專利名稱：一種拋物面天線、雙極化饋源及雙極化饋源振子板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋物面天線技術(shù)，具體涉及一種拋物面天線、雙極化饋源及雙極化饋源振子板。
背景技術(shù)：
拋物面天線是微波天線的一種。目前，市場(chǎng)上見到的拋物面天線外形花色很多，但其工作機(jī)理相同。作為高度定向性的天線，拋物面能將來(lái)自其焦點(diǎn)位于其波源的射束反射成平行波束，即將焦點(diǎn)處饋源天線發(fā)出的彎曲波變換成平面波。對(duì)于拋物面天線而言，拋物面反射鏡和其饋源就成了決定拋物面天線電氣性能的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的雙極化拋物面天線多數(shù)采用前置饋源結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)采用平面印刷交叉對(duì)稱振子作為輻射體，彎折的金屬管作為支撐，兩個(gè)極化的饋線穿過金屬管與振子相連接。該種實(shí)現(xiàn)方式存在以下幾個(gè)缺陷，I)彎折金屬管容易產(chǎn)生遮擋效應(yīng)，降低了天線相位效率，從而降低了天線增益；2)天線極化隔離度不高，只能達(dá)到25dB左右，而且性能不穩(wěn)定；3)現(xiàn)有的饋源結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、體積相對(duì)較大，而且其適用性存在一定的局限性。因此，需要有一種新型的拋物面天線來(lái)對(duì)上述缺陷進(jìn)行改善。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)雙極化寬頻覆蓋且結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)便，易于生產(chǎn)，使用效果更佳的拋物面天線、雙極化饋源及雙極化饋源振子板。本發(fā)明公開一種拋物面天線雙極化饋源，所述饋源包括雙極化饋源振子板、振子反射面、巴倫(Baiun)、支撐管和饋源組件，所述雙極化饋源振子板和振子反射面組成一個(gè)具有定向性的振子輻射源，所述巴倫分別與雙極化饋源振子板和支撐管連接，通過所述支撐管內(nèi)的饋線電纜分兩路為標(biāo)準(zhǔn)50 Ω接口饋電；其中，所述雙極化饋源振子板包括由兩組相互正交的單面印刷板式輻射振子組成的饋源振子板。進(jìn)一步地，所述單面印刷板式輻射振子包括環(huán)外徑為O. 45 λ O. 65 λ的環(huán)形偶極子振子，其中，λ為偶極子振子工作時(shí)的波長(zhǎng)。進(jìn)一步地，所述振子反射面包括直徑為O. 4 λ O. 6 λ，距離雙極化饋源振子板O. 4 λ O. 6 λ的金屬面,其中，λ為偶極子振子工作時(shí)的波長(zhǎng)。進(jìn)一步地，所述振子反射面的厚度為O. 7mm I. 5mm。進(jìn)一步地，所述支撐管包括金屬管，其長(zhǎng)度為相應(yīng)拋物面的一倍焦距長(zhǎng)度。本發(fā)明還公開一種拋物面天線雙極化饋源振子板，所述雙極化饋源振子板包括單面印刷板正面的兩組相互正交的環(huán)形偶極子振子、背面的兩個(gè)接地環(huán)面、至少四個(gè)金屬化孔和一條微帶線，其中，一組環(huán)形偶極子振子通過金屬化孔在印刷板正面連接，一組環(huán)形偶極子振子通過金屬化孔在印刷板反面連接，所述雙極化饋源振子板通過所述微帶線與巴倫進(jìn)行耦合輸出。進(jìn)一步地，所述環(huán)形偶極子振子環(huán)外徑為O. 45 λ O. 65 λ，其中，λ為偶極子工作時(shí)的波長(zhǎng)。本發(fā)明還公開一種拋物面天線，所述天線包括拋物面反射鏡和雙極化饋源，所述雙極化饋源安裝于拋物面天線的中心，所述饋源包括雙極化饋源振子板、振子反射面、巴倫、支撐管和饋源組件，所述雙極化饋源振子板和振子反射面組成一個(gè)具有定向性的振子輻射源，所述巴倫分別與雙極化饋源振子板和支撐管連接，通過所述支撐管內(nèi)的饋線電纜分兩路為標(biāo)準(zhǔn) 50 Ω接口饋電；其中，所述雙極化饋源振子板包括由兩組相互正交的單面印刷板式輻射振子組成的饋源振子板。進(jìn)一步地，所述支撐管包括金屬管，其長(zhǎng)度為相應(yīng)拋物面的一倍焦距長(zhǎng)度。進(jìn)一步地，所述單面印刷板式輻射振子包括環(huán)外徑為O. 45 λ O. 65 λ的環(huán)形偶極子振子，其中，λ為偶極子振子工作時(shí)的波長(zhǎng)。本發(fā)明的技術(shù)方案，采用兩組相互正交的印刷板式輻射振子結(jié)構(gòu)組成雙極化饋源，與同頻段同類型饋源比較，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，成本低廉，性能穩(wěn)定，生產(chǎn)制作效率高，利于批量化生產(chǎn)；饋源的體積比同類型傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體積更小，可實(shí)現(xiàn)寬頻帶(4. 9GHz 5. 85GHz頻帶)工作；此外，本發(fā)明的雙極化饋源可用于現(xiàn)行的多種拋物反射面，適用范圍廣泛。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源振子板正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源振子板反面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz水平極化E面方向圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz水平極化H面方向圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz垂直極化E面方向圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz垂直極化H面方向圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源交叉極化端口隔離度示意圖。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以詳細(xì)說(shuō)明。圖I為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，所述拋物面雙極化饋源包括振子反射面I，巴倫4，雙極化饋源振子板5，支撐管6和饋源組件(饋源罩2、饋源座3、接頭座7、組件8、半柔電纜50-1. 5等)。振子反射面I置于饋源罩2底部，巴倫4與雙極化饋源振子板5組合置于饋源座3上，支撐管6將饋源座3與饋源組件8鏈接，組合后的饋源通過支撐管內(nèi)部的饋線電纜分成水平極化和垂直極化方向向標(biāo)準(zhǔn)50 Ω接口饋電。其中，所述雙極化饋源振子板包括由兩組相互正交的環(huán)形偶極子振子的單面印刷板式輻射振子組成的饋源振子板。所述單面印刷板式輻射振子包括環(huán)外徑為O. 45 λ O. 65 λ的環(huán)形偶極子振子，其中，λ為偶極子工作時(shí)的波長(zhǎng)。所述振子反射面包括直徑為O. 4 λ O. 6 λ ,距尚雙極化振子板O. 4 λ O. 6 λ的金屬面，所述振子反射面的厚度為O. 7mm I. 5mm,本實(shí)施例中振子反射面的厚度優(yōu)選為
Imnin所述支撐管采用未彎折的金屬管，其長(zhǎng)度為相應(yīng)拋物面的一倍焦距長(zhǎng)度，從而使得位于其頂端的雙極化饋源振子板可位于拋物面焦點(diǎn)處。
所述雙極化饋源振子板包括單面印刷板正面的兩組相互正交的環(huán)形偶極子振子、背面的兩個(gè)接地環(huán)面、至少四個(gè)金屬化孔和一條微帶線。其中，一組環(huán)形偶極子振子通過金屬化孔在印刷板正面連接，一組環(huán)形偶極子振子通過金屬化孔在印刷板反面連接，所述雙極化饋源振子板通過所述微帶線與巴倫進(jìn)行耦合輸出。所述單面印刷板式輻射振子包括中心頻率O. 45 λ O. 65 λ的環(huán)形偶極子振子,其中，λ為偶極子工作時(shí)的波長(zhǎng)。所述拋物面天線包括拋物面反射鏡和雙極化饋源，所述雙極化饋源安裝于拋物面天線的中心，其中，所述饋源包括雙極化饋源振子板、振子反射面、巴倫、支撐管和饋源組件，所述雙極化饋源振子板和振子反射面組成一個(gè)具有定向性的振子輻射源，所述巴倫分別與雙極化饋源振子板和支撐管連接，通過所述支撐管內(nèi)的饋線電纜分兩路為標(biāo)準(zhǔn)50 Ω接口饋電；所述雙極化饋源振子板包括由兩組相互正交的單面印刷板式輻射振子組成的饋源振子板。所述單面印刷板式輻射振子包括環(huán)外徑為O. 45 λ O. 65 λ的環(huán)形偶極子振子，其中，λ為偶極子振子工作時(shí)的波長(zhǎng)。所述支撐管包括未彎折的金屬管，其長(zhǎng)度為相應(yīng)拋物面的一倍焦距長(zhǎng)度。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源振子板正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源振子板反面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2和圖3所示，該振子板由同PCB板面的兩組相互正交的環(huán)形偶極子振子，及其背面兩個(gè)接地環(huán)面、14個(gè)金屬化孔和一條微帶線組成。正反面對(duì)應(yīng)關(guān)系為A邊與Α*重合，其余部分也重合。圖2面與圖3面對(duì)應(yīng)重合后，兩面孔位對(duì)應(yīng)且為金屬化過孔，其中，一組環(huán)形偶極子振子通過兩個(gè)金屬化孔在印刷版正面連接，一組環(huán)形偶極子振子通過兩個(gè)金屬化孔在印刷版反面連接，通過所述微帶線與巴倫進(jìn)行耦合輸出。根據(jù)不同角度擺放可形成垂直+水平或±45°兩種極化組合方式。圖中所有覆銅厚度為O. 035mm。本實(shí)施例中，兩組互相正交(垂直+水平或±45° )環(huán)外徑為O. 45 O. 65 λ環(huán)形偶極子振子的單面印刷板組成雙極化饋源振子板，該種結(jié)構(gòu)減少了兩組饋源振子間的交叉干擾，提高了雙極化饋源交叉極化端口隔離度。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz水平極化E面方向圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz水平極化H面方向圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz垂直極化E面方向圖。圖7為為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz垂直極化H面方向圖。結(jié)合圖4至圖7所示效果，可知，拋物面天線在固定頻率帶寬范圍內(nèi)(如5300MHz)，無(wú)論是水平極化或者垂直極化，E面和H面的方向圖不變。水平極化或者垂直極化跟拋物面天線的擺放位置有關(guān)，而對(duì)于拋物面天線本身的E面和H面的方向沒有影響。但在天線設(shè)計(jì)上，一般有明確的水平與垂直極化標(biāo)示，不會(huì)出現(xiàn)擺放極化顛倒的情況。圖8為本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線雙極化饋源交叉極化端口隔離度示意圖。如圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例的拋物面天線交叉極化端口隔離度在寬頻帶范圍內(nèi)(4. 9GHz 5. 85GHz頻帶)都在33dB以上，隔離度滿足互調(diào)對(duì)天線隔離度的要求O 30dB)，雙極化天線之間的空間間隔僅需要20cm 30cm,能夠廣泛適用于多種場(chǎng)合。本發(fā)明實(shí)施例的一款雙極化饋源振子主要技術(shù)指標(biāo)為I.頻率范圍4. 9GHz 5. 85GHz ；2.增益27. 5dBi ；
3.水平面波瓣寬度6° ;4.垂直面波瓣寬度6° ;5.電壓駐波比<1.5;6.極化方式正交雙極化(垂直+水平或±45° )。7.前后比>32dB;8.隔離度彡 25ClB9.拋物面尺寸Φ0·6πι (圓形拋物面)。本發(fā)明的技術(shù)方案，采用兩組相互正交的印刷板式輻射振子結(jié)構(gòu)組成雙極化饋源，與同頻段同類型饋源比較，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，成本低廉，性能穩(wěn)定，生產(chǎn)制作效率高，利于批量化生產(chǎn)；饋源的體積比同類型傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體積更小，可實(shí)現(xiàn)寬頻帶(4. 9GHz 5. 85GHz頻帶)工作；此外，本發(fā)明的雙極化饋源可用于現(xiàn)行的多種拋物反射面，適用范圍廣泛。上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種拋物面天線雙極化饋源，其特征在于，所述饋源包括雙極化饋源振子板、振子反射面、巴倫(Baiun)、支撐管和饋源組件， 所述雙極化饋源振子板和振子反射面組成一個(gè)具有定向性的振子輻射源，所述巴倫分別與雙極化饋源振子板和支撐管連接，通過所述支撐管內(nèi)的饋線電纜分兩路為標(biāo)準(zhǔn)50 Ω接口饋電； 其中，所述雙極化饋源振子板包括由兩組相互正交的單面印刷板式輻射振子組成的饋源振子板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的拋物面天線雙極化饋源，其特征在于，所述單面印刷板式輻射振子包括環(huán)外徑為O. 45 λ O. 65 λ的環(huán)形偶極子振子，其中，λ為偶極子振子工作時(shí)的波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的拋物面天線雙極化饋源，其特征在于，所述振子反射面包括直徑為O. 4 λ 0.6 λ，距離雙極化饋源振子板O. 4 λ O. 6 λ的金屬面，其中，λ為偶極子振子工作時(shí)的波長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拋物面天線雙極化饋源，其特征在于，所述振子反射面的厚度為 O. 7mm I. 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的拋物面天線雙極化饋源，其特征在于，所述支撐管包括金屬管，其長(zhǎng)度為相應(yīng)拋物面的一倍焦距長(zhǎng)度。
6.一種拋物面天線雙極化饋源振子板，其特征在于，所述雙極化饋源振子板包括單面印刷板正面的兩組相互正交的環(huán)形偶極子振子、背面的兩個(gè)接地環(huán)面、至少四個(gè)金屬化孔和一條微帶線，其中，一組環(huán)形偶極子振子通過金屬化孔在印刷板正面連接，一組環(huán)形偶極子振子通過金屬化孔在印刷板反面連接，所述雙極化饋源振子板通過所述微帶線與巴倫進(jìn)行率禹合輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的拋物面天線雙極化饋源振子板，其特征在于，所述環(huán)形偶極子振子環(huán)外徑為O. 45 λ 0.65 λ，其中，λ為偶極子工作時(shí)的波長(zhǎng)。
8.一種拋物面天線，其特征在于，所述天線包括拋物面反射鏡和雙極化饋源，所述雙極化饋源安裝于拋物面天線的中心， 所述饋源包括雙極化饋源振子板、振子反射面、巴倫、支撐管和饋源組件， 所述雙極化饋源振子板和振子反射面組成一個(gè)具有定向性的振子輻射源，所述巴倫分別與雙極化饋源振子板和支撐管連接，通過所述支撐管內(nèi)的饋線電纜分兩路為標(biāo)準(zhǔn)50 Ω接口饋電； 其中，所述雙極化饋源振子板包括由兩組相互正交的單面印刷板式輻射振子組成的饋源振子板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拋物面天線，其特征在于，所述支撐管包括金屬管，其長(zhǎng)度為相應(yīng)拋物面的一倍焦距長(zhǎng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拋物面天線，其特征在于，所述單面印刷板式輻射振子包括環(huán)外徑為O. 45 λ O. 65 λ的環(huán)形偶極子振子，其中，λ為偶極子振子工作時(shí)的波長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種拋物面天線、雙極化饋源及雙極化饋源振子板，所述雙極化饋源包括雙極化饋源振子板、振子反射面、巴倫、支撐管和饋源組件，所述雙極化饋源振子板和振子反射面組成一個(gè)具有定向性的振子輻射源，所述巴倫分別與雙極化饋源振子板和支撐管連接，通過所述支撐管內(nèi)的饋線電纜分兩路為標(biāo)準(zhǔn)50Ω接口饋電，其中，所述雙極化饋源振子板包括由兩組相互正交的環(huán)形偶極子振子的單面印刷板式輻射振子組成的饋源振子板。本發(fā)明的技術(shù)方案饋源的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積更小、安裝方便，成本低廉，性能穩(wěn)定，生產(chǎn)制作效率高，利于批量化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)寬頻帶工作；此外，本發(fā)明的雙極化饋源可用于現(xiàn)行的多種拋物反射面，適用范圍廣泛。
文檔編號(hào)H01Q19/17GK102820554SQ20121030371
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者宋茂盛, 蘇光杰, 趙博洋 申請(qǐng)人:佛山市健博通電訊實(shí)業(yè)有限公司