水平极化全向天线及天线测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水平极化全向天线及天线测试系统，其中，天线包括：电流巴伦结构和多个折叠偶极子，多个折叠偶极子构成电压巴伦结构，馈电层与同轴线的天线本体的内芯线相连，接地层与同轴线的天线本体的屏蔽层相连，以通过电流巴伦结构和电压巴伦结构共同扼制折叠偶极子上的电流流到同轴线外皮上，以对多种探头天线进行校准。根据本实用新型专利技术实施例的天线，通过电压巴伦和电流巴伦的双巴伦形式来抑制共模电流，抑制共模电流效果显著，利用折叠偶极子构成的电压巴伦结构可以达到15‑20％的带宽，具有宽带宽、尺寸小的优点，全向性很好，并且还能在18％‑20％的宽带宽内同时实现全向性好和抑制共模电流效果显著这两点性能，简单易实现。

【技术实现步骤摘要】
水平极化全向天线及天线测试系统
本技术涉及天线校准
，特别涉及一种水平极化全向天线及天线测试系统。
技术介绍
相关技术，CTIA标准对用于多探头天线测量暗室的校准天线提出了全向性能的指标要求：不圆度小于0.2dB。已有水平极化全向天线(也称为loop天线)如图1所示，利用多个辐射单元组合的方式来实现水平极化的高全向性，但是由于线缆外表皮上的电流会破坏天线自身平衡的电流，使得天线的方向图发生畸变，但是无法保证天线的不圆度小于0.2dB。因此这种类型的loop天线在使用时，必须在线缆上套满铁氧体磁环来减小线缆上电流对天线性能的影响。但是，这种线缆上套铁氧体磁环对线缆上电流的抑制只在2GHz以下的低频有较好的效果，而校准天线的使用频段覆盖0.6-6GHz。同时，由于铁氧体磁性材料具有不确定的损耗，将它使用在校准天线上会导致最后校准结果出现不确定性的偏差。另一种抑制同轴线缆上电流的方法是给天线加一个平衡不平衡转换器(也叫巴伦结构)，如图2所示的loop天线。这种结构的loop天线虽然能在不套铁氧体磁环的情况下维持天线的方向图基本不变形，但是由于这种巴伦结构的扼流效果与天线的波长相关，因此它的扼流带宽非常窄，通常只有5％的带宽，并且它的尺寸较大，天线的尺寸如果过大会一方面使得它的相位中心发生偏移，另一方面会使得天线的全向性能变差。这种类型的loop天线只能在窄带内实现0.2dB的全向性，由于窄带天线对加工误差和环境影响非常敏感，因此在实际应用中不仅价格昂贵而且次品率会很高。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种水平极化全向天线，该天线抑制共模电流效果显著，可以达到15-20％的带宽，具有宽带宽、尺寸小的优点，全向性很好，并且还能在18％-20％的宽带宽内同时实现全向性好和抑制共模电流效果显著这两点性能，简单易实现。本技术的另一个目的在于提出一种天线测试系统。为达到上述目的，本技术提出了一种水平极化全向天线，包括：电流巴伦结构和多个折叠偶极子，所述多个折叠偶极子构成电压巴伦结构，其中，馈电层与同轴线的天线本体的内芯线相连，接地层与同轴线的天线本体的屏蔽层相连，以通过所述电流巴伦结构和所述电压巴伦结构共同扼制折叠偶极子上的电流流到同轴线外皮上，以对多种探头天线进行校准。本技术的水平极化全向天线，通过电压巴伦和电流巴伦的双巴伦形式来抑制共模电流，抑制共模电流效果显著，其中，利用折叠偶极子自身特殊的结构，构造一个宽带的自平衡电压巴伦，可以达到15-20％的带宽，具有宽带宽、尺寸小的优点，且由于这种构造零电位的平衡结构几乎不受天线波长的限制，因此能在一定的带宽内起到扼流作用；由于天线与同轴线之间的微带线长度不必再固定为四分之一波长，因此天线到中心之间的距离可以根据需求灵活调整；另外，水平面的增益纹波小于0.2dB，全向性很好，并且还能在18％-20％的宽带宽内同时实现全向性好和抑制共模电流效果显著这两点性能，简单易实现。进一步地，在所述天线的周向方向上，所述每个折叠偶极子包括沿周向延伸的两个端部，至少一个端部上设有朝向另一端部弯折延伸的弯折部。进一步地，还包括：多个耦合片，所述多个耦合片的每个耦合片设置于相邻折叠偶极子的端部的对应位置处。进一步地，所述对应位置为所述相邻折叠偶极子的弯折位置。进一步地，其中，所述多个折叠偶极子的每个折叠偶极子的上层微带与下层微带均设有电镀过孔。进一步地，所述电流巴伦结构包括：扼流结构，所述扼流结构为预设的盘状结构；微带结构，所述微带结构为预设的宽度渐变结构。进一步地，所述天线的阻抗特性由所述多个折叠偶极子的线宽多阶变换得到。进一步地，还包括：多层PCB(PrintedCircuitBoard，印刷电路板)板，其中，所述多层PCB板的每层PCB板通过金属过孔相连。可选地，所述多个折叠偶极子可以为四个折叠偶极子。为达到上述目的，本技术另一方面提出了一种天线测试系统，包括：微波暗室及仪表；如上述实施例所述的天线。本技术的天线测试系统，通过电压巴伦和电流巴伦的双巴伦形式来抑制共模电流，抑制共模电流效果显著，其中，利用折叠偶极子自身特殊的结构，构造一个宽带的自平衡电压巴伦，可以达到15-20％的带宽，具有宽带宽、尺寸小的优点，且由于这种构造零电位的平衡结构几乎不受天线波长的限制，因此能在一定的带宽内起到扼流作用；由于天线与同轴线之间的微带线长度不必再固定为四分之一波长，因此天线到中心之间的距离可以根据需求灵活调整；另外，水平面的增益纹波小于0.2dB，全向性很好，并且还能在18％-20％的宽带宽内同时实现全向性好和抑制共模电流效果显著这两点性能，简单易实现。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为相关技术的没有巴伦结构的loop天线的示意图；图2为相关技术的窄带loop天线的示意图；图3为根据本技术实施例的多探头天线测量暗室的校准原理图；图4为根据本技术一个实施例的四片折叠偶极子组成的loop天线的结构示意图；图5为根据本技术一个实施例的由折叠偶极子构造的电压巴伦原理图；图6a为根据本技术一个实施例的双层板印刷PCB天线的顶层(馈电层)的示意图；图6b为根据本技术一个实施例的双层板印刷PCB天线的下层(接地层)的示意图；图7为根据本技术一个实施例的不同结构下天线的全向性能(不圆度)的对比图；图8为根据本技术一个实施例的弧形寄生带与天线的电流分布图；图9a为根据本技术一个实施例的渐变结构的电流巴伦的结构示意图；图9b为根据本技术一个实施例的电流巴伦的A部分示意图；图10为根据本技术一个实施例的天线部分位置枝节变换示意图；图11为根据本技术一个实施例的直接使用折叠偶极子组合的方案示意图；图12a为根据本技术一个实施例的三片折叠偶极子组成的loop天线的示意图；图12b为根据本技术一个实施例的五片折叠偶极子组成的loop天线的示意图；图13a为根据本技术一个实施例的方形电流巴伦结构的示意图；图13b为根据本技术一个实施例的圆形电流巴伦结构的示意图；图14a为根据本技术一个实施例的电镀过孔连接方案的示意图；图14b为根据本技术一个实施例的耦合连接方案的示意图；图15为根据本技术一个实施例的三层板方案实现loop天线示意图；图16为根据本技术一个实施例的三层板顶层与底层通过电镀过孔连接示意图；图17为根据本技术一个实施例的带状线方案实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平极化全向天线，其特征在于，包括：/n电流巴伦结构和多个折叠偶极子，所述多个折叠偶极子构成电压巴伦结构，其中，馈电层与同轴线的天线本体的内芯线相连，接地层与同轴线的天线本体的屏蔽层相连，以通过所述电流巴伦结构和所述电压巴伦结构共同扼制折叠偶极子上的电流流到同轴线外皮上，以对多种探头天线进行校准。/n

【技术特征摘要】
1.一种水平极化全向天线，其特征在于，包括：
电流巴伦结构和多个折叠偶极子，所述多个折叠偶极子构成电压巴伦结构，其中，馈电层与同轴线的天线本体的内芯线相连，接地层与同轴线的天线本体的屏蔽层相连，以通过所述电流巴伦结构和所述电压巴伦结构共同扼制折叠偶极子上的电流流到同轴线外皮上，以对多种探头天线进行校准。


2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，在所述天线的周向方向上，所述每个折叠偶极子包括沿周向延伸的两个端部，至少一个端部上设有朝向另一端部弯折延伸的弯折部。


3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，还包括：
多个耦合片，所述多个耦合片的每个耦合片设置于相邻折叠偶极子的端部的对应位置处。


4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述对应位置为所述相邻折叠偶极子的弯折位置。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆一宏，于伟，郑煜铭，
申请(专利权)人：深圳市通用测试系统有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44