一種超寬帶小型化交叉圓極化天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域中的天線技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種超寬帶小型化交叉圓極化天線。
【背景技術(shù)】
[0002]按照國際無線電規(guī)則規(guī)定，現(xiàn)有的無線電通信共分成航空通信、航海通信、陸地通信、衛(wèi)星通信、廣播、電視、無線電導(dǎo)航，定位以及遙測、遙控、空間探索等50多種不同的業(yè)務(wù)，并對每種業(yè)務(wù)都規(guī)定了一定的頻段。
[0003]在移動通信業(yè)務(wù)中，所有手機的通訊頻段各不相同，GSM 900使用890-960MHZ，GSM1800 使用 1710-1850MHz，CDMA使用 825-880MHz，3G 的主要工作頻段則在 1880-2025MHz，而此前工信部批準(zhǔn)的4G頻段是2575-2635MHZ等高頻段。
[0004]目前的2G、3G、4G通信網(wǎng)絡(luò)共存，無論是基站還是室內(nèi)分布系統(tǒng)，每個通信系統(tǒng)都有各自的天線，現(xiàn)有天線的帶寬較窄，在滿足2G、3G、4G天線帶寬時需要采用多種不同帶寬的天線，建站成本高。線極化天線接收線極化天線普遍存在著多徑衰落，使得無線信號在某一時刻可能嚴(yán)重衰落，為了解決這個問題，現(xiàn)在的基站與終端天線都采用極化分集接收，即采用雙通道雙極化天線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中雙極化天線帶寬較窄缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種超寬帶小型化交叉圓極化天線。
[0006]本發(fā)明實施例提供的一種超寬帶小型化交叉圓極化天線，包括:依次設(shè)置的多個輻射片、基片、反射板和相移90度等功率分配器；
[0007]基片的正面與輻射片相對，且基片的正面設(shè)有激勵縫隙；基片的背面與反射板相對，且基片的背面設(shè)有第一功分器及兩路第一傳輸線、第二功分器及兩路第二傳輸線；第一傳輸線和第二傳輸線分別為兩路極化正交的交叉線極化天線的傳輸線；兩路第一傳輸線分別與第一功分器的兩個輸出端相連，兩路第二傳輸線分別與第二功分器的兩個輸出端相連；
[0008]第一功分器和第二功分器的輸入端分別與相移90度等功率分配器的兩個輸入端相連；
[0009]兩路第一傳輸線和兩路第二傳輸線分別與激勵縫隙正交相交、并與基片正面的金屬面相連，且傳輸線與激勵縫隙正交相交的四個正交點對稱分布；
[0010]多個輻射片為互相平行設(shè)置的圓形輻射片，且輻射片距離基片越遠(yuǎn)，輻射片的直徑越小。
[0011]在上述技術(shù)方案中，激勵縫隙為對稱的漸變形狀，包括:正十字形漸變形狀、菱形十字漸變形狀、工字漸變形狀；
[0012]在短路饋點處激勵縫隙的寬度最窄，越靠近激勵縫隙中央位置激勵縫隙的寬度越寬，短路饋點為傳輸線與激勵縫隙正交相交的正交點。
[0013]在上述技術(shù)方案中，在十字縫隙的中央位置還設(shè)有與激勵縫隙形成電容耦合的圓形金屬面，圓形金屬面被十字縫隙包圍。
[0014]在上述技術(shù)方案中，基片背面在基片正面的激勵縫隙的映射位置設(shè)置有與激勵縫隙形狀相同的十字縫隙，十字縫隙與各傳輸線支路相連通；
[0015]在十字縫隙的中央位置設(shè)有與激勵縫隙形成電容耦合的圓形金屬面，圓形金屬面的四周都被十字縫隙所包圍。
[0016]在上述技術(shù)方案中，基片上設(shè)有多個過孔，且過孔沿傳輸線邊沿和/或激勵縫隙邊沿分布；基片正面的金屬面與基片背面的金屬面通過過孔相連。
[0017]本發(fā)明實施例提供的超寬帶小型化交叉圓極化天線，通過設(shè)置的大小不同、對應(yīng)不同頻段的多層輻射片，達(dá)到擴展頻帶的效果；由第一傳輸線和第二傳輸線分別傳輸極化相差90度的兩路傳輸信號，由等分二功分器將每路信號分成兩路支路信號，該四條傳輸線支路同時激勵十字星形激勵縫隙，形成四次饋電，產(chǎn)生的電磁波激勵多層輻射片，在多層薄層空間內(nèi)形成多個不同頻率的駐波型電磁場，并通過反射板二次激勵這些輻射片，使得電磁波在大小不同的多層輻射片對應(yīng)的不同頻段中形成了多次諧振，從而達(dá)到擴展頻帶的效果。通過加入相移90度等功率分配器，使得輸出的交叉線極化波在空間中形成交叉圓極化波，通過空間距離和極化的損耗，使得天線獲得相應(yīng)的天線端口隔離度。交叉圓極化天線取代交叉線極化天線，不僅接收能力比線極化天線好，而且抗干擾、抗衰弱、更穩(wěn)定；同時使得天線從兩個接頭變?yōu)橐粋€接頭，提高了通道利用率，縮小了體積，節(jié)省了成本。
[0018]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
[0019]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0020]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0021]圖1為本發(fā)明實施例中超寬帶小型化交叉圓極化天線的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實施例中基片背面的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實施例中基片正面的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實施例中超寬帶小型化交叉圓極化天線的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實施例中基片短路饋點處的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0027]根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種超寬帶小型化交叉圓極化天線，圖1為本發(fā)明實施例提供的超寬帶小型化交叉圓極化天線的結(jié)構(gòu)圖，圖2和圖3分別為基片的背面結(jié)構(gòu)圖和正面結(jié)構(gòu)圖，圖4為該交叉圓極化天線的立體結(jié)構(gòu)圖。具體的，該超寬帶小型化交叉圓極化天線依次設(shè)置有多個輻射片20、基片10和反射板30。其中，輻射片20可以通過輻射片支架固定在基片10上，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，輻射片20也可以通過其他方式固定，采用輻射片支架僅為其中一種【具體實施方式】。
[0028]其中，基片10的正面與輻射片20相對，且基片10的正面設(shè)有激勵縫隙101 ;基片10的背面與反射板30相對，且基片10的背面設(shè)有第一功分器110及兩路第一傳輸線111、第二功分器120及兩路第二傳輸線121 ;第一傳輸線111和第二傳輸線121分別為兩路極化正交的交叉線極化天線的傳輸線；兩路第一傳輸線111分別與第一功分器110的兩個輸出端相連，兩路第二傳輸線121分別與第二功分器120的兩個輸出端相連。具體的，第一功分器110和第二功分器120均為等分二功分器。
[0029]兩路第一傳輸線111和兩路第二傳輸線121分別與激勵縫隙101正交相交、并與基片10正面的金屬面相連，且傳輸線與激勵縫隙101正交相交的四個正交點對稱分布。多個輻射片20為互相平行設(shè)置的圓形輻射片，且輻射片距離基片越遠(yuǎn)，輻射片的直徑越小，具體如圖1所示。
[0030]該超寬帶小型化交叉圓極化天線還包括:相移90度等功率分配器150。如圖1所示，相移90度等功率分配器150可以設(shè)置在基片的背面。其中，第一功分器110和第二功分器120的輸入端分別與相移90度等功率分配器150的兩個輸入端相連。相移90度等功率分配器的輸出端即為該交叉圓極化天線的發(fā)射端或接收端，可以向外輸出交叉圓極化天線信號。
[0031]優(yōu)選的，激勵縫隙101為對稱的漸變形狀，包括但不限于:正十字形漸變形狀、菱形十字漸變形狀、工字漸變形狀。具體的，如圖2和圖3所示，在短路饋點處激勵縫隙的寬度最窄，越靠近激勵縫隙中央位置激勵縫隙的寬度越寬，短路饋點為傳輸線與激勵縫隙正交相交的正交點。短路饋點處的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖參見圖5所示。
[0032]在圖2中，基片背面在基片正面的激勵縫隙101的映射位置設(shè)置有與激勵縫隙101形狀相同的十字縫隙102，十字縫隙102與各傳輸線支路相連通。在本發(fā)明實施例提供的交叉圓極化天線中，在十字縫隙的中央位置還設(shè)有與激勵縫隙形成電容耦合的圓形金屬面130，圓形金屬面130的四周都被十字縫隙所包圍。該圓形金屬面130與上述基片10的背面金屬面并不連通。圓形金屬面130可以減少激勵縫隙102的長度，有利于實現(xiàn)天線的小型化。