綜合特性，并且成本低、易于 集成。
[0015] 本實(shí)施例所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，所述每個振子 片13為正方形；通過計(jì)算機(jī)軟件的仿真，測得其正方形的結(jié)構(gòu)在輻射性能更佳，且饋電電 流穩(wěn)定，增益性更高。
[0016] 本實(shí)施例所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，所述每個振子 片13的邊長為5cm± lcm ;振子片13的長度決定了電磁波輻射波長，設(shè)定為此數(shù)值，在計(jì)算 機(jī)軟件仿真下，得知，可在增益最大的情況下，衰減比率最低，提高本發(fā)明的實(shí)用性。
[0017] 本實(shí)施例所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，所述每個隔離 槽14每一側(cè)的加載孔15的直徑為2mm± 1mm ;所述每個隔離槽14每一側(cè)的加載孔15的數(shù) 量為十二個；通過測試，其數(shù)值如此可較大程度降低加載孔15之間的互擾。
[0018] 本實(shí)施例所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，所述隔離槽14 的寬度為l〇mm±2mm ;其有效隔離度增加20db。
[0019] 本實(shí)施例所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，所述銅層17 的厚度為2mm± 1mm ;能最大保持接地的穩(wěn)定性，通過計(jì)算機(jī)軟件仿真得知，此厚度的銅層 17在最省原料的前提下，保持振子的散熱和運(yùn)行穩(wěn)定。
[0020] 本實(shí)施例所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，還包括有設(shè)于 上方的振子片13上端的以及下方的振子片13下端的復(fù)數(shù)個隔離桿16,所述每個隔離桿16 之間的距離為lmm±0. 5mm ;其可大大增加振子隔離度，提高天線增益效果。
[0021] 本實(shí)施例所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，還包括有從 PCB板11外邊向外延伸的出的T形的安全桿12,所述安全桿12的長度為10mm±2mm，所述 安全桿12與銅層17電連接；其作用有兩個，一來，在組成振子列時，可以使兩個振子之間的 距離保持安全距離，互繞度底，減少干擾，另外，具備一定的隔離作用，互繞產(chǎn)生的電流可以 延順銅層17接地。
[0022] 以上所述僅是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu) 造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專利申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，其特征在于：包括有天線腔體 (2);所述天線腔體（2)內(nèi)并排設(shè)有復(fù)數(shù)個振子單元（1 )，所述每個振子單元（1)包括有一 PCB板（11 )，所述PCB板（11)的底面覆有銅層（17);所述PCB板（11)的頂面設(shè)有振子電路 結(jié)構(gòu)，所述振子電路結(jié)構(gòu)包括有兩個中心對稱設(shè)置的振子片（13)，每一個振子片（13)并排 設(shè)有復(fù)數(shù)個鏤空的隔離槽（14)，每個隔離槽（14)兩側(cè)均設(shè)有復(fù)數(shù)個加載孔（15);還包括有 設(shè)于上方的振子片（13)上端的以及下方的振子片（13)下端的復(fù)數(shù)個隔離桿（16)，所述每 個隔離桿（16)之間的距離為lmm±0. 5mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，其特征在 于：所述每個振子片（13)為正方形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，其特征在 于：所述每個振子片（13)的邊長為5cm± lcm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，其特征在 于：所述每個隔離槽（14)每一側(cè)的加載孔（15)的直徑為2_± 1_。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，其特征在 于：所述每個隔離槽（14)每一側(cè)的加載孔（15)的數(shù)量為十二個。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，其特征在 于：所述隔離槽（14)的寬度為10mm±2mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以單極性帶隔離桿的微帶振子為基礎(chǔ)的天線，其特征在 于：所述銅層（17)的厚度為2mm± 1mm。
【文檔編號】H01Q21/00GK104064862SQ201410308823
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】石松程 申請人:石松程