新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线制造技术

本发明专利技术公开了一种新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线。该天线基于电磁偶极子互补工作原理，使用单馈电方式实现低剖面圆极化电磁偶极子天线,整个结构采用四层PCB组合,大大缩减传统电磁偶极子天线剖面较高这一缺点,另外本设计巧妙地利用电偶极子,磁偶极子旋转对称的方式实现了天线左旋圆极化特性。本作品为低剖面圆极化电磁偶极子天线,具有宽带，低剖面，圆极化，高增益，方向图一致的功能。本发明专利技术不仅可以实现天线的宽带效果，而且采用新颖巧妙地结构形式实现圆极化低剖面的优良特性，具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线
本专利技术涉及圆极化天线
，尤其涉及一种新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线。
技术介绍
圆极化天线因其发射的信号可以被任意极化方式的天线接收到，可以大大减少能量损耗和不必要的极化损失而在电子侦察，电子对抗等很多领域得到普遍的应用。电磁偶极子天线因其利用电磁偶极子互补原理可以在较宽的频带内实现天线方向图的一致性等特性在近年来也受到越来越多研究者的青睐。但是传统的电磁偶极子天线实现圆极化特性都是利用双馈的形式，这无疑增加了天线设计的成本和难度，同时传统的的电磁偶极子天线剖面较高，基本在四分之一个波长，使得其应用范围严重受到限制。利用PCB技术和曲流技术实现的电磁偶极子天线，相较于传统电磁偶极子天线，可以大大降低天线剖面，另外利用旋转对称方式放置天线的电偶极子，仅使用单馈电的形式就可以将实现天线的圆极化特性。这种馈电方式可以减小天线的复杂度，节约成本。此外，这种电磁偶极子天线还能在较宽的频带范围内实现天线的方向图的一致性，同时轴比较低，天线的增益较高。因此对这种天线进行研究从而获得更高性能的天线技术指标具有重要的实际工程价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线，通过采用PCB技术和曲流技术等方法降低天线的剖面，另外利用旋转对称方式放置天线的电偶极子，施加以适当的单馈电激励，实现天线圆极化特性。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线，包含第一至第四层PCB板；所述第一至第四层PCB版均为矩形；所述第一层PCB板上设有第一至第三贴片，其中，所述第一贴片上设有若干金属化过孔；所述第二贴片和第一贴片关于第一层PCB板的中心旋转对称；所述第三贴片设置在PCB板的中心，其上设有一个非金属化过孔和至少一个金属化过孔；所述第二层PCB板上设有第四至第七贴片，其中，所述第四贴片上设有和所述第一贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第五贴片上设有和所述第二贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第六贴片上设有和所述第三贴片上的金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第七贴片上设有一个和所述第三贴片上非金属化过孔相对应的非金属化过孔；所述第三层PCB板上设有第八至第十一贴片，其中，所述第八贴片上设有和所述第四贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第九贴片上设有和所述第五贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第十贴片上设有一个和所述第七贴片上非金属化过孔对应的非金属化过孔；所述第十一贴片和所述第六贴片对应设置；所述第四层PCB板上设有第十二贴片；所述第十二贴片呈领结形、关于第四层PCB板的中心呈中心对称，其上设有和所述第十贴片上非金属化过孔对应的金属化过孔；所述第十二贴片上的金属化过孔通过同轴线和第十贴片上的非金属化过孔、第七贴片上的非金属化过孔、第三贴片上的非金属化过孔依次相连；所述第二贴片、第一贴片形成关于第一层PCB板的中心旋转对称的电偶极子，所述第十二贴片形成磁偶极子，同轴线、第三贴片、第三贴片上的金属化过孔、第六贴片上的金属化过孔一起形成馈电结构，且所述电偶极子与磁偶极子位置相互正交。作为本专利技术新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线进一步的优化方案，所述第一至第四层PCB板均采用wangling制成，介电常数为2.65，厚度为1.5mm。作为本专利技术新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线进一步的优化方案，所述第一层PCB板在其两个对角处沿边缘均设有若干金属化过孔，所述两个对角边缘处的金属化过孔均呈L形，所述第二至第四层PCB板上均设有和所述第一层PCB板上金属化过孔对应的金属化过孔。作为本专利技术新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线进一步的优化方案，所述第一贴片上金属化过孔的数量是6到12个。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1.本专利技术主要提出一种新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线，通过电磁偶极子天线互补原理实现天线宽带圆极化，低剖面，高增益，XOZ面YOZ面方向图良好的一致性。2.结构简单：结构为印刷电路板，简单紧凑，方便加工，适合大量生产。3.创新性强，技术前瞻性好：本专利技术使用旋转对称的电偶极子，实现了圆极化特性；同时使用曲流技术和PCB工艺有效地较低天线的剖面，创新性强；拓展了基站天线的应用范围，具有很好的技术前瞻性。4.宽带低轴比高增益：宽带双极化天线能够实现轴比带宽23%，XOZ面、YOZ面方向图一致性良好，整个工作频带内天线的增益在5.6dBi以上，且增益稳定。5.加工成本低：整个天线PCB制作，成本低。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中第一层PCB板的结构示意图；图3为本专利技术中第二层PCB板的结构示意图；图4为本专利技术中第三层PCB板的结构示意图；图5为本专利技术中第四层PCB板的结构示意图；图6为本专利技术的侧视图；图7为本专利技术的S参数结果图；图8为本专利技术的轴比结果图；图9为本专利技术的天线增益图；图10、图11、图12分别为本专利技术在5.2GHz、5.7GHz、6.2GHz的工作方向图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术公开了一种新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线，包含第一至第四层PCB板；所述第一至第四层PCB版均为矩形；所述第一层PCB板上设有第一至第三贴片，其中，所述第一贴片上设有若干金属化过孔；所述第二贴片和第一贴片关于第一层PCB板的中心旋转对称；所述第三贴片设置在PCB板的中心，其上设有一个非金属化过孔和至少一个金属化过孔；所述第二层PCB板上设有第四至第七贴片，其中，所述第四贴片上设有和所述第一贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第五贴片上设有和所述第二贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第六贴片上设有和所述第三贴片上的金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第七贴片上设有一个和所述第三贴片上非金属化过孔相对应的非金属化过孔；所述第三层PCB板上设有第八至第十一贴片，其中，所述第八贴片上设有和所述第四贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第九贴片上设有和所述第五贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第十贴片上设有一个和所述第七贴片上非金属化过孔对应的非金属化过孔；所述第十一贴片和所述第六贴片对应设置；所述第四层PCB板上设有第十二贴片；所述第十二贴片呈领结形、关于第四层PCB板的中心呈中心对称，其上设有和所述第十贴片上非金属化过孔对应的金属化过孔；所述第十二贴片上的金属化过孔通过同轴线和第十贴片上的非金属化过孔、第七贴片上的非金属化过孔、第三贴片上的非金属化过孔依次相连；所述第二贴片、第一贴片形成关于第一层PCB板的中心旋转对称的电偶极子，所述第十二贴片形成磁偶极子，同轴线、第三贴片、第三贴片上的金属化过孔、第六贴片上的金属化过孔一起形成馈电结构，且所述电偶极子与磁偶极子位置相互正交。所述第一至第四层PCB板均采用wangling制成，介电常数为2.65，厚度为1.5mm。所述第一层PCB板在其两个对角处沿边缘均设有若干金属化过孔，所述两个对角边缘处的金属化过孔均呈L形，所述第二至第四层PCB板上均设有和所述第一层PCB板上金属化过孔对应的金属化过孔。所述第一贴片本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线，其特征在于，包含第一至第四层PCB板；所述第一至第四层PCB版均为矩形；所述第一层PCB板上设有第一至第三贴片，其中，所述第一贴片上设有若干金属化过孔；所述第二贴片和第一贴片关于第一层PCB板的中心旋转对称；所述第三贴片设置在PCB板的中心，其上设有一个非金属化过孔和至少一个金属化过孔；所述第二层PCB板上设有第四至第七贴片，其中，所述第四贴片上设有和所述第一贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第五贴片上设有和所述第二贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第六贴片上设有和所述第三贴片上的金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第七贴片上设有一个和所述第三贴片上非金属化过孔相对应的非金属化过孔；所述第三层PCB板上设有第八至第十一贴片，其中，所述第八贴片上设有和所述第四贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第九贴片上设有和所述第五贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第十贴片上设有一个和所述第七贴片上非金属化过孔对应的非金属化过孔；所述第十一贴片和所述第六贴片对应设置；所述第四层PCB板上设有第十二贴片；所述第十二贴片呈领结形、关于第四层PCB板的中心呈中心对称，其上设有和所述第十贴片上非金属化过孔对应的金属化过孔；所述第十二贴片上的金属化过孔通过同轴线和第十贴片上的非金属化过孔、第七贴片上的非金属化过孔、第三贴片上的非金属化过孔依次相连；所述第二贴片、第一贴片形成关于第一层PCB板的中心旋转对称的电偶极子，所述第十二贴片形成磁偶极子，同轴线、第三贴片、第三贴片上的金属化过孔、第六贴片上的金属化过孔一起形成馈电结构，且所述电偶极子与磁偶极子位置相互正交。...

【技术特征摘要】
1.新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线，其特征在于，包含第一至第四层PCB板；所述第一至第四层PCB版均为矩形；所述第一层PCB板上设有第一至第三贴片，其中，所述第一贴片上设有若干金属化过孔；所述第二贴片和第一贴片关于第一层PCB板的中心旋转对称；所述第三贴片设置在PCB板的中心，其上设有一个非金属化过孔和至少一个金属化过孔；所述第二层PCB板上设有第四至第七贴片，其中，所述第四贴片上设有和所述第一贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第五贴片上设有和所述第二贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第六贴片上设有和所述第三贴片上的金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第七贴片上设有一个和所述第三贴片上非金属化过孔相对应的非金属化过孔；所述第三层PCB板上设有第八至第十一贴片，其中，所述第八贴片上设有和所述第四贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第九贴片上设有和所述第五贴片上金属化过孔一一对应的金属化过孔；所述第十贴片上设有一个和所述第七贴片上非金属化过孔对应的非金属化过孔；所述第十一贴片和所述第六贴片对应设置；所述第四层PCB板上设有第十二贴片；所述第十二...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭莹，朱俊杰，陈新蕾，顾长青，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32