宽频带宽波束圆极化天线制造技术

本实用新型专利技术宽频带宽波束圆极化天线，包括金属反射底板及其上面安装的电路板，电路板上表面蚀刻有具有９０°相位差的微带一分二功分器，在电路板上装有第一微带耦合偶极子和第二微带耦合偶极子。微带耦合偶极子相互正交插装安置在电路板上，其激励线上下错位分布，偶极子臂焊接在接地焊盘上，激励线与功分器的两输出端口相连，功分器的输入端口与射频连接器相连接。本实用新型专利技术宽频带宽波束圆极化天线的优点：实现了轴比带宽大于２０％，半功率波束宽度大于８５°，增益大于６ｄＢｉ，应用于相控阵天线，可有效地增大俯仰扫描角，做到了体积小、效率高、结构简单和安装方便，可明显地提高通信系统性能。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于通信的圆极化天线，特别涉及一种宽频带宽波束圆极化天线。技术背景目前，国内外应用的圆极化天线频带较窄，而且其波束很难达到较宽的半功率角，在许 多应用领域受到限制。传统的圆极化天线，在微带耦合偶极子的基板上设有双面覆铜板，在 其一面的覆铜板上刻蚀偶极子臂,在其另一面的覆铜板上刻蚀激励线,微带耦合偶极子两端部 寄生有反射体，反射体位于微带耦合偶极子两面的覆铜板上，还包括上表面蚀刻有功分器和 接地焊盘的电路板、金属反射底板及射频连接器,偶极子臂与接地焊盘焊接在一起，功分器输 入端口与射频连接器相连接，激励线与功分器输出端口焊接相连。这种现有的圆极化技术主 要受到轴比特性的限制，其频带较窄；而可以做到较宽波束微带贴片圆极化天线，其带宽又 较窄。因此，目前还没有宽频带和宽波束两项性能兼顾的圆极化天线。
技术实现思路
为满足上述需要，本技术提供一种可实现频带和波束宽、效率高、体积小、结构简 单和安装方便的宽频带宽波束圆极化天线。本技术提供的宽频带宽波束圆极化天线，包括金属反射底板及其上面安装的电路板, 所述电路板上表面蚀刻有功分器和接地焊盘,射频连接器与电路板相连,在所述电路板上装有 第一微带耦合偶极子,所述第一微带耦合偶极子的基板为双面覆铜板，在其一面的覆铜板上对 称刻蚀有第一偶极子臂和第二偶极子臂,在其另一面的覆铜板上刻蚀有第一激励线，所述第一 微带耦合偶极子两端部寄生有反射体，所述反射体位于所述第一微带耦合偶极子两面的覆铜 板上，所述第一偶极子臂和第二偶极子臂与所述接地焊盘焊接在一起，所述功分器输入端口 与所述射频连接器相连接，所述第一激励线与所述功分器输出端口焊接相连，还包括有第二 微带耦合偶极子,所述第一微带耦合偶极子沿中心轴线在下部设有开口，第二微带耦合偶极子 沿中心轴线在上部设有另一开口，相互正交插装安置在所述电路板上，所述第二微带耦合偶 极子的第三偶极子臂和第四偶极子臂分别焊接在所述接地焊盘上；所述第一微带耦合偶极子 的第一激励线与所述第二微带耦合偶极子的第二激励线上下错位分布，第二微带耦合偶极子 的第二激励线与所述功分器的输出端口相连；所述第二微带耦合偶极子的两端部寄生有所述反射体；功分器为具有90。相位差的微带一分二功分器。本技术宽频带宽波束圆极化天线，其中所述电路板的中心开有十字形槽，所述第一 微带耦合偶极子和第二微带耦合偶极子的两底部分别设有与所述十字形槽相配合的连接部， 所述第一微带耦合偶极子和第二微带耦合偶极子分别通过所述连接部和十字形槽相互固定在 一起。本技术宽频带宽波束圆极化天线，其中所述反射器的高度为0.09X，宽度为0.025 入，距离偶极子臂的最近距离为0.016A，其中入为中心频率的波长。本技术宽频带宽波束圆极化天线，其中所述功分器在其阻抗变换节末端装有隔离电 阻，所述隔离电阻的电阻值为75Q 150Q。本技术宽频带宽波束圆极化天线，其中所述电路板通过螺钉螺母与所述金属反射底 板连接在一起。本技术宽频带宽波束圆极化天线的优点,由于采用微带形式的正交耦合偶极子技术， 实现了轴比小于2的带宽大于20%,半功率波束宽度大于85° ，增益大于6dBi，利用此技术 应用于相控阵天线，可有效地增大俯仰扫描角，做到了体积小、效率高、结构简单和安装方 便，可明显地提高通信系统性能。附图说明图1是本技术宽频带宽波束圆极化天线的主视图； 图2是本技术宽频带宽波束圆极化天线的俯视图； 图3是本技术宽频带宽波束圆极化天线的左视图； 图4是图2中A的局部视图；图5是本技术宽频带宽波束圆极化天线中电路板的结构图；图6是本技术宽频带宽波束圆极化天线中第一微带耦合偶极子的结构图；图7是本技术宽频带宽波束圆极化天线中第二微带耦合偶极子的结构图。具体实施方式为进一步阐述本技术宽频带宽波束圆极化天线，下面结合实施例做更详尽的说明。 本技术宽频带宽波束圆极化天线的微带耦合偶极子及其激励线为2组，采用两个对 称偶极子正交放置，通过一个两输出端口相位相差9(T的一分二功分器分别对两个偶极子进 行馈电，使得两个偶极子辐射出的电磁波幅度相等、相差9(T ，从而实现圆极化特性。采用 微带介质结构，可以简化装配工序，提高各部件的配合精度，保证性能的一致性。参照图1至图3,本技术宽频带宽波束圆极化天线包括金属反射底板9及其上面安装的电路板16,电路板16上表面蚀刻有功分器3,接地焊盘12、射频连接器11与电路板16相 连。在电路板16上装有第一微带耦合偶极子1和第二微带耦合偶极子2。参照图5，电路板16的中心开有十字形槽17，第一微带耦合偶极子1和第二微带耦合偶 极子2相互正交放置，通过十字形槽定位。参照图6和图7，第一微带耦合偶极子1沿中心 轴线在下部设有开口 19，第二微带耦合偶极子2沿中心轴线在上部设有另一开口20，相互正 交插装安置在电路板16上。第一微带耦合偶极子1和第二微带耦合偶极子2的两底部分别设 有与十字形槽n相配合的连接部18，第一微带耦合偶极子1和第二微带耦合偶极子2分别 通过连接部18和十字形槽17相互固定在一起。参照图1至图3，微带耦合偶极子的基板为双面覆铜板，偶极子臂位于微带耦合偶极子 的一面，激励线位于微带耦合偶极子的另一面上。微带耦合偶极子寄生有反射体，反射体位 于微带耦合偶极子两面的覆铜板上。具体来说,第一微带耦合偶极子1的基板上，在其一面的 覆铜板上对称刻蚀有第一偶极子臂6和第二偶极子臂7,在其另一面的覆铜板上刻蚀有第一激 励线4。第二微带耦合偶极子2设有第三偶极子臂13、第四偶极子臂14和第二激励线5,第一 激励线4与第二激励线5上下错位分布，并与功分器3的输出端口相连。第一偶极子臂6和 第二偶极子臂7、第三偶极子臂13 (参照图4)、第四偶极子臂14与接地焊盘12焊接在一起， 保证偶极子臂接地良好。功分器3为具有90。相位差的高隔离度的微带一分二功分器，为了 装配方便，所有接地焊盘12与功分器3的电路都一同蚀刻在电路板16的上表面。功分器3 两输出端口分别与第一激励线4和第二激励线5通过焊接相连接，功分器3的两输出端口的 相位决定天线圆极化的旋向。功分器3的输入端口通过射频同轴电缆或直接与射频连接器1 相连接。第一微带耦合偶极子1两端部和第二微带耦合偶极子2的两端部分别寄生有反射体10， 反射体IO分别位于第一微带耦合偶极子1两端的基板上和第二微带耦合偶极子2两端的基板 上。电路板16通过螺钉螺母15与金属反射底板9固定在一起，使天线形成定向辐射。 第一微带耦合偶极子1和第二微带耦合偶极子2的两端反射体10与其附近的接地焊盘12焊接，是为了展宽天线的波束宽度，反射体10高度h与偶极子臂的下边沿等高，为0.09入(入为中心频率的波长)，宽度w为0.025入，距离偶极子臂的最近距离L为0.016人，反射体10的高度h和宽度w影响到天线的轴比特性和波束宽度。第一激励线4和第二激励线5上下错位分布,避免相交，以便于安装,也是为了提高两对偶极子的隔离度。偶极子臂为相互对称的2对，分别具有弯曲段,偶极子臂进行弯曲主要是为了展宽天线波束，其次是为了减小天线尺寸。参照图2，功分器3阻抗变换节末端通过隔离电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽频带宽波束圆极化天线，包括金属反射底板（９）及其上面安装的电路板（１６），所述电路板（１６）上表面蚀刻有功分器（３）和接地焊盘（１２），射频连接器（１１）与电路板（１６）相连，在所述电路板（１６）上装有第一微带耦合偶极子（１），所述第一微带耦合偶极子（１）的基板为双面覆铜板，在其一面的覆铜板上对称刻蚀有第一偶极子臂（６）和第二偶极子臂（７），在其另一面的覆铜板上刻蚀有第一激励线（４），所述第一微带耦合偶极子（１）两端部寄生有反射体（１０），所述反射体（１０）位于所述第一微带耦合偶极子（１）两面的覆铜板上，所述第一偶极子臂（６）和第二偶极子臂（７）与所述接地焊盘（１２）焊接在一起，所述功分器（３）输入端口与所述射频连接器（１１）相连接，所述第一激励线（４）与所述功分器（３）输出端口焊接相连，其特征在于：还包括有第二微带耦合偶极子（２），所述第一微带耦合偶极子（１）沿中心轴线在下部设有开口（１９），第二微带耦合偶极子（２）沿中心轴线在上部设有另一开口（２０），相互正交插装安置在所述电路板（１６）上，所述第二微带耦合偶极子（２）的第三偶极子臂（１３）和第四偶极子臂（１４）分别焊接在所述接地焊盘（１２）上；所述第一微带耦合偶极子（１）的第一激励线（４）与所述第二微带耦合偶极子（２）的第二激励线（５）上下错位分布，第二微带耦合偶极子（２）的第二激励线（５）与所述功分器（３）的输出端口相连；所述第二微带耦合偶极子（２）的两端部寄生有所述反射体（１０）；功分器（３）为具有９０°相位差的微带一分二功分器。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王卓鹏，付洪全，肖长虹，郭金研，
申请(专利权)人：烟台宏益微波科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]