一种双频段全向阵列天线制造技术

本申请实施例中一种双频段全向阵列天线，该天线包括：设置在微带板上的多个振子和多个寄生单元；所述振子和寄生单元沿天线长度方向交替布置，形成两列天线单元；每列天线单元中相隔两个振子之间通过馈电连接器连接，实现对振子的馈电。本申请所述技术方案该天线通过增加寄生单元实现了双频工作，将寄生单元交替放置在结构上具有结构简单、重量轻、加工成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种双频段全向阵列天线
本申请涉及窄波束传输领域，尤其涉及一种双频段全向阵列天线。
技术介绍
全向阵列天线具有俯仰窄波束、方位全向的方向图，是通信系统的关键部分。现在常用的天线形式有同轴或微带形式的COCO天线、串馈的印刷振子2阵列天线等，上述天线的馈电方式都是串馈馈电，实现不了双频段或宽带工作。除了以上串馈的天线形式外，还可以在水平方向上用若干个振子2单元组圆阵，用来形成水平方向的全向方向图，若干个圆阵在垂直方向上再组成线阵，用来形成垂直方向的窄波束，这种方式可以实现宽带工作，但其有体积和重量大、成本高、不易加工等缺点。
技术实现思路
本申请实施例提出了一种双频段全向阵列天线，该天线包括：设置在微带板上的多个振子和多个寄生单元；所述振子和寄生单元沿天线长度方向交替布置，形成两列天线单元；每列天线单元中相隔两个振子之间通过馈电连接器连接，实现对振子的馈电。可选地，所述两列天线单元对称设置在阵列天线轴线的两侧。可选地，所述振子和/或寄生单元通过印刷的方式固定在所述微带板1上。可选地，所述振子包括：两个传输臂；所述振子的两个传输臂4按照“Z”形方式排布，且所述振子的两个臂沿天线长度方式布置；所述寄生单元包括：两个传输臂，所述寄生单元的两个传输臂按照“Z”形方式排布，且所述寄生单元的两个臂沿天线长度方式布置。可选地，每列天线单元中相邻振子和寄生单元以轴对称的方式布置。可选地，所述阵列天线中包括：8个振子和8个寄生单元；每列天线单元包括：4个振子和4个寄生单元。可选地，所述天线阵列还包括：与所有振子连接的功分器。可选地，所述功分器通过射频电缆与所述振子连接。可选地，所述天线阵列还包括：套设在所述微带板上的天线罩。可选地，所述天线阵列还包括：用于固定所述天线罩的天线基座。本专利技术的有益效果如下：本申请所述技术方案该天线通过增加寄生单元实现了双频工作，将寄生单元交替放置在在结构上具有结构简单、重量轻、加工成本低等优点。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出本方案所述阵列天线的示意图；图2示出本方案所述振子和寄生单元分别在正反面微带板上的排布示意图；图3示出本方案所述振子和寄生单元中两个传输臂分别在正反面微带板上的排布示意图。附图标号1、微带板，2、振子，3、寄生单元，4、传输臂，5、功分器，6、天线罩，7、天线基座。具体实施方式为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。本方案的核心思路是在阵列天线中设置与振子2相配合的寄生单元3，通过寄生单元3与作为主辐射单元的振子2进行相互耦合，从而有效的展宽振子2的工作带宽。如图1所示，一种双频段全向阵列天线包括：振子2、寄生单元3、功分器5、天线罩6、天线基座7等。其中，所述振子2和寄生单元3沿天线长度方向交替布置，形成两列天线单元；每列天线单元中相隔两个振子2之间通过馈电连接器连接，实现对振子2的馈电。本方案中，每列天线单元是由双面印刷的振子2组成的，天线单元的主要作用是将馈线输入的微波能量向空间辐射，天线单元的工作频段和带宽直接决定了整部天线的工作频段和带宽，常规的振子2单元工作带宽有限，更不能实现双频段，为了实现双频工作，如图1所示增加了寄生单元3，寄生单元3也是采用双面印刷的方式，寄生单元3与作为主辐射单元的振子2进行相互耦合能有效的展宽振子2的工作带宽，通过调节振子2和寄生单元3的长度以及他们之间的距离，使寄生单元3工作在高频段，振子2工作在低频段，从而实现双频工作。当没有寄生单元3的印刷振子2垂直地面放置时，在水平方向上天线的理论方向图为全向方向图，在俯仰方向上为宽波束，随着振子2数量的增加，俯仰方向图波束宽度逐渐变窄，但天线的方位方向图不变一直是全向方向图。增加了寄生单元3后，天线的方位方向图会产生一些变化，由于寄生单元3的引向作用，会使寄生单元3一侧的方向上的增益变大，也就是会增加方位方向图的不圆度。为了克服上述问题，如图2所示，本方案采用振子2和寄生单元3交错排列的方式，将相邻振子2间的寄生单元3交替放置在阵列轴线两侧，这样排列会减弱单个振子2方向图不圆度对整个阵列天线方向图的影响，提高了整个线阵的不圆度，使两个频段上方位方向图的不圆度都在1dB以内。通常振子2的馈电一般都需要馈电巴伦，从而实现从不平衡馈电到平衡馈电的转换，由于振子2要在方位上形成全向方向图，然而本方案不需要接地板反射，也就是馈电不需要由接地的不平衡馈电过渡到平衡馈电，不需要馈电巴伦；因此，本方案中，通过采用SMA连接器垂直馈电的方式，将连接器的外导体与一个振子2的传输臂4连接，其内导体与另一个振子2的传输臂4连接，这样就实现了接头对振子2单元的直接馈电。本方案中，所述振子2和寄生单元3均包括：两个传输臂4。其中，所述振子2的两个传输臂4按照“Z”形方式排布，且所述振子2的两个臂沿天线长度方式布置；所述寄生单元3的两个传输臂4按照“Z”形方式排布，且所述寄生单元3的两个臂沿天线长度方式布置。同时，需保证每列天线单元中相邻振子2和寄生单元3以轴对称的方式布置。本方案中，阵列天线可以由8个振子2和8个寄生单元3组成；由于两列天线单元对称设置在阵列天线轴线的两侧，因此，每列天线单元包括：4个振子2和4个寄生单元3。所有振子2的传输臂4均与阵列天线的轴线在同一条直线上，振子2按一定单元间距印制在厚度为1mm、介电常数为2.55的微带板1上。如图3所示，振子2的两个传输臂4分别沿阵列天线长度方向设置，且呈“Z”形排布，两列天线单元中振子2的排布方式对称。寄生单元3交替双面印刷在微带板1上，且对称设置在阵列天线轴线的两侧，与振子2形成交错排布。在振子2中间馈电的位置上，两个振子2传输部臂分别印制出焊接连接器的焊盘，将SMA连接器接头的内、外导体分别通过焊盘连接到振子2传输臂4上，实现对振子2的馈电。本方案中，利用8根等长的射频电缆将所有振子2与一个一分八功分器5相连。本方案中，通过介质块将印刷字微带板1上的天线单元制成介质板，并固定到圆柱型天线罩6上，然后将天线罩6安装到天线基座7上。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双频段全向阵列天线，其特征在于，该天线包括：设置在微带板(1)上的多个振子(2)和多个寄生单元(3)；所述振子(2)和寄生单元(3)沿天线长度方向交替布置，形成两列天线单元；每列天线单元中相隔两个振子(2)之间通过馈电连接器连接，实现对振子(3)的馈电。

【技术特征摘要】
1.一种双频段全向阵列天线，其特征在于，该天线包括：设置在微带板(1)上的多个振子(2)和多个寄生单元(3)；所述振子(2)和寄生单元(3)沿天线长度方向交替布置，形成两列天线单元；每列天线单元中相隔两个振子(2)之间通过馈电连接器连接，实现对振子(3)的馈电。2.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述两列天线单元对称设置在阵列天线轴线的两侧。3.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述振子(2)和/或寄生单元(3)通过印刷的方式固定在所述微带板(1)上。4.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述振子2包括：两个传输臂(4)；所述振子(2)的两个传输臂(4)按照“Z”形方式排布，且所述振子(2)的两个臂沿天线长度方式布置；和/或，所述寄生单元(3)包括：两个传输臂(4)，所述寄生单元(3)的两个传输臂(4)按照“...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩德，刘少智，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11