一種小型化圓極化天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信導(dǎo)航領(lǐng)域，具體涉及一種小型化圓極化天線。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著通信技術(shù)向著大容量、寬頻帶、多功能的發(fā)展，對天線的小型化、寬頻帶、高效率、高增益提出了更高的要求，并成為一個(gè)重要的研宄方向。應(yīng)用于多模衛(wèi)星導(dǎo)航的天線形式以微帶天線為主。由于微帶天線的諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來受到了天線工作者的廣泛重視和深入研宄。微帶天線的饋電網(wǎng)絡(luò)、輻射單元的設(shè)計(jì)比較靈活，便于實(shí)現(xiàn)圓極化輻射，并且具有加工成本低，適合批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有的通信導(dǎo)航領(lǐng)域使用的圓極化天線基本都是微帶結(jié)構(gòu)，采用高介電常數(shù)的介質(zhì)材料來縮減天線的結(jié)構(gòu)尺寸。但是采用高介電常數(shù)的介質(zhì)材料也有局限性，當(dāng)介電常數(shù)達(dá)20以上時(shí)，材料的一致性無法得到保障，對天線體積的縮小也是有限的；同時(shí)由于高介電常數(shù)材料的損耗較大，天線的輻射效率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種體積小、損耗低、輻射效率高的小型化圓極化天線。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案:
[0006]一種小型化圓極化天線，包括輻射體、輻射單元和功分饋電網(wǎng)絡(luò)，所述輻射體為橫截面為正方形的長方體，長方體表面緊貼有四面電路結(jié)構(gòu)相同的輻射單元，所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)包括功分移相器、第一 PCB板、第二 PCB板和第三PCB板，第一 PCB板上設(shè)有功分移相網(wǎng)絡(luò)至輻射體的變換電路，第二 PCB板和第三PCB板上共同設(shè)有輸入端至功分移相網(wǎng)絡(luò)的變換電路，第一 PCB板的上部連接輻射單元，下部連接功分移相器，功分移相器連接第二 PCB板，第二 PCB板連接第三PCB板，第三PCB板底部設(shè)有連接器探針；輻射單元底部呈“h”形或左右翻轉(zhuǎn)的“h”形，“h”形結(jié)構(gòu)對應(yīng)左旋圓極化天線，左右翻轉(zhuǎn)的“h”形結(jié)構(gòu)對應(yīng)右旋圓極化天線，“h”形的兩個(gè)底腳分別設(shè)有饋電點(diǎn)和短路點(diǎn)，饋電點(diǎn)連接第一變換電路的輸入端，短路點(diǎn)接地。
[0007]進(jìn)一步的，所述輻射體由低介電常數(shù)的LDS激光塑膠制成。
[0008]進(jìn)一步的，所述長方體為空心結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步的，所述長方體設(shè)有頂蓋。
[0010]進(jìn)一步的，所述長方體為實(shí)心結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步的，所述輻射單元中除“h”形或左右翻轉(zhuǎn)的“h”形之外的其他結(jié)構(gòu)為直線、曲線或折線形式，且每面輻射單元僅設(shè)置在長方體的一面上。
[0012]進(jìn)一步的，所述輻射單元中除“h”形或左右翻轉(zhuǎn)的“h”形之外的其他結(jié)構(gòu)為直線、曲線或折線形式，且每面輻射單元延伸至其他相鄰的面上。
[0013]進(jìn)一步的，所述正方形的邊長大于Imm且小于最大可加工尺寸。
[0014]進(jìn)一步的，所述功分移相器外圍設(shè)有用于防偏移的介質(zhì)圍框。
[0015]進(jìn)一步的，所述介質(zhì)圍框?yàn)榉菍?dǎo)電材質(zhì)。
[0016]本發(fā)明公開的一種小型化圓極化天線，具有以下有益效果:
[0017]1.由于采用四臂結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的天線體積與傳統(tǒng)類型的天線相比大幅縮小，更有利于該天線在小型化無線設(shè)備中的推廣和應(yīng)用。
[0018]2.隨著天線正方形邊長的增加，天線增益也會(huì)增加；
[0019]3.隨著天線長方體高度的增加，天線增益也會(huì)增加；
[0020]4.天線的圓極化軸比較常規(guī)天線低，同時(shí)軸比帶寬也較寬；
[0021]5.四端口等幅饋電，各端口依次相移90°，使天線在輻射過程中合成軸比較好的圓極化波。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的左旋圓極化的示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的右旋圓極化的示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的爆炸示意圖；
[0025]圖4是短路點(diǎn)和饋電點(diǎn)的示意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明的連接示意圖；
[0027]圖6是實(shí)施例1的天線結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖7是實(shí)施例1在1268MHz時(shí)的增益方向圖；
[0029]圖8是實(shí)施例1在1256MHz時(shí)的增益方向圖；
[0030]圖9是實(shí)施例1在1277MHz時(shí)的增益方向圖；
[0031]圖10是實(shí)施例1在寬頻帶1256-1277MHZ時(shí)的軸比曲線合并圖；
[0032]圖11是實(shí)施例2的天線結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖12是實(shí)施例2在1555MHz時(shí)的增益方向圖；
[0034]圖13是實(shí)施例2在1560MHz時(shí)的增益方向圖；
[0035]圖14是實(shí)施例2在1566MHz時(shí)的增益方向圖；
[0036]圖15是實(shí)施例2在1575MHz時(shí)的增益方向圖；
[0037]圖16是實(shí)施例2在寬頻帶1555-1575MHZ的軸比曲線圖；
[0038]圖17是實(shí)施例3的天線結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖18是實(shí)施例3在1606MHz時(shí)的增益方向圖；
[0040]圖19是實(shí)施例3在1612MHz時(shí)的增益方向圖；
[0041]圖20是實(shí)施例3在1615MHz時(shí)的增益方向圖；
[0042]圖21是實(shí)施例3在1621MHz時(shí)的增益方向圖；
[0043]圖22是實(shí)施例3在寬頻帶1606-1621MHZ的軸比曲線圖；
[0044]圖23是實(shí)施例4的天線結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖24是實(shí)施例4在2485MHz時(shí)的增益方向圖；
[0046]圖25是實(shí)施例4在2490MHz時(shí)的增益方向圖；
[0047]圖26是實(shí)施例4在2495MHz時(shí)的增益方向圖；
[0048]圖27是實(shí)施例4在寬頻帶2485-2495MHZ的軸比曲線圖；
[0049]其中:
[0050]1-輻射體2-輻射單元
[0051]3-功分饋電網(wǎng)絡(luò)21-短路點(diǎn)
[0052]22-饋電點(diǎn)31-第一 PCB 板
[0053]32-第二 PCB 板33-第三 PCB 板
[0054]34-功分移相器
【具體實(shí)施方式】
[0055]下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0056]請參見圖3和圖5，圖3是本發(fā)明的爆炸示意圖，圖5是本發(fā)明的連接示意圖。本發(fā)明一種小型化圓極化天線，包括輻射體1、輻射單元2和功分饋電網(wǎng)絡(luò)3。所述輻射體I為橫截面為正方形的長方體，長方體表面緊貼有四面電路結(jié)構(gòu)相同的輻射單元2。所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)3包括功分移相器34、第一 PCB板31、第二 PCB板32和第三PCB板33，第一 PCB板31上設(shè)有功分移相網(wǎng)絡(luò)至輻射體的變換電路，第二 PCB板32和第三PCB板33上共同設(shè)有輸入端至功分移相網(wǎng)絡(luò)的變換電路，第一 PCB板31的上部連接輻射單元2，下部連接功分移相器34，功分移相器34連接第二 PCB板32，第二 PCB板32連接第三PCB板33，第三PCB板33底部設(shè)有連接器探針。輻射單元2底部呈“h”形或左右翻轉(zhuǎn)的“h”形(見圖1和圖2)，其中，“h”形結(jié)構(gòu)對應(yīng)左旋圓極化天線，左右翻轉(zhuǎn)的“h”形對應(yīng)右旋圓極化天線，“h”形的兩個(gè)底腳分別設(shè)有饋電點(diǎn)22和短路點(diǎn)21 (見圖4)，饋電點(diǎn)22連接第一變換電路的輸入端，短路點(diǎn)21接地。
[0057]需要說明的是，輻射體I由低介電常數(shù)的LDS激光塑膠制成；長方體為空心結(jié)構(gòu)或?qū)嵭慕Y(jié)構(gòu)，空心結(jié)構(gòu)的長方體既可以設(shè)有頂蓋也可以沒有頂蓋；輻射單元2中除“h”形或左右翻轉(zhuǎn)的“h”形之外的其他結(jié)構(gòu)為直線、曲線或折線形式，既可以每面輻射單元設(shè)置在長方體的一面上，也可以每面輻射單元延伸至其他相鄰的面上。正方形的邊長大于Imm且小于最大可加工尺寸，優(yōu)選10mm。功分移相器34外圍設(shè)有用于防偏移的介質(zhì)圍框，介質(zhì)圍框?yàn)榉菍?dǎo)電材質(zhì)。
[0058]考慮到實(shí)際需要，表面輻射單元2可由LDS技術(shù)直接在輻射體I表面活化成型，并通過后期的沉銅電鍍工藝實(shí)現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)立體電路的功能。
[0059]輻射體I的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)技術(shù)指標(biāo)