本发明专利技术公开了一种低剖面小型化宽带圆极化天线及制作方法。其中，圆极化天线包括具有多个曲线双辐射枝节的微带天线，具有顶层功分移相网络、中间地层和底层功分移相网络的多层宽带馈电网络，多个金属柱，以及天线射频接头；微带天线与多层宽带馈电网络通过多个金属柱连接；天线射频接头的内芯导体穿过底层功分移相网络和中间地层与顶层功分移相网络连接，天线射频接头的屏蔽层与底层功分移相网络的主馈线连接。本发明专利技术可降低了天线工艺复杂度，节省布板空间，也实现圆极化微带天线的小型化、宽频带和低剖面相功能，同时保证良好的天线轴比带宽好和天线驻波带宽。比带宽好和天线驻波带宽。比带宽好和天线驻波带宽。
【技术实现步骤摘要】
一种低剖面小型化宽带圆极化天线及制作方法
[0001]本专利技术涉及一种圆极化天线，具体而言，涉及一种低剖面小型化宽带圆极化天线及制作方法。
技术介绍
[0002]天线作为收发信号不可或缺的器件，在无线通信系统中起着举足轻重的作用。其中，圆极化天线具有抗法拉第旋转效应、抗多径干扰等优点。同时，圆极化天线能够收到任意计划信号，可以避免极化不匹配带来的适配问题。因为圆极化天线具有上述优势，因此被广泛运用于导航、探测、气象卫星等系统。
[0003]圆极化天线的实现方法从馈电方式上区分，主要分为单点馈电和多点馈电两种。其中，单点馈电的宽带圆极化天线主要包括单臂螺旋天线、等角螺旋天线和阿基米德螺旋天线。上述单馈点的宽带圆极化天线存在尺寸大、剖面高的缺点，限制了宽带圆极化天线的应用场景。多馈圆极化天线设计主要利用宽带圆极化馈电网络和多馈点天线实现。
[0004]现有的宽带圆极化馈电网络主要采用威尔金森功分器和90度电桥(陶瓷封装)，虽然能够较好地扩展圆极化轴比带宽，但3个电桥也引入了额外的损耗，同时增加了天线整体成本和天线的组装工序。
[0005]有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：现有的圆极化天线尺寸大、剖面高，且使用3个电桥增加了天线的组装工序，目的在于提供一种低剖面小型化宽带圆极化天线及制作方法，采用多层宽带功分移相网络、倒F微带天线和双层布线进行网络馈电的方式，保证圆极化天线良好的轴比带宽和驻波带宽的同时，实现圆极化天线小型化、宽频带和低剖面特征。
[0007]降低天线工艺复杂度，并保证良好的轴比带宽和驻波带宽；采用倒F天线进行曲线枝节和增加枝节实现小型化、宽频带和低剖面，同时采用顶层和底层同时布线的馈电网络方式，实现馈电网络小型化。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]一方面，本专利技术提供一种低剖面小型化宽带圆极化天线，包括：具有多个曲线双辐射枝节的微带天线，具有顶层功分移相网络、中间地层和底层功分移相网络的多层宽带馈电网络，多个金属柱，以及天线射频接头；所述微带天线与所述多层宽带馈电网络通过所述多个金属柱连接；所述天线射频接头的内芯导体穿过所述底层功分移相网络和所述中间地层与所述顶层功分移相网络连接，所述天线射频接头的屏蔽层与所述底层功分移相网络的主馈线连接。
[0010]与现有技术相比，本专利技术提供的一种低剖面小型化宽带圆极化天线，首先，采用多层板的宽带功分移相网络，相比现有的使用3个陶瓷电桥的圆极化天线而言，降低了工艺复杂度度；其次，采用顶层和底层同时布线的馈电网络方式，节约了布板空间，实现了馈电网
络小型化；再次，通过多层宽带功分移相网络，实现了宽频段功分移相功能，使得该圆极化天线具有良好的轴比带宽和驻波带宽；最后，采用曲线双辐射枝节延长电流路径，引入接地电感，实现了微带天线的小型化。
[0011]作为对本专利技术的进一步描述，所述多个曲线双辐射枝节旋转对称分布，所述曲线双辐射枝节为弯曲倒F微带天线。
[0012]作为对本专利技术的进一步描述，所述顶层功分移相网络包括：功分网络和宽带移相网络；所述功分网络包括：主馈线、功分线和隔离电阻，所述主馈线与所述功分线的输入端连接，所述隔离电阻连接所述功分线的两个输出端；所述宽带移相网络包括：第一移相线、第二移相线、第一短接线和第二短接线；所述第一移相线的输入端连接所述功分线的一个输出端，所述第二移相线的输入端连接所述功分线的另一个输出端，所述第一移相线的输出馈点到主馈点的连线与所述第二移相线的输出馈点到所述主馈点的连线之间的夹角为90
°
；所述第一短接线和所述第二短接线连接在所述第二移相线上，所述第一短接线和所述第二短接线通过过孔与所述中间地层连接。
[0013]作为对本专利技术的进一步描述，所述底层功分移相网络由所述顶层功分移相网络绕所述主馈电中心旋转180
°
得到。
[0014]作为对本专利技术的进一步描述，所述多个金属柱包括：多个馈点连接柱和多个接地短路柱，所述馈点连接柱与所述接地短路柱的数量相等；每一个所述曲线双辐射枝节与1个所述馈点连接柱和1个所述接地短路柱对应；所述多个馈点连接柱包括：多个第一馈点连接柱和多个第二馈点连接柱；所述第一馈点连接柱的一端连接所述曲线双辐射枝节，另一端连接所述顶层功分移相网络的移相线的输出馈点；所述第二馈点连接柱的一端连接所述曲线双辐射枝节，另一端连接所述底层功分移相网络的移相线的输出馈点；所述接地短路柱的一端连接所述曲线双辐射枝节，另一端连接所述中间接地层。
[0015]作为对本专利技术的进一步描述，所述中间地层包括多个第一挖孔，多个所述第一挖孔与所述底层功分移相网络的多个移相线的输出馈点一一对应；所述第二馈点连接柱穿过所述第一挖孔与所述底层功分移相网络的移相线的输出馈点连接，所述第二馈点连接柱与所述中间地层不接触。
[0016]作为对本专利技术的进一步描述，所述中间地层包括第二挖孔，所述底层功分移相网络包括第三挖孔，所述第二挖孔和所述第三挖孔的位置与所述顶层功分移相网络的主馈点的位置对应；所述内芯导体依次穿过所述第三挖孔和所述第二挖孔与所述顶层功分移相网络连接；所述内芯导体与所述底层功分移相网络和所述中间地层均不接触。
[0017]作为对本专利技术的进一步描述，所述中间地层包括：第一中间地层和第二中间地层。
[0018]另一方面，本专利技术提供一种低剖面小型化宽带圆极化天线的制作方法，包括以下步骤：
[0019]选择介质板，在所述介质板上布置多个旋转对称分布的曲线双辐射枝节，得到微带天线；
[0020]制作顶层功分移相网络，将所述顶层功分移相网络绕主馈点旋转180
°
后复制一份，得到底层功分移动网络；
[0021]制作铺铜层作为中间地层，依次将所述顶层功分移相网络、所述中间地层和所述底层功分移相网络粘合在一起，使形成多层宽带馈电网络；
[0022]选择多个金属柱，利用所述多个金属柱连接所述微带天线和所述多层宽带馈电网络；
[0023]选择天线射频接头，将所述天线射频接头的内芯导体穿过所述底层功分移相网络和所述中间地层与所述顶层功分移相网络连接，并使所述内芯导体与所述底层功分移相网络和所述中间地层均不接触；将所述天线射频接头的屏蔽层与所述底层功分移相网络的主馈线连接，得到所述低剖面小型化宽带圆极化天线。
[0024]作为对本专利技术的进一步描述，
[0025]所述曲线双辐射枝节选用弯曲倒F微带天线；
[0026]所述顶层功分移相网络的制作方法为：选择馈电网络板，在所述馈电网络板上蚀刻主馈线、功分线、第一移相线、第二移相线、第一短接线和第二短接线，使得：所述主馈线的输入端与所述功分线连接，所述第一移相线的输入端连接所述功分线的一个输出端，所述第二移相线的输入端连接所述功分线的另一个输出端，所述第一移相线的输出馈点到主馈点的连线与所述第二移相线的输出馈点到所述主馈点的连线之间的夹角为90...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低剖面小型化宽带圆极化天线，其特征在于，包括：具有多个曲线双辐射枝节(11)的微带天线(1)，具有顶层功分移相网络(21)、中间地层(22)和底层功分移相网络(23)的多层宽带馈电网络(2)，多个金属柱(3)，以及天线射频接头；所述微带天线(1)与所述多层宽带馈电网络(2)通过所述多个金属柱(3)连接；所述天线射频接头的内芯导体穿过所述底层功分移相网络(23)和所述中间地层(22)与所述顶层功分移相网络(21)连接，所述天线射频接头的屏蔽层与所述底层功分移相网络(23)的主馈线连接。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述多个曲线双辐射枝节(11)旋转对称分布，所述曲线双辐射枝节(11)为弯曲倒F微带天线。3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述顶层功分移相网络(21)包括：功分网络和宽带移相网络；所述功分网络包括：主馈线(211)、功分线(212)和隔离电阻(213)，所述主馈线(211)与所述功分线(212)的输入端连接，所述隔离电阻(213)连接所述功分线(212)的两个输出端；所述宽带移相网络包括：第一移相线(214)、第二移相线(215)、第一短接线(216)和第二短接线(217)；所述第一移相线(214)的输入端连接所述功分线(212)的一个输出端，所述第二移相线(215)的输入端连接所述功分线(212)的另一个输出端，所述第一移相线(215)的输出馈点到主馈点的连线与所述第二移相线(216)的输出馈点到所述主馈点的连线之间的夹角为90
°
；所述第一短接线(216)和所述第二短接线(217)连接在所述第二移相线(214)上，所述第一短接线(216)和所述第二短接线(217)通过过孔与所述中间地层连接。4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述底层功分移相网络(23)由所述顶层功分移相网络(21)绕所述主馈电中心旋转180
°
得到。5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述多个金属柱(3)包括：多个馈点连接柱(31)和多个接地短路柱(32)，所述馈点连接柱(31)与所述接地短路柱(32)的数量相等；每一个所述曲线双辐射枝节(11)与1个所述馈点连接柱(31)和1个所述接地短路柱(32)对应；所述多个馈点连接柱(31)包括：多个第一馈点连接柱(311)和多个第二馈点连接柱(312)；所述第一馈点连接柱(311)的一端连接所述曲线双辐射枝节(11)，另一端连接所述顶层功分移相网络(21)的移相线的输出馈点；所述第二馈点连接柱(312)的一端连接所述曲线双辐射枝节(11)，另一端连接所述底层功分移相网络(23)的移相线的输出馈点；所述接地...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡候平，刘大桥，王建伟，罗袁君，
申请(专利权)人：重庆两江卫星移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：
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