專利名稱：超薄雙極化微帶天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于移動通訊的超薄雙極化微帶天線。
技術背景微帶天線由于重量輕，體積小，剖面低以及制造成本低等優(yōu)點而受到普遍關注，但是其本身也存在帶寬窄，交叉極化差等不足。隨著集成電路的快速發(fā)展，要求微帶天線的體積越來越小，性能越來越優(yōu)，但體積的減小通常會引起方向圖特性(如前后比、交叉極化等)變差和天線帶寬的進一步變窄等問題，而高度降低到傳統(tǒng)微帶天線的極限值后，指標惡化非常嚴重，為了解決此技術障礙，薄型寬帶微帶天線成為研究的一個重要方向。
中國CN2653718Y號專利公告公開了一種雙頻雙極化開槽微帶天線，其包括基板、輻射單元、饋電點和接地板，輻射單元為貼附于基板上的單層正方形貼片，靠近兩條輻射邊處各開一條平行窄槽，饋電點位于輻射單元的對角線上而偏離輻射單元的中心點。
實踐證明，上述方案并未能很好的解決微帶天線存在的問題，也即是說現(xiàn)有的開槽微帶天線無法解決在極低的高度下方向圖指標、駐波指標、交叉極化指標、前后比指標之間的矛盾。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是要克服上述不足，提供一種體積較小，性能優(yōu)異的超薄雙極化微帶天線。
本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的該超薄雙極化微帶天線，包括輻射單元、金屬底板和一對饋電部分，兩個饋電部分被固設在金屬底板上，每個饋電部分包括饋電片和與饋電片電連接的阻抗變換電路，所述輻射單元被支承在兩個饋電部分上方，此外，所述輻射單元開設有至少兩條V形槽，各V形槽以輻射單元的中心點呈軸對稱分布，各V形槽的角點靠近輻射單元中心點。
所述饋電片為L型金屬片，兩個饋電片于水平方向以斜45度成正交放置，對天線進行電容耦合激勵。
所述每個阻抗變換電路包括至少二節(jié)阻抗變換器。
所述輻射單元呈或者近似呈正方形。
所述V形槽的角度小于180度，以使V形槽不形成直槽。
所述V形槽的角度為360/n度，其中n為V形槽個數(shù)，且n大于2。
所述輻射單元可以被設置在單面微波基片上，該單面微波基片被若干連接于金屬底板上的支撐件支撐起。
所述饋電部分可以被裝設在絕緣基板上，該絕緣基板固設在金屬底板上。
所述輻射單元與金屬底板的空間距離不大于0.1中心頻率波長。
所述V形槽個數(shù)為四個，V形槽夾角相應為90度，輻射單元的邊長為0.2～0.3中心頻率波長，V型槽邊長為0.05～0.15中心頻率波長，槽縫寬度為0.5～2mm。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點1.V形槽的設置延長了電流路徑，降低了諧振頻率，相應地，在諧振頻率不變的情況下，天線尺寸被有效縮短。而且V形槽對輻射單元表面電流具有限制作用使得大部分電流沿相鄰兩個V形槽之間區(qū)域方向流動，從而提高了交叉極化比；2.采用電容耦合饋電可抵消探針帶來的電感效應，從而改善駐波特性。采用兩L型饋電片沿±45°方向電容耦合正交饋電，可使天線實現(xiàn)±45°的雙極化。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明
圖1為與本發(fā)明三維立體示意圖；圖2為本發(fā)明縱向剖面圖；圖3為本發(fā)明電壓駐波比曲線；
圖4為本發(fā)明方向圖曲線。
具體實施方式請參閱圖1和圖2，本發(fā)明超薄雙極化微帶天線包括呈近似正方形邊長為1/4波長的輻射單元2、金屬底板4和一對饋電部分，兩個饋電部分被裝設在一塊絕緣基板32上，該絕緣基板32則被固設在金屬底板4上，每個饋電部分包括一個饋電片31和一端與饋電片31電連接的阻抗變換電路，所述輻射單元2被設置在厚為1mm的單面微波基片1上，該單面微波基片1的四角被四個連接于金屬底板4上的支撐件5所支撐，并使輻射單元2與金屬底板4之間的間距不超過0.1中心頻率波長。此外，所述輻射單元2開設有四條V形槽21，各V形槽21以輻射單元2的中心點呈軸對稱分布，各V形槽21的角點靠近輻射單元2中心點。
一般情況下，V形槽21的角度為360/n度，其中n為V形槽21個數(shù)，且n大于2，受其個數(shù)影響，V形槽21的夾角不應大于或等于180度。本實施例因為采用了四條V形槽21，故每個V形槽21的夾角均為90度。
因應本實施例輻射單元2的大小，V形槽21的邊長設置為0.1波長，槽縫寬度則為0.5～2mm。
為展寬帶寬和實現(xiàn)±45°雙極化要求，兩個饋電片31采用L型金屬片，并于水平方向斜45度正交放置進行電容耦合激勵。
所述每個阻抗變換電路設有四節(jié)阻抗變換器33，由于結(jié)構(gòu)上的對稱性，兩阻抗變換器33相同，且印刷在同一絕緣基板32的同一表面，其一端用于與L型饋電片31連接，對輻射單元2進行電容耦合激勵；另一端則與同軸電纜34連接。
參閱圖3和圖4，本發(fā)明能在天線總高只有15mm的情況下，實現(xiàn)所有技術指標，包括實現(xiàn)前后比大于20dB，交叉極化比大于15dB，在1920MHz～2170MHz范圍內(nèi)，電壓駐波比小于1.60。
由此可見，本發(fā)明很好地克服目前微帶天線的技術障礙，能在較低的高度下實現(xiàn)更優(yōu)異的指標。
權(quán)利要求
1.一種超薄雙極化微帶天線，包括輻射單元、金屬底板和一對饋電部分，兩個饋電部分被固設在金屬底板上，每個饋電部分包括饋電片和與饋電片電連接的阻抗變換電路，所述輻射單元被支承在兩個饋電部分上方，其特征在于所述輻射單元開設有至少兩條V形槽，各V形槽以輻射單元的中心點呈軸對稱分布，各V形槽的角點靠近輻射單元中心點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄雙極化微帶天線，其特征在于所述饋電片為L型金屬片，兩個饋電片于水平方向各斜45度成正交放置，對天線進行電容耦合激勵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超薄雙極化微帶天線，其特征在于每個阻抗變換電路包括至少二節(jié)阻抗變換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超薄雙極化微帶天線，其特征在于所述輻射單元呈正方形或近似正方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的超薄雙極化微帶天線，其特征在于所述V形槽的角度小于180度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項中所述的超薄雙極化微帶天線，其特征在于所述V形槽的角度為360/n度，其中n為V形槽個數(shù)，且n大于2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超薄雙極化微帶天線，其特征在于所述輻射單元被設置在單面微波基片上，該單面微波基片被若干連接于金屬底板上的支撐件支撐起。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超薄雙極化微帶天線，其特征在于所述饋電部分裝設在絕緣基板上，該絕緣基板固設在金屬底板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3，以及5和6中任意一項所述的超薄雙極化微帶天線，其特征在于所述輻射單元與金屬底板的空間距離不大于0.1中心頻率波長。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的超薄雙極化微帶天線，其特征在于所述V形槽個數(shù)為四個，輻射單元的邊長為0.2～0.3中心頻率波長，V型槽邊長為0.05～0.15中心頻率波長，槽縫寬度為0.5～2mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超薄雙極化微帶天線，包括輻射單元、金屬底板和一對饋電部分，兩個饋電部分被固設在金屬底板上，每個饋電部分包括饋電片和與饋電片電連接的阻抗變換電路，所述輻射單元被支承在兩個饋電部分上方，此外，所述輻射單元開設有至少兩條V形槽，各V形槽以輻射單元的中心點呈軸對稱分布，各V形槽的角點靠近輻射單元中心點。V形槽的設置延長了電流路徑，降低了諧振頻率，相應地，在工作頻率不變的情況下，天線尺寸被有效縮短。而且V形槽對輻射單元表面電流具有限制作用使得大部分電流沿相鄰兩個V形槽之間區(qū)域方向流動，從而提高了交叉極化比。
文檔編號H01Q13/10GK1822438SQ20061003444
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者卜斌龍, 薛鋒章, 王文進, 陳本棟 申請人:京信通信技術(廣州)有限公司