專利名稱：共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線，尤其是一種低交叉極化的共面波導(dǎo)LCP(液晶聚合物)縮減 尺寸單極子天線。
背景技術(shù)：
在許多應(yīng)用中，由于使用環(huán)境的限制，要求天線的尺寸小，因此需要使用縮減尺寸 天線。在縮減天線中，為了提供足夠長的電流路徑，以保證天線工作在需要的頻段，通常在 天線上電流路徑是繞來繞去，有很多轉(zhuǎn)彎。這類方法的主要問題是天線上的電流流動(dòng)的方 向也不再保持一個(gè)方向，使得天線的交叉極化性能不佳，不適用于對(duì)天線交叉極化要求的 一些應(yīng)用系統(tǒng)，如MIMO(多輸入多輸出)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提出一種共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸天線，該天線 在減小天線整體尺寸的同時(shí)，還可以顯著降低天線的交叉極化。 技術(shù)方案本發(fā)明的共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸天線包括單極子天線和共面波 導(dǎo)，其中單極子天線由基板和印刷在基板上的基板導(dǎo)帶組成，包括串聯(lián)連接的第一部分、 第二部分和第三部分；共面波導(dǎo)中的共面波導(dǎo)導(dǎo)帶的一端與共面波導(dǎo)饋電端口連接，另一 端與單極子天線中的輸入輸出端連接；單極子天線的末端是開路端；將基板巻成一周，使 基板形成一個(gè)圓筒形，使得基板上的導(dǎo)帶的第二部分的方向與圓筒的軸線平行，基板導(dǎo)帶 的第一部分和第三部分以發(fā)夾線的方式排列。 所述的基板采用液晶聚合物材料制成，或者采用其它柔性電路板材料制成。
基板導(dǎo)帶的第一部分的一端作為單極子天線的輸入輸出端，基板導(dǎo)帶第一部分的 另一端與導(dǎo)帶的第二部分的一端相連接，基板導(dǎo)帶第二部分的另一端與導(dǎo)帶的第三部分的 一端相連接，導(dǎo)帶第三部分的另一端就是單極子天線的末端。 基板導(dǎo)帶的第一部分和第三部分的發(fā)夾線上的相鄰導(dǎo)線之間的間距相同，并且沿 圓筒的圓周方向均勻分布。 基板導(dǎo)帶的第一部分和第三部分的發(fā)夾線 的長導(dǎo)線的方向與導(dǎo)帶第二部分導(dǎo)線的方向一致，發(fā)夾線拐彎部分的短導(dǎo)線的方
向與導(dǎo)帶第二部分導(dǎo)線的方向垂直。 所述的共面波導(dǎo)為該天線的饋電裝置。 所述的共面波導(dǎo)通過焊接或機(jī)械的方法與圓筒形的單極子天線基板連接。 在導(dǎo)帶的第二部分的導(dǎo)線，只有一個(gè)方向的電流，其產(chǎn)生主輻射場(chǎng)分量，發(fā)夾線上
的相鄰兩條長導(dǎo)線上的電流方向相反，因此相鄰兩條導(dǎo)線上的電流的輻射場(chǎng)基本上抵消，
由于導(dǎo)帶的第一和第三部分都有奇數(shù)條導(dǎo)線，因此抵消后各有一條導(dǎo)線上電流的輻射場(chǎng)不
能被抵消，這兩條線上的電流也將產(chǎn)生主輻射場(chǎng)分量，在導(dǎo)帶第一和第三部分發(fā)夾線的拐
彎部分短導(dǎo)線上的電流，其產(chǎn)生的輻射場(chǎng)是交叉極化分量，由于基板被巻成一個(gè)圓筒形狀，這樣導(dǎo)帶第一和第三部分發(fā)夾線拐彎部分的電流就等效為四個(gè)由短導(dǎo)線組成的圓環(huán)，由于 在一個(gè)圓周上電流的方向都是相互抵消的，因而這些拐彎部分電流在交叉極化方向的輻射 場(chǎng)就會(huì)減小，整個(gè)共面波導(dǎo)LCP縮減尺寸單極子天線的交叉極化就減小。
有益效果本發(fā)明的有益效果是，大幅度減小了共面波導(dǎo)LCP縮減尺寸單極子天 線的交叉極化，并且整個(gè)天線體積和尺寸更加緊湊。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中有單極子天線1、共面波導(dǎo)2、共面波導(dǎo)導(dǎo)帶3、共面波導(dǎo)饋電端口 4、輸入輸 出端5、末端6、基板7、基板導(dǎo)帶8、第一部分9、第二部分10、第三部分11、導(dǎo)帶的拐彎部分 12。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 本發(fā)明所采用的實(shí)施方案是共面波導(dǎo)LCP縮減尺寸單極子天線由單極子天線和 共面波導(dǎo)組成，其中共面波導(dǎo)導(dǎo)帶的一端是共面波導(dǎo)的饋電端口，共面波導(dǎo)導(dǎo)帶的另一端 和單極子天線的輸入輸出端口連接；單極子天線的末端是開路端。單極子天線制作在一個(gè) 整塊基板上，基板的一面沒有金屬，基板的另一面上印刷了金屬導(dǎo)帶作為單極子天線上的 電流流動(dòng)的路徑；整個(gè)導(dǎo)帶可分為三個(gè)部分，導(dǎo)帶的第一部分以發(fā)夾線的方式排列，導(dǎo)帶第 一部分的一端作為單極子天線的輸入輸出端，導(dǎo)帶第一部分的另一端與導(dǎo)帶的第二部分相 連接，導(dǎo)帶的第二部分的形式為直線，導(dǎo)帶第二部分的一端與導(dǎo)帶的第一部分相連接，導(dǎo)帶 第二部分的另一端與導(dǎo)帶的第三部分相連接，導(dǎo)帶的第三部分也是以發(fā)夾線的方式排列， 導(dǎo)帶第三部分的一端與導(dǎo)帶第二部分相連接，導(dǎo)帶第三部分的另一端為單極子天線的末 端。在導(dǎo)帶第二部分的導(dǎo)線是一條直線，只有一個(gè)方向的電流，在導(dǎo)帶的第一和第三部分， 是發(fā)夾線形式，發(fā)夾線的長導(dǎo)線的方向與導(dǎo)帶第二部分導(dǎo)線的方向一致，發(fā)夾線拐彎部分 的短導(dǎo)線的方向與導(dǎo)帶第二部分導(dǎo)線的方向垂直。單極子天線的基板采用LCP材料制成， 由于LCP是柔性材料，可以把基板巻成一周，使基板形成一個(gè)圓筒形，使得基板上的導(dǎo)帶的 第二部分上的電流方向與圓筒的軸線平行，導(dǎo)帶的第一部分和第三部分的發(fā)夾線上的相鄰 導(dǎo)線之間的間距相同，并且沿圓筒的圓周方向均勻分布。在導(dǎo)帶的第二部分的導(dǎo)線，只有 一個(gè)方向的電流，其產(chǎn)生主輻射場(chǎng)分量，發(fā)夾線上的相鄰兩條長導(dǎo)線上的電流方向相反，因 此相鄰兩條導(dǎo)線上的電流的輻射場(chǎng)基本上抵消，由于導(dǎo)帶的第一和第三部分都有奇數(shù)條導(dǎo) 線，因此抵消后各有一條導(dǎo)線上電流的輻射場(chǎng)不能被抵消，且電流同相，這兩條線上的電流 也將產(chǎn)生主輻射場(chǎng)分量，在導(dǎo)帶第一和第三部分發(fā)夾線的拐彎部分短導(dǎo)線上的電流，其產(chǎn) 生的輻射場(chǎng)是交叉極化分量，由于基板被巻成一個(gè)圓筒形狀，這樣導(dǎo)帶第一和第三部分發(fā) 夾線拐彎部分的電流就等效為四個(gè)由短導(dǎo)線組成的圓環(huán)，由于在一個(gè)圓周上電流的方向都 是相互抵消的，因而這些拐彎部分電流在交叉極化方向的輻射場(chǎng)就會(huì)減小，整個(gè)共面波導(dǎo) LCP縮減尺寸單極子天線的交叉極化就減小。 在結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明的共面波導(dǎo)LCP縮減尺寸單極子天線由單極子天線和共面波導(dǎo) 組成，其中共面波導(dǎo)導(dǎo)帶的一端和共面波導(dǎo)饋電端口連接，共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶的另一端和單極子天線的輸入輸出端5連接；單極子天線的末端是開路端。單極子天線制作在一個(gè)整塊 基板上，基板的一面沒有金屬，基板的另一面上印刷了金屬導(dǎo)帶作為單極子天線上的電流 流動(dòng)的路徑；整個(gè)基板導(dǎo)帶可分為三個(gè)部分，基板導(dǎo)帶的第一部分以發(fā)夾線的方式排列，基 板導(dǎo)帶第一部分的一端作為單極子天線的輸入輸出端，基板導(dǎo)帶第一部分的另一端與導(dǎo)帶 的第二部分相連接；基板導(dǎo)帶的第二部分的形式為直線，基板導(dǎo)帶第二部分的一端與導(dǎo)帶 的第一部分相連接，基板導(dǎo)帶第二部分的另一端與導(dǎo)帶的第三部分相連接；基板導(dǎo)帶的第 三部分也是以發(fā)夾線的方式排列，導(dǎo)帶第三部分的一端與導(dǎo)帶第二部分相連接，基板導(dǎo)帶 第三部分的另一端就是單極子天線的末端?；鍖?dǎo)帶第二部分的導(dǎo)線是一條直線，在基板 導(dǎo)帶的第一部分和第三部分，是發(fā)夾線形式，發(fā)夾線的長導(dǎo)線的方向與基板導(dǎo)帶第二部分 導(dǎo)線的方向一致，發(fā)夾線拐彎部分的短導(dǎo)線的方向與導(dǎo)帶第二部分導(dǎo)線的方向垂直。單極 子天線的基板被巻成一周，使基板形成一個(gè)圓筒形，使得基板上的基板導(dǎo)帶的第二部分上 的電流方向與圓筒的軸線平行，基板導(dǎo)帶的第一部分和第三部分的發(fā)夾線上的相鄰導(dǎo)線之 間的間距相同，并且沿圓筒的圓周方向均勻分布。 在制造上，單極子天線制作在一個(gè)整塊基板上，單極子天線的基板材料是LCP，或 其它柔性電路板材料；為減小損耗，在基板導(dǎo)帶上可以鍍金；可根據(jù)天線的工作頻率，確定 基板導(dǎo)帶的總長度；可根據(jù)使用要求，確定基板導(dǎo)帶第一部分和第三部分的發(fā)夾線拐彎的 個(gè)數(shù)，拐彎越多，越利于減小整個(gè)天線的高度；在單極子天線基板被巻成一個(gè)圓筒形后，可 使用非金屬材料把形狀固定住；可以使用焊接方法，把單極子天線)的基板導(dǎo)帶與共面波 導(dǎo)的導(dǎo)帶連接，這樣就實(shí)現(xiàn)了圓筒形的單極子天線與共面波導(dǎo)的連接。
根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸單極子天線，其特征在于該天線包括單極子天線(1)和共面波導(dǎo)(2)，其中單極子天線(1)由基板(7)和印刷在基板(7)上的基板導(dǎo)帶(8)組成，基板導(dǎo)帶(8)包括串聯(lián)連接的第一部分(9)、第二部分(10)和第三部分(11)；共面波導(dǎo)(2)中共面波導(dǎo)導(dǎo)帶(3)的一端與共面波導(dǎo)饋電端口(4)連接，另一端與單極子天線(1)中的輸入輸出端(5)連接；單極子天線(1)的末端(6)是開路端；將基板(7)卷成一周，使基板(7)形成一個(gè)圓筒形，使得基板(7)上的基板導(dǎo)帶(8)的第二部分(10)的方向與圓筒的軸線平行，基板導(dǎo)帶(8)的第一部分(9)和第三部分(11)以發(fā)夾線的方式排列，基板導(dǎo)帶(8)的第一部分(10)是直線排列。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸天線，其特征在于所述的基板(7) 采用液晶聚合物材料制成，或者采用其它柔性電路板材料制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸天線，其特征在于基板導(dǎo)帶(8) 的第一部分(9)和第三部分(11)的發(fā)夾線上的相鄰導(dǎo)線之間的間距相同，并且沿圓筒的圓周方向均勻分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸天線，其特征在于基板導(dǎo)帶(8)的第一部分(9)和第三部分(11)的發(fā)夾線的長導(dǎo)線的方向與基板導(dǎo)帶(8)第二部分(10)導(dǎo)線的方向一致，發(fā)夾線拐彎部分的短導(dǎo)線(12)的方向與導(dǎo)帶(8)第二部分(10)導(dǎo)線的方向垂直。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸天線，其特征在于所述的共面波導(dǎo)(2)為該天線的饋電裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸天線，其特征在于所述的共面波導(dǎo)(2)通過焊接或機(jī)械的方法與圓筒形的單極子天線基板(7)連接。
全文摘要
共面波導(dǎo)液晶聚合物縮減尺寸天線涉及一種可以大幅度減小天線尺寸，而且還可以抑制天線的交叉極化分量的天線，該天線包括單極子天線(1)和共面波導(dǎo)(2)，其中單極子天線(1)由基板(7)和印刷在基板(7)上的基板導(dǎo)帶(8)組成，包括串聯(lián)連接的第一部分(9)、第二部分(10)和第三部分(11)；共面波導(dǎo)(2)中共面波導(dǎo)導(dǎo)帶(3)的一端與共面波導(dǎo)饋電端口(4)連接，另一端與單極子天線(1)中的輸入輸出端(5)連接；單極子天線(1)的末端(6)是開路端；將基板(7)卷成一周，使基板(7)形成一個(gè)圓筒形，使得基板(7)上的基板導(dǎo)帶(8)的第二部分(10)的方向與圓筒的軸線平行，基板導(dǎo)帶(8)的第一部分(9)和第三部分(11)以發(fā)夾線的方式排列。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK101740863SQ20101001870
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者嚴(yán)偉, 孫兆鵬, 殷曉星, 趙嘉寧 申請(qǐng)人:東南大學(xué);中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所