双极化天线制造技术

一种双极化天线，包括：一个安放在一个反射接地板之上的辐射阵列，四个支撑导体，这些导体组成了两个垂直的不平衡变压器，并将一个辐射阵列支撑在反射接地板之上，其中，一个辐射阵列由四个等效的导体环组成，这些导体环拥有对称线，且以这种的方式彼此连接起来，即辐射阵列为交叉状，并在次阵列内包含有一个十字狭槽，每个导体环构成交叉导体的一个分支及十字狭槽的一个分支，交叉导体有四条对称线，两条为导体环的对称线，另外两条为交叉导体的对角线，支撑导体连接到接地板和交叉导体的对角线上，第一个电馈网络连接到交叉导体上的，穿过十字狭槽的第一条对角线上，第二个电馈网络连接到交叉导体上的，穿过十字狭槽的第二条对角线上，辐射阵列通过这种方式被激活，其辐射方式为两个互相垂直的电磁场，该电磁场拥有被设定与交叉导体对角线平行的Ｅ矢量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
双极化天线
本专利技术涉及一种双极天线，更准确地说，本专利技术涉及发射或接收两个直交极，如垂直和水平，+/-45度斜角，或两个圆极。在当今这个频繁使用卫星广播和手机通讯的时代，人们对这种制造简易的双极化天线的需求不断增长。
技术介绍
在双极化辐射单元系统中，人们已经投入相当大的人力和物力进行了广泛而深入的研究，已有几种双极天线问世，但基本上每一种都需要大量的部件，否则将会产生诸如低接收率或低频率波段等缺陷。在现有技术中，例如：US4922263、EP0685900 A1、US6008763和US6018319文献中均描述了用于发射或接收两个交叉极的槽状天线和片状天线。所有这些天线的第一块金属接地导板上都有一个辐射交叉状的狭槽，并在此接地导板下装有一块反射接地导板。接地导板之间的带状线用于激活辐射槽。大多数的这一类天线的辐射槽上都安装有控制器或所谓的金属补片。这些天线里的多层结构可在电馈线和辐射片之间进行电容性结合。这种天线的最大缺陷在于其狭窄的频率波段。在US3740754，US5481272，US796372，US5952983，US6028563和US6072439文献中，描述了运用位于其接地导板上的交叉偶极子对的双极天线。这些文件描述了包括折叠栅极偶极子，蝴蝶结偶极子和配有印制电路板不平衡变压器的偶极子在内的几种偶极子。这些辐射阵列具有75-90度的-3db波瓣宽度，所以他们不能被运用在需要40-65度-3db波瓣宽度和更高接收率。US5940044文献描述了一种拥有将近60度水平面-3db波瓣宽度的双倾斜极天线。这种天线包含了多个偶极子附属阵列，每个附属阵列由四个钻石状的偶极子组成。每个附属阵列中的其中两个偶极子都是倾斜的，与接地导板的长边组成+45度角，以形成一个+45度角的极化辐射元件阵列。另外，两个偶极子与接地导板的长边组成-45度角，以形成一个-45度角的极化辐射元件阵列。这样排列偶极子是为了使呈+45度-->角的偶极子的相位中心和一个呈-45度角的元件能与跟接地导板长边平行的一条垂直线对齐。其他呈+45度角的偶极子的相位中心和呈-45度角的元件与另外一条垂直线对齐。这种偶极子方阵的主要缺点在于其复杂的电馈网络。例如，必须使用四条电缆对偶极子进行电馈。EP0973231A2和US6333720B1专利文献包含其他的、装有方阵型偶极子的辐射阵列的数据。这些偶极子的不平衡变压器都倾向偶极子方阵的中心，以简化生产步骤，但尽管如此，这些装置仍然较为复杂。US6313809B1文献描述了一种双极辐射体，它包含四个偶极子，这些偶极子更适宜被排列于反射体之上，其顶视图为一个偶极子方阵。图1展示了该偶极子辐射体。每个偶极子都是依靠一条对称线来进行电馈的。该对称线具有以下特点：辐射体在极化作用中呈+45度角或-45度角，向已规定结构的偶极子方阵进行电辐射。通向各个偶极子的对称线的尾端应这样连接起来——相邻的、互相垂直的每个偶极子的相应的馈线的两半应互相通电。正对面的偶极子两半的电馈是通过减弱(电磁波)的方式实现的，这样就获得了第一个极化，并在直角方向形成第2个极化。这种装置与其他公知的偶极子方阵形辐射体相比，拥有更简单的电馈网络，但尽管有了如此改进，该装置仍然较为复杂。其中的偶极子的电阻波将近为75欧姆，因此，为了使偶极子与电馈电缆之间不会产生失谐现象，用于对偶极子进行电馈的对称线的电阻波应为50-75欧姆。电阻波为75欧姆的对称线的导体必须要厚，或者导体之间的距离必须要很小。因此，这种辐射体是一种很重的金属装置，且拥有用于偶极子末端机械连接的额外非导体部分。该辐射体不能用便宜的轻印制电路板制成，因为用于制造电阻波为50-75欧姆的对称线的印制电路板导体之间的距离会非常狭窄。本专利技术的目的在于解决现有技术存在的缺陷和不足而提供双极化辐射单元。
技术实现思路
从所提及的现有技术开始，本专利技术的目标就是要制造一种双极化辐射体，该辐射体设计简易，接收率高，拥有40-70度的-3db波瓣宽度及已经过改进的回波损耗和两极之间的减弱震波。-->最佳实施例提供了一种双极化天线，包括安装在反射接地导板上方的辐射阵列及四个等效的导体，这些导体组成了两个垂直的不平横变压器并将辐射阵列支撑在辐射接地导板之上。辐射阵列由四个等效的导体环组成，这些导体环上有对称线，且它们的末端都用以下方法连接起来：辐射阵列为交叉式，并在交叉导体内含有十字形狭槽。每个导体环作为交叉体的一个分支及十字狭槽的一个分支。该十字辐射阵列的顶视图为四重对称形。两条对称线为导体环的对称线。另外两条对称线为交叉体的对角线。支撑导体被连接到接地导板和位于交叉体对角线上的辐射阵列上，并且彼此之间都由十字型狭槽隔开。支撑导体可用印制电路板制成，这些电路板含有一个电馈和匹配网络，或者内含电馈电缆的电子管；也可用其他形状的导体制成，例如，横截面为U形的导体。除此之外可有另外一种选择，辐射阵列和支撑导体可由金属片加工制成。第一个电馈网络被连接到十字狭槽的第一条对角线上，第二个电馈网络被连接到十字狭槽的第二条对角线上。用这种方式激活的辐射阵列，以两个互相垂直的电磁场的形式进行辐射，这些电磁场的向量为E，并被设置为与交叉体对角线平行，如图4a和图4b所示。同样的情况适用于图2至6所示的辐射阵列。本专利技术与现有的解决方案相比，这种双极化天线的设计更简易，因为最佳的辐射阵列可以用一块金属片或一个印制电路板制成。如果支撑导体能够在反射接地导板之上用一块金属片将彼此连接起来的话，那么有一些形状的导体环就可以有更佳的回波损耗。其次，这种双极天线拥有更高的接收率和更狭窄的波瓣宽度，因为导体环可以比偶极子更大。例如，一个辐射阵列是由呈钻石状的导体环组成的，这些导体环上有转换对称线，并有将近45度的波瓣宽度，如图5所示。钻石状阵列的一边及转换对称线的一边都将近与波长的四分之一相等。因此，穿过交叉导体距离要比波长的长度要长。另外，本专利技术与现有的解决方案相比，双极化天线改进了回波损耗或拥有更宽的频率波段，因为使用了最佳辐射体后，可以有更多的空间摆放匹配网络，也可更自由地通过改变导体环阵列的形状来改变辐射圈的电阻。-->本专利技术的双极化天线改进了在两极之间的减弱，因为最佳辐射体可以作为一个自足的架构，这个架构可以通过使用如激光切割，蚀刻或打孔等精确的技术来制成。本专利技术的双极化天线适用于基座天线阵列的设计，该阵列的水平面上的波瓣宽度为40-70度。附图说明图1示出现有技术中的偶极子辐射体(US6313809B1)，其中展示了偶极子方阵的顶视图，并阐明了每个偶极子都是由一条对称线进行电馈的。图2示出本专利技术的辐射阵列的顶视图，其中展示了每个十字狭槽上的导体环都为三角形。图3根据该项专利技术，这是辐射阵列的顶视图，其中展示了每个十字狭槽上的导体环都为钻石状。图4a和4b是本专利技术辐射阵列的顶视图，其中展示了十字狭槽上的导体环都为三角形，并含有一条转换对称线，该对称线被连接到导体环的末端上。图5是辐射阵列的顶视图，其中展示了十字狭槽上的导体环都为钻石状，并含有一条转换对称线，该对称线被连接到导体环的末端上。图6是辐射阵列的顶视图，其中展示了每个十字狭槽上的导体环都为T形。图7a是双极化天线的顶视图，其中展示了支撑导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一个双极化天线，包括：一个安放在一个反射接地板之上的辐射阵列，四个支撑导体，这些导体组成了两个垂直的不平衡变压器，并将一个辐射阵列支撑在反射接地板之上，其中，一个辐射阵列由四个等效的导体环组成，这些导体环拥有对称线，且以这种的方式彼此连接起来，即辐射阵列为交叉状，并在次阵列内包含有一个十字狭槽，每个导体环构成交叉导体的一个分支及十字狭槽的一个分支，交叉导体有四条对称线，两条为导体环的对称线，另外两条为交叉导体的对角线，支撑导体连接到接地板和交叉导体的对角线上，第一个电馈网络连接到交叉导体上的，穿过十字狭槽的第一条对角线上，第二个电馈网络连接到交叉导体上的，穿过十字狭槽的第二条对角线上，辐射阵列通过这种方式被激活，其辐射方式为两个互相垂直的电磁场，该电磁场拥有被设定与交叉导体对角线平行的E矢量。2.按照权利要求1所述双极化天线，其中辐射阵列的导体环为三角形。3.按照权利要求1所述双极化天线，其中辐射阵列的导体环为钻石状。4.按照权利要求1所述双极化天线，其中按照权利要求1所述的双极化天线，其中辐射阵列的导体环包含有一组转换对称线。5.按照权利要求1所述的双极化天线，其中辐射阵列的导体环为三角形，且包含有一组转换对称线。6.按照权利要求1所述双极化天线，其中辐射阵列的导体环为钻石状，且含有一组转换对称线。7.按照权利要求1所述双极化天线，其中辐射阵列的导体环为T字形。8.按照权利要求1、4、5或6之一所述双极化天线，其中转换对称线的特有的阻抗是可变的。9.按照权利要求1、4、5或6之一所述双极化天线，其中的转换对称线由拥有不同特性阻抗的转换对称线组成。-->10.按照权利要求1所述双极化天线，其中反射接地板是有边墙的。11.按照权利要求1所述双极化天线，其中在导体环与反射接地板之间的隔离片小于0.3波长。12.按照权利要求1所述双极化天线根据要求1，双极天线的辐射元件的导体环由一片导体材料制成。13.按照权利要求1所述双极化天线，其中辐射元件的导体环排列在一块印制电路板上。14.按照权利要求1所述双极化天线，其中支撑导体由包含在管内的电馈电缆的管子制成。15.按照权利要求1所述双极化天线，其中支撑导体的交叉部分为U字形。16.按照权利要求1所述双极...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾提奥，
申请(专利权)人：广州埃信科技有限公司，广州埃信电信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：