一種雙頻雙極化天線陣的制作方法
【專利摘要】一種雙頻雙極化天線陣，屬于無線通信的天線領(lǐng)域，解決現(xiàn)有天線陣列所存在的饋線長度長、天線體積大的問題，適用于無線局域網(wǎng)、WiMax等網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明包括水平基板、N個(gè)水平極化天線和N個(gè)垂直極化天線，水平基板上印制有N個(gè)以水平基板圓心為對(duì)稱均勻分布的水平極化天線，各水平極化天線的形狀、尺寸完全相同；N個(gè)垂直極化天線印制在矩形基板上，分別插入所述水平基板圓周上的N個(gè)凹槽，使得各矩形基板與所述水平基板相垂直。本發(fā)明采用雙頻雙極化的結(jié)構(gòu)，縮短了天線尺寸，有效支持無線通信中的MIMO和智能天線的波束切換技術(shù)。一個(gè)典型的應(yīng)用是支持2.4GHz/5GHz無線局域網(wǎng)的波束切換和MIMO技術(shù)，能顯著提高無線局域網(wǎng)的系統(tǒng)容量和抗干擾性能。
【專利說明】一種雙頻雙極化天線陣
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信的天線領(lǐng)域，具體涉及ー種雙頻雙極化天線陣，適用于無線局域網(wǎng)、WiMax等網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線通信的大規(guī)模普及應(yīng)用，對(duì)于無線通信系統(tǒng)的要求更高，不僅需要其具有高速率，同時(shí)要求其能夠有效抵制干擾。智能天線技術(shù)與多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)是無線通信系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的兩種技木。智能天線技術(shù)通過將智能天線陣列合成的波束指向用戶信號(hào)，同時(shí)將零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)，提高了系統(tǒng)的抗干擾性能；MIM0技術(shù)則充分利用無線信道的多徑特性，通過在收發(fā)兩端都放置多根天線的方式，成倍地増加系統(tǒng)的容量。
[0003]J.M.Steyn等提出了ー種2端ロ的雙頻雙極化天線，此天線只能支持2個(gè)流的MIM0,同時(shí)由于饋線長度長,造成天線體積大,見文獻(xiàn)[I]:J.M.Steyn, J.ff.0dendaal andJ.Joubert, “Dual-band dual-polarized array for WLAN applications,，，PIER C,vol.10,pp.151-161,2009。S.ff.Su等提出ー種三天線的MMO陣列，但是由于其天線為立體結(jié)構(gòu)，當(dāng)要實(shí)現(xiàn)雙極化結(jié)構(gòu)時(shí)，會(huì)占用更大空間，見文獻(xiàn)[2]:S.Su, “High-gain dual-Loopantennas for MIMO access points in the2.4/5.2/5.8GHz Dands, ,7IEEE Trans.AntennasPropag.，vol.58，n0.7，pp.2412-2419，July2010 以及文獻(xiàn)[3]:S.ff.Su and C.T.Lee,“Low-cost dual-1oop-antenna system for dua1-ffLAN~band access points,，，IEEETrans.Antennas Propag.,vol.59,n0.5,pp.1652-1659,May2011o H.Lin and W.Liao 提出ー種既支持MMO又支持智能天線技術(shù)的天線陣列，但此天線采用單頻單極化，限制了其對(duì)系統(tǒng)容量的提升，見文獻(xiàn)[4]:H.Lin and ff.Liao, " A beam switching array based onRotman lens for MIMO technology, " ICMMT, Vol.2,pp.1-4,2012。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種雙頻雙極化天線陣，解決現(xiàn)有天線陣列所存在的饋線長度長、天線體積大的問題。
[0005]本發(fā)明所提供的一種雙頻雙極化天線陣，包括水平基板、N個(gè)水平極化天線和N個(gè)垂直極化天線，N = 3?8,其特征在于:
[0006]A.所述水平基板為圓形印刷電路板，水平基板下表面中心部位印制有正N邊形接地面，水平基板上印制有N個(gè)以水平基板圓心為對(duì)稱均勻分布的水平極化天線，各水平極化天線的形狀、尺寸完全相同，均包括平行微帶線、引向器、上準(zhǔn)偶極子、下準(zhǔn)偶極子，所述平行微帶線由形狀、尺寸相同的下微帶線和上微帶線構(gòu)成，所述下微帶線為寬度W2、長度L2的矩形，下微帶線印制在水平基板下表面所述正N邊形接地面各邊垂直平分線位置，通過漸變微帶線與所述正N邊形接地面連接，所述漸變微帶線為由頂邊、底邊和左右側(cè)邊構(gòu)成的四邊形，其頂邊寬度W2與下微帶線寬度相同，左右側(cè)邊為關(guān)于所述正N邊形接地面各邊垂直平分線對(duì)稱的1/4圓弧，圓弧半徑為R1，漸變微帶線底邊為直線，其長度L =2R1+W2 ;上微帶線印制在水平基板上表面對(duì)應(yīng)所述正N邊形接地面各邊垂直平分線位置，上微帶線和下微帶線投影重合，上微帶線下端通過印制在水平基板上表面的條形微帶線延伸至對(duì)應(yīng)所述正N邊形接地面部位，所述條形微帶線為矩形，其長邊的長度LO = R1+L1，其寬邊的寬度Wl小于上微帶線21B的寬度；
[0007]所述上準(zhǔn)偶極子由下小扇形面和上小扇形面構(gòu)成，下小扇形面和上小扇形面形狀相同，均為半徑R3、圓心角a的扇形；下小扇形面印制在水平基板下表面,其圓心點(diǎn)與所述下微帶線相接，下小扇形面的等分線與所述下微帶線的中軸線垂直，下小扇形面的等分線和下微帶線頂邊之間距離小于0.5mm ;所述上小扇形面印制在水平基板上表面，和下小扇形面關(guān)于所述正N邊形接地面各邊垂直平分線為對(duì)稱；
[0008]所述下準(zhǔn)偶極子由下大扇形面和上大扇形面構(gòu)成，下大扇形面和上大扇形面形狀相同，均為半徑R2、圓心角0的扇形，R2≥R3 ;下大扇形面印制在水平基板下表面,其圓心點(diǎn)與所述下微帶線相接，下大扇形面的等分線與所述下微帶線的中軸線垂直，下大扇形面的等分線和下小扇形面的等分線之間距離為L3 ;所述上大扇形面印制在水平基板上表面，和下大扇形面關(guān)于所述正N邊形接地面各邊垂直平分線為對(duì)稱；
[0009]所述引向器為長度W3、寬度L5的矩形，印制在水平基板下表面，引向器長邊的垂直平分線與所述正N邊形接地面相應(yīng)邊垂直平分線重合，引向器底邊和所述下小扇形面的等分線之間距離為L4 ；
[0010]B.所述水平基板圓周上具有N個(gè)沿半徑方向的凹槽，N個(gè)凹槽分別嵌入所述正N邊形接地面的N個(gè)頂角；所述水平基板下表面的正N邊形接地面的每個(gè)頂角兩側(cè)印制有以通過該頂角的角平分線為對(duì)稱的ー對(duì)蛇形細(xì)槽；
[0011]所述N個(gè)垂直極化天線的形狀尺寸完全相同，均包括印制在矩形基板上的平行微帶線、引向器、上準(zhǔn)偶極子、下準(zhǔn)偶極子、漸變微帶線、條形微帶線和矩形接地面，其中各垂直極化天線的平行微帶線、引向器、上準(zhǔn)偶極子、下準(zhǔn)偶極子、漸變微帶線、條形微帶線各自形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸分別與所述各水平極化天線的平行微帶線、引向器、上準(zhǔn)偶極子、下準(zhǔn)偶極子、漸變微帶線、條形微帶線對(duì)應(yīng)形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸相同，區(qū)別在于:以矩形基板代替水平基板，所述矩形基板下表面下部印制有矩形接地面，所述矩形接地面為長度W、寬度LI的矩形，以矩形接地面代替水平基板下表面所述正N邊形接地面；以矩形基板的垂直平分線代替水平基板下表面所述正N邊形接地面各邊垂直平分線；
[0012]構(gòu)成平行微帶線的下微帶線通過漸變微帶線與所述矩形接地面連接，上微帶線下端通過印制在矩形基板上表面的條形微帶線延伸至對(duì)應(yīng)所述矩形接地面部位；
[0013]所述N個(gè)垂直極化天線分別插入所述水平基板圓周上的N個(gè)凹槽，使得各矩形基板與所述水平基板相垂直。
[0014]所述的雙頻雙極化天線陣，其進(jìn)ー步特征在于:
[0015]所述W2 = 2mm ~3mm, W = 50mm ~70mm, Rl = 5mm ~15mm, R3 = 5mm ~10mm、a = 15° ~25° , R2 = 10mm ~25mm、旦=15° ~25° , LI = 3mm ~10mm, L2 = 5mm ~15mm, L3 = 5mm ~10mm, W3 = 10mm ~20mm、L5 = lmm ~3mm, L4 = 3mm ~6mm。
[0016]所述的雙頻雙極化天線陣,其更進(jìn)ー步特征在于:
[0017]所述N = 6 ;所述蛇形細(xì)槽長度為天線工作的低頻段的有效波長的四分之一。
[0018]本發(fā)明同時(shí)支 持智能天線技術(shù)和MIMO技術(shù)，既能滿足成倍增加系統(tǒng)容量的要求，又能滿足提高系統(tǒng)抗干擾性能的要求。
[0019]本發(fā)明中，每個(gè)水平極化天線和每個(gè)垂直極化天線均包括工作在高頻的上準(zhǔn)偶極子和工作在低頻的下準(zhǔn)偶極子，上準(zhǔn)偶極子前方設(shè)置了引向器。當(dāng)天線工作在高頻時(shí)，引向器、上準(zhǔn)偶極子和下準(zhǔn)偶極子構(gòu)成一個(gè)準(zhǔn)八木結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高増益和定向性的方向圖；而當(dāng)天線工作在低頻時(shí)，上準(zhǔn)偶極子可以作為引向器，接地面可以作為反射器，于是實(shí)現(xiàn)了低頻段的準(zhǔn)八木結(jié)構(gòu)。上、下準(zhǔn)偶極子用同一饋線饋電，該饋線由平行微帶線、漸變微帶線和條形微帶線共同組成，漸變微帶線兩端分別連接平行微帶線及條形微帶線。當(dāng)天線陣列工作吋，為了支持多個(gè)數(shù)據(jù)流的MMO和抗干擾技術(shù)，可采用波束切換技術(shù)，利用射頻電路切換選擇N個(gè)水平極化天線和N個(gè)垂直極化天線，可以實(shí)現(xiàn)多種切換組合。
[0020]與文獻(xiàn)[I]?文獻(xiàn)[3]所提出的天線陣相比較，本發(fā)明所使用的饋線結(jié)構(gòu)更簡単，天線的匹配也更容易，同時(shí)也減少了饋線的長度，實(shí)現(xiàn)了天線的小型化；與文獻(xiàn)[4]中的MIMO波束選擇陣列相比較，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了雙頻雙極化特性，雙頻特性使得天線工作頻段加寬，而雙極化特性使得系統(tǒng)容量増加。另外，文獻(xiàn)[I]?文獻(xiàn)[3]中都未考慮智能天線技木，本發(fā)明提出的陣列可以支持波束切換這種智能天線技術(shù)，從而成倍提高系統(tǒng)抗干擾性能。
[0021]N個(gè)水平極化天線和N個(gè)垂直極化天線都是定向天線，可以定向?qū)?zhǔn)環(huán)境中的一定區(qū)域，從而避免其他區(qū)域的干擾，通過切換選擇這些天線，可以實(shí)時(shí)選擇最佳的信道，避免環(huán)境的干擾，將信號(hào)對(duì)準(zhǔn)用戶，從而實(shí)現(xiàn)了抗干擾功能。
[0022]由于采用水平和垂直雙極化的結(jié)構(gòu)，在水平極化天線和垂直極化天線中各自任選ー個(gè)，當(dāng)兩個(gè)天線位于不同數(shù)據(jù)流時(shí)，使得兩個(gè)數(shù)據(jù)流之間的隔離度提高，從而增加了系統(tǒng)容量。
[0023]采用漸變微帶線形式的饋電結(jié)構(gòu)，使得天線擁有較寬的匹配阻抗，能夠很好實(shí)現(xiàn)雙頻段的阻抗匹配，與采用多節(jié)微帶線饋電結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有天線陣相比較，縮短了饋線的長度，從而使得尺寸更小，縮小了無線接入點(diǎn)的體積。
[0024]水平基板上的蛇形細(xì)槽進(jìn)一步提高了天線之間的隔離度。因?yàn)樯咝渭?xì)槽長度約為工作頻段的四分之一有效波長，使得細(xì)槽成為ー個(gè)輻射器，當(dāng)有電流流經(jīng)細(xì)槽吋，就會(huì)被細(xì)槽輻射出去，減少了流經(jīng)到其他天線的電流，從而提高了天線間的隔離度，提升了整個(gè)陣列的MIMO性能。
[0025]綜上所述，本發(fā)明采用雙頻雙極化的結(jié)構(gòu)，縮短了天線尺寸，有效支持無線通信中的MIMO和智能天線的波束切換技術(shù)。ー個(gè)典型的應(yīng)用是支持2.4GHz/5GHz無線局域網(wǎng)的波束切換和MIMO技術(shù)，能顯著提高無線局域網(wǎng)的系統(tǒng)容量和抗干擾性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的立體示意圖；
[0028]圖3為水平極化天線示意圖；
[0029]圖4為漸變微帶線示意圖；
[0030]圖5為蛇形細(xì)槽結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6為垂直極化天線立體示意圖；
[0032]圖7為垂直極化天線各部分尺寸示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說明。
[0034]如圖1、圖2所示，本發(fā)明的實(shí)施例，包括水平基板1、6個(gè)水平極化天線2A?2F和6個(gè)垂直極化天線3A?3F ;
[0035]A.所述水平基板I為圓形印刷電路板，水平基板I下表面中心部位印制有正6邊形接地面1-1，水平基板I上印制有6個(gè)以水平基板圓心為對(duì)稱均勻分布的水平極化天線2A?2F，如圖3所示，各水平極化天線的形狀、尺寸完全相同，均包括平行微帶線21、引向器22、上準(zhǔn)偶極子23、下準(zhǔn)偶極子24，所述平行微帶線21由形狀、尺寸相同的下微帶線21A和上微帶線21B構(gòu)成,所述下微帶線21A為寬度W2 = 2.46mm、長度L2 = 9.2mm的矩形,下微帶線21A印制在水平基板下表面所述正6邊形接地面1-1各邊垂直平分線位置，通過漸變微帶線25與所述正6邊形接地面1-1連接，如圖4所示，所述漸變微帶線25為由頂邊、底邊和左右側(cè)邊構(gòu)成的四邊形，其頂邊寬度W2 = 2.46mm，與下微帶線寬度相同，左右側(cè)邊為關(guān)于所述正6邊形接地面各邊垂直平分線對(duì)稱的1/4圓弧，圓弧半徑Rl = 6mm，漸變微帶線25底邊為直線，其長度L = 2R1+W2 ;上微帶線21B印制在水平基板上表面對(duì)應(yīng)所述正6邊形接地面1-1各邊垂直平分線位置，上微帶線21B和下微帶線21A投影重合，上微帶線21B下端通過印制在水平基板上表面的條形微帶線26延伸至對(duì)應(yīng)所述正6邊形接地面1-1部位，所述條形微帶線26為矩形，其長邊的長度LO = 11mm，其寬邊的寬度Wl小于上微帶線21B的寬度；
[0036]所述上準(zhǔn)偶極子23由下小扇形面23A和上小扇形面23B構(gòu)成，下小扇形面23A和上小扇形面23B形狀相同,均為半徑R3 = 6.5mm、圓心角a =20°的扇形；下小扇形面23A印制在水平基板下表面，其圓心點(diǎn)與所述下微帶線21A相接，下小扇形面23A的等分線與所述下微帶線21A的中軸線垂直，下小扇形面的等分線和下微帶線21A頂邊之間距離為0.2mm ;所述上小扇形面23B印制在水平基板上表面,和下小扇形面23A關(guān)于所述正6邊形接地面各邊垂直平分線為對(duì)稱；
[0037]所述下準(zhǔn)偶極子24由下大扇形面24A和上大扇形面24B構(gòu)成，下大扇形面24A和上大扇形面24B形狀相同，均為半徑R2 = 17.8mm、圓心角P =20°的扇形；下大扇形面24A印制在水平基板下表面，其圓心點(diǎn)與所述下微帶線相接，下大扇形面24A的等分線與所述下微帶線的中軸線垂直，下大扇形面24A的等分線和下小扇形面的等分線之間距離為L3=7mm ;所述上大扇形面24B印制在水平基板上表面，和下大扇形面24A關(guān)于所述正6邊形接地面各邊垂直平分線為對(duì)稱；
[0038]所述引向器22為長度W3 = 12.5mm、寬度L5 = Imm的矩形，印制在水平基板下表面，引向器長邊的垂直平分線與所述正N邊形接地面相應(yīng)邊垂直平分線重合，引向器底邊和所述下小扇形面的等分線之間距離L4 = 3mm ;
[0039]B.如圖1、圖2所示，所述水平基板I圓周上具有6個(gè)沿半徑方向的凹槽，6個(gè)凹槽分別嵌入所述正6邊形接地面1-1的6個(gè)頂角；所述水平基板I下表面的正6邊形接地面1-1的每個(gè)頂角兩側(cè)印制有以通過該頂角的角平分線為對(duì)稱的ー對(duì)蛇形細(xì)槽1-2 ;如圖5所示，每個(gè)蛇形細(xì)槽距離相應(yīng)平行微帶線的垂直平分線距離為19.98mm ;每個(gè)蛇形細(xì)槽由7段互呈90度的折線連接構(gòu)成，自接地面邊緣起算，各段折線長度依次為2.5mm、3mm、3mm、3mm、3mm、3mm和3.5mm,所述蛇形細(xì)槽總長度為天線工作的低頻段的有效波長的四分之一；蛇形細(xì)槽的寬度為0.5mm。
[0040]如圖6、圖7所示，所述6個(gè)垂直極化天線3A?3F的形狀尺寸完全相同，均包括印制在矩形基板30上的平行微帶線21、引向器22、上準(zhǔn)偶極子23、下準(zhǔn)偶極子24、漸變微帶線25、條形微帶線26和矩形接地面31，其中各垂直極化天線的平行微帶線21、引向器22、上準(zhǔn)偶極子23、下準(zhǔn)偶極子24、漸變微帶線25、條形微帶線26各自形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸分別與所述各水平極化天線的平行微帶線21、引向器22、上準(zhǔn)偶極子23、下準(zhǔn)偶極子24、漸變微帶線25、條形微帶線26對(duì)應(yīng)形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸相同，區(qū)別在于:以矩形基板30代替水平基板I，所述矩形基板30下表面下部印制有矩形接地面31，所述矩形接地面31為長度W = 60mm、寬度LI = 5mm的矩形，以矩形接地面31代替水平基板下表面所述正6邊形接地面1_1 ；以矩形基板的垂直平分線代替水平基板下表面所述正6邊形接地面各邊垂直平分線；
[0041]構(gòu)成平行微帶線的下微帶線通過漸變微帶線與所述矩形接地面連接，上微帶線下端通過印制在矩形基板上表面的條形微帶線延伸至對(duì)應(yīng)所述矩形接地面部位；
[0042]所述6個(gè)垂直極化天線分別插入所述水平基板圓周上的6個(gè)凹槽，使得各矩形基板與所述水平基板相垂直。
[0043]本實(shí)施例中，6個(gè)水平極化天線2A?2F和6個(gè)垂直極化天線3A?3F工作在
2.4GHz和5GHz的無線局域網(wǎng)頻段；具體到每ー個(gè)水平極化天線和垂直極化天線，上準(zhǔn)偶極子工作在5GHz頻段，下準(zhǔn)偶極子工作在2.4GHz頻段。
[0044]本實(shí)施例可以支持3個(gè)數(shù)據(jù)流的MIMO和波束切換的抗干擾技術(shù)。利用射頻電路從6個(gè)水平極化天線2A?2F和6個(gè)垂直極化天線3A?3F中切換選擇，可以實(shí)現(xiàn)多種切換組合，例如ー個(gè)典型的切換組合為:(2A，2D，3B，3E)，(2B，2E，3C，3F)和(2C，2F，3A，3D)。這三組分別代表MIMO的3個(gè)數(shù)據(jù)流，每個(gè)數(shù)據(jù)流里面有4根天線，通過射頻開關(guān)切換4根天線，以消除干擾。
【權(quán)利要求】
1.一種雙頻雙極化天線陣，包括水平基板(I)、N個(gè)水平極化天線和N個(gè)垂直極化天線，N = 3~8，其特征在于: A.所述水平基板⑴為圓形印刷電路板，水平基板⑴下表面中心部位印制有正N邊形接地面(1-1)，水平基板(I)上印制有N個(gè)以水平基板圓心為對(duì)稱均勻分布的水平極化天線，各水平極化天線的形狀、尺寸完全相同，均包括平行微帶線(21)、引向器(22)、上準(zhǔn)偶極子(23)、下準(zhǔn)偶極子(24)，所述平行微帶線(21)由形狀、尺寸相同的下微帶線(21A)和上微帶線(21B)構(gòu)成，所述下微帶線(21A)為寬度W2、長度L2的矩形，下微帶線(21A)印制在水平基板下表面所述正N邊形接地面(1-1)各邊垂直平分線位置，通過漸變微帶線(25)與所述正N邊形接地面(1-1)連接，所述漸變微帶線(25)為由頂邊、底邊和左右側(cè)邊構(gòu)成的四邊形，其頂邊寬度與下微帶線寬度相同，左右側(cè)邊為關(guān)于所述正N邊形接地面各邊垂直平分線對(duì)稱的1/4圓弧，圓弧半徑為R1，漸變微帶線(25)底邊為直線，其長度L =2R1+W2 ;上微帶線(21B)印制在水平基板上表面對(duì)應(yīng)所述正N邊形接地面(1-1)各邊垂直平分線位置，上微帶線(21B)和下微帶線(21A)投影重合，上微帶線(21B)下端通過印制在水平基板上表面的條形微帶線(26)延伸至對(duì)應(yīng)所述正N邊形接地面(1-1)部位，所述條形微帶線(26)為矩形，其長邊的長度LO = R1+L1，其寬邊的寬度Wl小于上微帶線(21B)的寬度； 所述上準(zhǔn)偶極子(23)由下小扇形面(23A)和上小扇形面(23B)構(gòu)成，下小扇形面(23A)和上小扇形面(23B)形狀相同,均為半徑R3、圓心角a的扇形；下小扇形面(23A)印制在水平基板下表面，其圓心點(diǎn)與所述下微帶線(21A)相接，下小扇形面(23A)的等分線與所述下微帶線(21A)的中軸線垂直，下小扇形面的等分線和下微帶線(21A)頂邊之間距離小于0.5mm ;所述上小扇形面(23B)印制在水平基板上表面，和下小扇形面(23A)關(guān)于所述正N邊形接地面各邊垂直平分線為對(duì)稱； 所述下準(zhǔn)偶極子(24)由下大扇形面(24A)和上大扇形面(24B)構(gòu)成，下大扇形面(24A)和上大扇形面(24B)形狀相同,均為半徑R2、圓心角0的扇形，R2≥R3 ;下大扇形面(24A)印制在水平基板下表面，其圓心點(diǎn)與所述下微帶線相接，下大扇形面(24A)的等分線與所述下微帶線的中軸線垂直，下大扇形面(24A)的等分線和下小扇形面的等分線之間距離為L3 ;所述上大扇形面(24B)印制在水平基板上表面，和下大扇形面(24A)關(guān)于所述正N邊形接地面各邊垂直平分線為對(duì)稱； 所述引向器(22)為長度W3、寬度L5的矩形，印制在水平基板下表面，引向器長邊的垂直平分線與所述正N邊形接地面相應(yīng)邊垂直平分線重合，引向器底邊和所述下小扇形面的等分線之間距離L4 ； B.所述水平基板(I)圓周上具有N個(gè)沿半徑方向的凹槽，N個(gè)凹槽分別嵌入所述正N邊形接地面(1-1)的N個(gè)頂角；所述水平基板(I)下表面的正N邊形接地面(1-1)的每個(gè)頂角兩側(cè)印制有以通過該頂角的角平分線為對(duì)稱的ー對(duì)蛇形細(xì)槽(1-2)； 所述N個(gè)垂直 極化天線(3A~3F)的形狀尺寸完全相同，均包括印制在矩形基板(30)上的平行微帶線(21)、引向器(22)、上準(zhǔn)偶極子(23)、下準(zhǔn)偶極子(24)、漸變微帶線(25)、條形微帶線(26)和矩形接地面(31)，其中各垂直極化天線的平行微帶線(21)、引向器(22)、上準(zhǔn)偶極子(23)、下準(zhǔn)偶極子(24)、漸變微帶線(25)、條形微帶線(26)各自形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸分別與所述各水平極化天線的平行微帶線(21)、引向器(22)、上準(zhǔn)偶極子(23)、下準(zhǔn)偶極子(24)、漸變微帶線(25)、條形微帶線(26)對(duì)應(yīng)形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸相同，區(qū)別在于:以矩形基板(30)代替水平基板(I)，所述矩形基板(30)下表面下部印制有矩形接地面(31)，所述矩形接地面(31)為長度W、寬度LI的矩形，以矩形接地面(31)代替水平基板下表面所述正N邊形接地面(1-1);以矩形基板的垂直平分線代替水平基板下表面所述正N邊形接地面各邊垂直平分線； 構(gòu)成平行微帶線的下微帶線通過漸變微帶線與所述矩形接地面連接，上微帶線下端通過印制在矩形基板上表面的條形微帶線延伸至對(duì)應(yīng)所述矩形接地面部位； 所述N個(gè)垂直極化天線分別插入所述水平基板圓周上的N個(gè)凹槽，使得各矩形基板與所述水平基板相垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的雙頻雙極化天線陣，其特征在于:
所述 W2 = 2mm ~3mm，W = 50mm ~70mm，Rl = 5mm ~15mm，R3 = 5mm ~10mm、a =15° ~25。，R2 = IOmm ~25mm、旦=15° ~25。，LI = 3mm ~10mm，L2 = 5mm ~15mm，L3 = 5mm ~10mm，W3 = IOmm ~20mm、L5 = lmm ~3mm，L4 = 3mm ~6mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的雙頻雙極化天線陣，其特征在于: 所述N = 6 ;所述蛇形細(xì)槽長度為天線工作的低頻段的有效波長的四分之一。
【文檔編號(hào)】H01Q21/24GK103606757SQ201310572030
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月16日
【發(fā)明者】李青俠, 張龍, 鄭文超 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)