带有集成馈电结构的单或双偏振模塑偶极天线制造技术

一个偏振天线包括： 至少一个具有一个底部和多个从底部上延伸出来的辐射臂的偶极，所述偶极是一个整体结构；以及 一个附有所述底部的反射板，所述反射板是一个地平面并且反射偏振的射频信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有集成馈电结构的单或双偏振模塑偶极天线
本专利技术涉及用于移动通信系统的双偏振平板基站天线。更具体一点，本专利技术涉及双偏振平板基站天线所使用的偶极结构。
技术介绍
偶极天线(dipole antennae)在通信工业中是很常见的，传统的结构，例如具有“蝴蝶结”结构和“蝴蝶”结构的半波偶极，在很多书中都有描述，这包括Banalis，Constantine A.，“Antenna TheoryAnalysis and Design”，Wiley，1997.尤其是诸如用于移动通信系统中的平板基站天线，它强烈的依赖于偏振天线。在很多情况下，这些天线的构造是利用单个线偏振元件组合在一起以形成双偏振。在这种情况下，就需要两个分离的辐射元件阵列来提供两种偏振。然而，通过这种方法来制造天线不是人们所希望的，这是因为用单线偏振元件来实现双偏振效果增加了天线制作中的工作量和零件的个数，同时还降低了天线的性能。为了克服这一点，大多数双偏振天线都是由双偏振元件构成的，这要么是通过对单个贴片提供能够产生双偏振的馈电方式，要么是将两个线偏振偶极合为一个，这样就形成了一个单个的双偏振元件。向从这些双偏振结构馈送信号一般是通过传统的耦合结构来实现的，例如同轴线、微带或带状传输线或狭缝。在上述的天线和偶极中使用这些传统的耦合结构的缺点在于它们增加了用来构建天线所必需的部件的数量，所以就会产生所不希望的互调失真。此外，制作这些带有包括了很多辐射元件的偶极的平板天线通常-->需要很多焊接缝和螺钉连接。除了装配的成本外，这种平板天线中所述要的总部件个数使它们不适合大规模生产。此外，焊接、螺钉以及类似的部件间的连接不仅增加了制作时间和工作量，而且也产生了所不期望的互调失真。除了要避免这些互调失真以外，还需要在天线的辐射元件的两个输入口之间实现良好的端口对端口的隔离，以实现有效的通信系统。所述的隔离以离开一端口的功率与进入另一端口的功率的比例来量度。但是传统耦合结构中使用的空气媒质的传输线会在馈给反射板或从反射板馈出的信号时产生失真。在这些情况下，昂贵的开销和巨大的困难使得所需要的隔离几乎不可能，这就意味着天线不能被设计成一个端口用来发送而另一端口用来接收的形式。最后，除了要有好的端口对端口的隔离特性以及最小互调失真以外，一个非常重要问题是天线阵列中的偶极要具有一个好的阻抗，以使得阵列中的所有偶极能够适当地匹配。考虑到上文，技术上需要易装配的低成本平板基站天线，它包括辐射元件的一个简单排列，并且需要的部件和连接被减少。此外，该天线必须具有良好的端口对端口隔离、好的模式纯度、好的阻抗和低互调失真。
技术实现思路
本专利技术提供了一个新的而且有用的用于移动通信系统中的单或双偏振天线。本专利技术的第一实施例提供了一个用于移动通信系统中的偏振天线，它包括至少一个偶极，该偶极具有一个底部和多个从底部上延伸出来的辐射臂，其中所述偶极是一个单独的结构；还包括一个其上附着所述底部的反射板，所述反射板是一个地平面并且反射偏振射频信号。该偶极可以包括两组臂，包括具有分别对应于所述偶极的两个偏振的第一偏振和第二偏振的第一组和第二组。每个臂组最好包括安排成V形并且带有顶点的两对臂。在每个臂组中，第一对臂在所述顶点-->部分具有第一槽，而第二对臂在所述顶点具有第二槽，它们用来接收馈电电缆，所述第一槽接收电缆的中心导体而所述第二槽接收绝缘夹套。该偶极也可以包括一个腔，用来向位于臂组的顶点部分的电缆馈电。本专利技术进一步还包括用于偏振天线中偶极制造的方法，这包括作为一个整体来形成包括底部和多个辐射臂的整个偶极体。偶极体由诸如塑料、铝或类似的传统材料被最佳地模塑形成。在这种情况下，本专利技术的方法进一步包括用能够被焊接的金属材料镀敷被模塑的偶极体。从而，本专利技术包括的特点有元件的构建、组合以及部件的安排，这将在下文中用例子展现，并且本专利技术的范围将在权利要求书中被指出。附图说明通过参考下面的附图将使得本专利技术的目标和优点更加清楚，在附图中相似的元件将被给与相似的附图标记。具体是：图1是用了一个偶极阵列的天线透视图。图2是双偏振偶极的透视图(所有部件都已装配)。图3是图2中双偏振偶极的顶视图。图4是使用了具有多种射频隔离器件的偶极阵列的天线实施例图。图5是第一偏振的三个辐射模式图，在1.71GHz时束宽为65.4度，在1.8GHz时束宽为62.2度，在1.88GHz时束宽为60.5度，这都是对使用了图4中的本专利技术主体的1×9天线阵列而言的。图6是使用了图4中本专利技术主题的1×9天线阵列的第二偏振的三个辐射模式图。具体实施方式下面将通过优选实施例来讲述本专利技术。尽管对实施例的描述是很-->具体的，但本专利技术不仅仅局限于该实施例，而是具有一个广得多的范围。本专利技术真正的范围需要参考所附的权利要求书。现在将通过对附图1-6的参考来描述本优选实施例。图1表示了本专利技术的一个双偏振天线14，根据本专利技术该天线具有一个1×9的偶极阵列16。该天线14包括一偶极阵列16和一个其上附着偶极阵列16的反射板12。当然，因该理解本专利技术不局限于一特定的阵列。图2表示了本专利技术中偶极16的更多的细节。该偶极16是一整体结构，它包括底部、臂和下面将要讲述的馈电结构。偶极的制造可以采用传统方法，例如模塑、铸造或切割。此外，偶极可以由传统材料构成，例如黄铜、青铜、塑料、铝或扎马克锌基压铸合金。如果所用材料不能够被焊接，例如塑料或铝，那么在形成偶极之后偶极会被部分或全部用可以焊接的金属材料镀膜或镀敷，例如用黄铜、银或金。偶极16具有附在底部26上的四对臂18，20，22和24。这些臂被安排成对18，20，22和24，每对具有V或U形，而臂从V或U的顶点部分向外辐射出去。如图1所示，偶极的底部26连接于反射板12。这些臂对被安排成这样，臂对18和臂对20相对，而臂对22和臂对24相对。相对的臂对被用线相连并被安排在相对于反射板14的位置上，这样可以发送和/或接收两个偏振的射频能量：第一45度偏振和第二-45度偏振。相对的臂对20和18分别对应于天线14的第一和第二偏振。同样，相对的臂对24和22对应于第一和第二偏振。本专利技术的偶极不仅仅局限于这些偏振，而且可以理解通过改变臂对的数量、安排和位置，可以改变天线的偏振数量和偏振角度。每一组相对的臂对包括一个位于臂对之一顶点部分21的馈电结构28。该馈电结构28是一个纵向的沿着偶极体长度的空腔23，这允许一电缆30通过馈电结构被馈送给偶极的底部，并到达偶极的顶部。下文将要讨论的一个槽位于相对臂对的顶点部分。电缆的导体部分就通过该槽焊接于此顶点部分。图2和图3表示了这些臂对关系的更多的细节。只考虑包括臂对-->22和24的单个臂组，馈电结构28由臂对中臂22中一个的顶点部分的空腔23来定义。电缆30穿过空腔23。该馈电结构28还包括一个带槽的窗口32，它沿着空腔延伸并且具有宽度m。该带槽窗口32露出穿过空腔23的电缆30的绝缘夹套34。每个臂组还分别包括第一和第二槽31和38，电缆通过这些槽进一步被馈电。第一槽31形成于第一臂对22的顶点部分，而第二槽38形成于第二臂组24的顶点部分。电缆使得第一槽31带有整个电缆(也就是没有去除绝缘层)而第二槽38带有电缆的导体部分36。然后该导体36被焊接到靠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一个偏振天线包括：至少一个具有一个底部和多个从底部上延伸出来的辐射臂的偶极，所述偶极是一个整体结构；以及一个附有所述底部的反射板，所述反射板是一个地平面并且反射偏振的射频信号。2.权利要求1中的天线，其中所述偶极是模塑的偶极。3.权利要求2中的天线，其中所述偶极用塑料、铝、黄铜或扎马克锌基压铸合金制成。4.权利要求3中的天线，其中所述偶极至少部分敷有能够被焊接的镀敷材料。5.权利要求1中的天线，其中所述的多个辐射臂被分为两组，包括第一组和第二组，它们分别具有对应于所述偶极的两个偏振的第一偏振和第二偏振。6.权利要求5中的天线，其中所述第一组和第二组中的每一组都包括两对安排成V形并且带有一个顶点部分的臂对。7.权利要求6中的天线，其中所述的第一臂对具有位于所述顶点部分的第一槽，而所述的第二臂对具有位于所述顶点部分的第二槽，以用来接收一个馈电电缆，所述第一槽接收了一个电缆中心导体而所述第二槽接收了所述馈电电缆的绝缘夹套。8.权利要求1中的天线，所述偶极具有一个位于其中的馈电结构，所述馈电结构具有一个宽度为m的窗口，并且所述偶极在偶极底部具有一个馈电孔，馈电电缆可以通过该孔进入所述馈电结构，所述孔具有直径D，并且所述电缆具有直径为d的中心导体。9.权利要求8中的天线，其中偶极的阻抗是中心导体直径d和所述馈电孔的直径D的函数。10.权利要求8中的天线，其中所述馈电结构具有半径h...

【专利技术属性】
技术研发人员：琼皮埃尔·哈雷尔，埃里克·德布隆德，戴维·科莱特，尼古拉斯·科让，
申请(专利权)人：无线电射频系统公司，
类型：发明
国别省市：