一種微帶陣列全向通信天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微帶陣列全向通信天線，包括梯形漸變微帶陣列(1)、50歐姆微帶傳輸線(2)、矩形阻抗匹配調(diào)節(jié)貼片(4)，所述梯形漸變微帶陣列(1)包括前后各6個梯形微帶輻射單元(3)，各梯形微帶輻射單元(3)之間通過50歐姆微帶傳輸線(2)連接，矩形阻抗匹配調(diào)節(jié)貼片(4)位于各50歐姆微帶傳輸線(2)中間位置，所述梯形漸變微帶陣列(1)、50歐姆微帶傳輸線(2)、矩形阻抗匹配調(diào)節(jié)貼片(4)為一體式結(jié)構(gòu)。對比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有加工精度高，一致性、穩(wěn)定性、導(dǎo)電性好，易于匹配，副瓣電平低，天線水平方向的不圓度低等特點。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種全向通信天線，具體涉及一種微帶陣列全向通信天線，屬于通信

【技術(shù)領(lǐng)域】。 -種微帶陣列全向通信天線

【背景技術(shù)】
[0002] 在定位干擾源時，可以采用定向天線（如喇機(jī)天線、反射面天線）或全向天線來接 收信號。定向天線雖然具有增益高、定向性好的優(yōu)點，一旦收到信號即可將信號鎖定在一定 方向上，但是其缺點也很明顯：必須不斷轉(zhuǎn)動天線，且極易漏掉信號。因此在實際定位工作 中，一般采用全向天線。全向天線，即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射，其覆蓋面積 大，所以在無線電系統(tǒng)中擁有著難以替代的作用。在無線定位系統(tǒng)中，不僅要求天線的水平 方向不圓度低，更要求天線擁有很低的副瓣從而能夠準(zhǔn)確的定位目標(biāo)。目前被廣泛使用的 全向天線大體上分為兩種，一種是同軸串饋套筒振子天線，另一種就是交叉陣子天線。其中 同軸套筒陣子天線安裝比較復(fù)雜，加工精度較低，天線一致性較差，而傳統(tǒng)的交叉陣子天線 副瓣并不能滿足低副瓣的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有天線水平方向的不圓度高，副瓣電平高，匹配度低以 及一致性和穩(wěn)定性不夠好的問題，提出了一種微帶陣列全向通信天線，有效提高了天線的 水平方向不圓度，實現(xiàn)了目標(biāo)的準(zhǔn)確定位。
[0004] 本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，提出了一種微帶陣列全向通信天線。
[0005] -種L波段微帶全向通信天線，包括梯形漸變微帶陣列（1)、50歐姆微帶傳輸線 (2)、矩形阻抗匹配調(diào)節(jié)貼片（4)，所述梯形漸變微帶陣列（1)包括前后各6個梯形微帶輻射 單元（3)，各梯形微帶輻射單元（3)之間通過50歐姆微帶傳輸線（2)連接，矩形阻抗匹配調(diào) 節(jié)貼片（4)位于各50歐姆微帶傳輸線（2)中間位置，梯形漸變微帶陣列（1)中各梯形微帶 輻射單元（3)按照中間寬兩邊窄，且從中間到兩邊等比例縮小方式排列，梯形漸變微帶陣 列（1)中前后各梯形微帶輻射單元（3)交錯放置，所述梯形漸變微帶陣列（1)、50歐姆微帶 傳輸線（2)、矩形阻抗匹配調(diào)節(jié)貼片（4)為一體式結(jié)構(gòu)。
[0006] 優(yōu)選的，所述天線背面最底端的微帶輻射單元采用矩形形狀。
[0007] 優(yōu)選的，所述天線正、反面下端的50歐姆微帶傳輸線接口（5)和矩形微帶輻射單 元接口（6)共同組成同軸轉(zhuǎn)微帶接頭的連接處。
[0008] 優(yōu)選的，所述天線還包括一個SMA射頻轉(zhuǎn)接頭（7)，該接頭的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體可以 采用焊接的方式分別與50歐姆微帶傳輸線接口（5)和矩形微帶輻射單元接口（6)固定連 接。
[0009] 所述天線整體采用印刷版工藝加工，正反兩面的導(dǎo)體部分均為一個完整的導(dǎo)體貼 片結(jié)構(gòu)，表面材料可以使用任何具有良好導(dǎo)電性能的材料，如銅、金等，介質(zhì)材料可以使用 常用的雙面覆銅介質(zhì)材料，如聚四氟乙烯、玻璃纖維、氧化鋁等。
[0010] 有益效果： toon] 本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點：
[0012] 1.采用印刷版光繪技術(shù)加工，并對天線表面進(jìn)行鍍金處理，一次成型，加工精度 高，天線的一致性和穩(wěn)定性好，并且具有良好的導(dǎo)電性。
[0013] 2.在梯形漸變微帶陣列的50歐姆微帶傳輸線中間加入矩形阻抗匹配調(diào)節(jié)貼片， 能夠有效的調(diào)整天線的駐波，使得天線易于匹配。
[0014] 3.與傳統(tǒng)的交叉陣子天線的矩形貼片輻射單元不同，本天線采用了梯形貼片作為 輻射單元，有效降低了天線的副瓣電平。
[0015] 4.在保證輻射增益的基礎(chǔ)上，適當(dāng)減小梯形輻射貼片的寬度，并且使用低介電常 數(shù)的介質(zhì)作為基板，有效降低了天線水平方向的不圓度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明天線的正、反面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明實施例的回波損耗隨頻率的變化圖。
[0018] 圖3是本發(fā)明實施例的實測（實線）與仿真（虛線）的俯仰面方向圖對比。
[0019] 圖4是本發(fā)明實施例的實測（實線）與仿真（虛線）的水平面方向圖對比。
[0020] 圖5是本發(fā)明實施例的增益隨頻率的變化圖。

【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明天線的實施方式。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明所述天線采用微帶傳輸線的形式進(jìn)行饋電，其特性阻抗為50 歐姆，正反兩面各有6個梯形的輻射單元，每個梯形輻射單元的寬度隨著距天線中心位置 的距離而逐漸變小，這樣的結(jié)構(gòu)能夠有效減小天線的副瓣電平，現(xiàn)有天線可以達(dá)到-13dB 左右，而本發(fā)明可以達(dá)到-15dB以下。每個天線輻射單元以半波長的微帶傳輸線連接，而每 個連接的微帶傳輸線上面都加有矩形的匹配貼片，用來調(diào)節(jié)天線整體的阻抗從而實現(xiàn)良好 的匹配。同時，天線的兩個整體（正、反兩面）的輻射貼片陣列級饋電系統(tǒng)均使用金屬銅采 用印刷版技術(shù)貼合在同一塊聚四氟乙烯材質(zhì)介質(zhì)板的兩側(cè)，有效提高了天線的一致性、穩(wěn) 定性和導(dǎo)電性，由于一次成型，加工精度也大大提高。
[0023] 為使本發(fā)明天線具有更好的通用性，可以采用一般的SMA頭、N型頭、K頭等作為天 線與同軸電纜的轉(zhuǎn)接頭，圖1所示的實施例中，采用了 SMA射頻轉(zhuǎn)接頭，并將該接頭的內(nèi)導(dǎo) 體和外導(dǎo)體分別與50歐姆微帶傳輸線接口（5)和矩形微帶輻射單元接口（6)連接。連接 時可以采用焊接的方式將本發(fā)明天線與轉(zhuǎn)接頭固定連接。
[0024] 梯形漸變微帶陣列（1)中各輻射單元的上下底寬度和高度以及50歐姆微帶傳輸 線（2)的高度可以根據(jù)實際的工作頻段要求調(diào)整；矩形阻抗匹配調(diào)節(jié)貼片（4)的大小可以 根據(jù)阻抗匹配的要求調(diào)整。
[0025] 圖2是本發(fā)明實施例的回波損耗隨頻率的變化圖，從圖中可以看出在工作頻段 內(nèi)，g卩1. 61GHZ-1. 67GHz的回波損耗均小于-10dB，具有良好的匹配性能。
[0026] 圖3是本發(fā)明實施例的實測（實線）與仿真（虛線）的俯仰面方向圖對比，可以看 到本發(fā)明實施例天線的仿真與實測方向圖趨勢基本相同，實測結(jié)果與仿真結(jié)果比較接近， 天線實測的副瓣電平均低于-15dB，具有較低的副瓣電平。
[0027] 圖4是本發(fā)明實施例的實測（實線）與仿真（虛線）的水平面方向圖對比，可以 看到本發(fā)明實施例天線的實測方向圖與仿真基本吻合，具有良好的水平全向輻射特性。
[0028] 圖5是本發(fā)明實施例的增益隨頻率的變化圖，從圖中可以看出本發(fā)明實施例天線 的增益在工作頻段內(nèi)，即1. 61GHZ-1. 67GHz均大于8dBi，具有良好的增益。
[0029] 本發(fā)明天線適用于各種需要全向發(fā)射或者接收線極化信號的移動通信應(yīng)用。
[0030] 為了說明本發(fā)明的內(nèi)容及實施方法，本說明書給出了具體實施例。在實施例中引 入細(xì)節(jié)的目的不是限制權(quán)利要求書的范圍，而是幫助理解本發(fā)明所述方法。本領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)理解：在不脫離本發(fā)明及其所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，對最佳實施例步驟的各 種修改、變化或替換都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于最佳實施例及附圖所公開的內(nèi) 容。
【權(quán)利要求】
1. 一種微帶陣列全向通信天線，其特征在于，包括梯形漸變微帶陣列（1)、50歐姆微帶 傳輸線（2)、矩形阻抗匹配調(diào)節(jié)貼片（4)，所述梯形漸變微帶陣列（1)包括前后各6個梯形 微帶輻射單元（3)，各梯形微帶輻射單元（3)之間通過50歐姆微帶傳輸線（2)連接，矩形阻 抗匹配調(diào)節(jié)貼片（4)位于各50歐姆微帶傳輸線（2)中間位置，梯形漸變微帶陣列（1)中各 梯形微帶輻射單元（3)按照中間寬兩邊窄，且從中間到兩邊等比例縮小方式排列，梯形漸 變微帶陣列（1)中前后各梯形微帶輻射單元（3)交錯放置，所述梯形漸變微帶陣列（1)、50 歐姆微帶傳輸線（2)、矩形阻抗匹配調(diào)節(jié)貼片（4)為一體式結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微帶陣列全向通信天線，其特征在于，所述天線背面最 底端的微帶輻射單元采用矩形形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微帶陣列全向通信天線，其特征在于，所述天線正、反面 下端的50歐姆微帶傳輸線接口（5)和矩形微帶輻射單元接口（6)共同組成同軸轉(zhuǎn)微帶接 頭的連接處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微帶陣列全向通信天線，其特征在于，所述天線還包括 一個天線與同軸電纜的轉(zhuǎn)接頭（7)，該接頭的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體可以采用焊接的方式分別與 50歐姆微帶傳輸線接口（5)和矩形微帶輻射單元接口（6)固定連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微帶陣列全向通信天線，其特征在于，所述天線整體采 用印刷版工藝加工，正反兩面的導(dǎo)體部分均為一個完整的導(dǎo)體貼片結(jié)構(gòu)，表面材料可以使 用任何具有良好導(dǎo)電性能的材料，如銅、金等，介質(zhì)材料可以使用常用的雙面覆銅介質(zhì)材 料，如聚四氟乙烯、玻璃纖維、氧化鋁等。
【文檔編號】H01Q13/08GK104064876SQ201410266929
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】房麗麗, 唐浚峰, 孫厚軍, 章傳芳 申請人:北京理工大學(xué)