一種拋物面天線、雙極化饋源及雙極化饋源振子板的製作方法

2023-06-14 07:08:01 1

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製作方法
技術領域：
一種拋物面天線、雙極化饋源及雙極化饋源振子板技術領域[0001]本實用新型涉及拋物面天線技術，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：
[0002]拋物面天線是微波天線的一種。目前，市場上見到的拋物面天線外形花色很多， 但其工作機理相同。作為高度定向性的天線，拋物面能將來自其焦點位於其波源的射束反射成平行波束，即將焦點處饋源天線發出的彎曲波變換成平面波。對於拋物面天線而言，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鍵。[0003]傳統的雙極化拋物面天線多數採用前置饋源結構，這種結構採用平面印刷交叉對稱振子作為輻射體，彎折的金屬管作為支撐，兩個極化的饋線穿過金屬管與振子相連接。該種實現方式存在以下幾個缺陷，I)彎折金屬管容易產生遮擋效應，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，只能達到25dB左右，而且性能不穩定；3)現有的饋源結構較複雜、體積相對較大，而且其適用性存在一定的局限性。[0004]因此，需要有一種新型的拋物面天線來對上述缺陷進行改善。實用新型內容[0005]針對現有技術中的缺陷和不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠實現雙極化寬頻覆蓋且結構更為簡便，易於生產，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。[0006]本實用新型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，[0007]所述雙極化饋源振子板和振子反射面組成一個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，通過所述支撐管內的饋線電纜分兩路為標準 50 Ω接口饋電；·[0008]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。[0009]進一步地，所述單面印刷板式輻射振子包括環外徑為O. 45 λ O. 65 λ的環形偶極子振子，其中，λ為偶極子振子工作時的波長。[0010]進一步地，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的波長。[0011]進一步地，所述振子反射面的厚度為O. 7mm 1. 5_。[0012]進一步地，所述支撐管包括金屬管，其長度為相應拋物面的一倍焦距長度。[0013]本實用新型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形偶極子振子、背面的兩個接地環面、至少四個金屬化孔和一條微帶線，其中，一組環形偶極子振子通過金屬化孔在印刷板正面連接，一組環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行耦合輸出。[0014]進一步地，所述環形偶極子振子環外徑為O. 45 λ O. 65 λ，其中，λ為偶極子振子工作時的波長。[0015]本實用新型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於拋物面天線的中心，[0016]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，[0017]所述雙極化饋源振子板和振子反射面組成一個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，通過所述支撐管內的饋線電纜分兩路為標準 50 Ω接口饋電；[0018]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。[0019]進一步地，所述支撐管包括金屬管，其長度為相應拋物面的一倍焦距長度。[0020]進一步地，所述單面印刷板式輻射振子包括環外徑為O. 45 λ O. 65 λ的環形偶極子振子，其中，λ為偶極子振子工作時的波長。[0021]本實用新型的技術方案，採用兩組相互正交的印刷板式輻射振子結構組成雙極化饋源，與同頻段同類型饋源比較，結構簡單、安裝方便，成本低廉，性能穩定，生產製作效率高，利於批量化生產；饋源的體積比同類型傳統結構體積更小，可實現寬頻帶(4. 9GHz 5. 85GHz頻帶)工作；此外，本實用新型的雙極化饋源可用於現行的多種拋物反射面，適用範圍廣泛。


[0022]圖1為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源的結構示意圖；[0023]圖2為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源振子板正面結構示意圖；[0024]圖3為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源振子板反面結構示意圖；圖4為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz水平極化E面方向圖；[0026]圖5為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz水平極化H面方向圖；[0027]圖6為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz垂直極化E面方向圖；[0028]圖7為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz垂直極化H面方向圖；[0029]圖8為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源交叉極化埠隔離度示意圖。
具體實施方式
[0030]為詳細說明本實用新型的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖予以詳細說明。[0031]圖1為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源的結構示意圖。如圖1所示，所述拋物面雙極化饋源包括振子反射面1，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置於饋源罩 2底部，巴倫4與雙極化饋源振子板5組合置於饋源座3上，支撐管6將饋源座3與饋源組件8連結，組合後的饋源通過支撐管內部的饋線電纜分成水平極化9和垂直極化10方向向標準50 Ω接口饋電。[0032]其中，所述雙極化饋源振子板包括由兩組相互正交的環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外徑為O. 45 λ O.65 λ的環形偶極子振子，其中，λ為偶極子振子工作時的波長。[0033]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 1. 5mm,本實施例中振子反射面的厚度優選為 Imm0[0034]所述支撐管採用未彎折的金屬管，其長度為相應拋物面的一倍焦距長度，從而使得位於其頂端的雙極化饋源振子板可位於拋物面焦點處。[0035]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形偶極子振子、 背面的兩個接地環面、至少四個金屬化孔和一條微帶線。其中，一組環形偶極子振子通過金屬化孔在印刷板正面連接，一組環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的環形偶極子振子，其中，λ為偶極子振子工作時的波長。[0036]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於拋物面天線的中心，[0037]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，[0038]所述雙極化饋源振子板和振子反射面組成一個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，通過所述支撐管內的饋線電纜分兩路為標準 50 Ω接口饋電；[0039]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外徑為O. 45 λ O. 65 λ的環形偶極子振子， 其中，λ為偶極子振子工作時的波長。[0040]所述支撐管包括未彎折的金屬管，其長度為相應拋物面的一倍焦距長度。[0041]圖2為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源振子板正面結構示意圖。圖3 為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源振子板反面結構示意圖。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形偶極子振子，及其背面兩個接地環面、14 個金屬化孔和一條微帶線組成。正反面對應關係為A邊與Α*重合，其餘部分也重合。圖 2面與圖3面對應重合後，兩面孔位對應且為金屬化過孔，其中，一組環形偶極子振子通過兩個金屬化孔在印刷版正面連接，一組環形偶極子振子通過兩個金屬化孔在印刷版反面連接，通過所述微帶線與巴倫進行耦合輸出。根據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0.035mm。[0042]本實施例中，兩組互相正交(垂直+水平或±45° )環外徑為O. 45 O. 65 λ環形偶極子振子的單面印刷板組成雙極化饋源振子板，該種結構減少了兩組饋源振子間的交叉幹擾，提高了雙極化饋源交叉極化埠隔離度。[0043]圖4為本實用新型實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為本實用新型實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為本實用新型實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 為為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源在5300MHz垂直極化H面方向圖。結合圖 4至圖7所示效果，可知，拋物面天線在固定頻率帶寬範圍內(如5300MHz)，無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，而對於拋物面天線本身的E面和H面的方向沒有影響。但在天線設計上，一般有明確的水平與垂直極化標示，不會出現擺放極化顛倒的情況。[0044]圖8為本實用新型實施例的拋物面天線雙極化饋源交叉極化埠隔離度示意圖。如圖8所示，本實用新型實施例的拋物面天線交叉極化埠隔離度在寬頻帶範圍內 (4. 9GHz 5. 85GHz頻帶)都在33dB以上，隔離度滿足互調對天線隔離度的要求(彡30dB), 雙極化天線之間的空間間隔僅需要20cm 30cm，能夠廣泛適用於多種場合。[0045]本實用新型實施例的一款雙極化饋源振子主要技術指標為[0046]1.頻率範圍4. 9GHz 5. 85GHz ；[0047]2.增益27. 5dBi ；[0048]3.水平面波瓣寬度6° ;[0049]4.垂直面波瓣寬度6° ;[0050]5.電壓駐波比32dB;·[0053]8.隔離度彡 25dB[0054]9.拋物面尺寸Φ0·6πι (圓形拋物面)。[0055]本實用新型的技術方案，採用兩組相互正交的印刷板式輻射振子結構組成雙極化饋源，與同頻段同類型饋源比較，結構簡單、安裝方便，成本低廉，性能穩定，生產製作效率高，利於批量化生產；饋源的體積比同類型傳統結構體積更小，可實現寬頻帶(4. 9GHz 5.85GHz頻帶)工作；此外，本實用新型的雙極化饋源可用於現行的多種拋物反射面，適用範圍廣泛。[0056]上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種拋物面天線雙極化饋源，其特徵在於，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，通過所述支撐管內的饋線電纜分兩路為標準50 Q 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.根據權利要求1所述的拋物面天線雙極化饋源，其特徵在於，所述單面印刷板式輻 射振子包括環外徑為0.45 X 0.65 X的環形偶極子振子，其中，\為偶極子振子工作時 的波長。
3.根據權利要求1所述的拋物面天線雙極化饋源，其特徵在於，所述振子反射面包括 直徑為0.4 X 0.6 X，距離雙極化饋源振子板0.4 X 0.6X的金屬面，其中，\為偶極 子振子工作時的波長。
4.根據權利要求3所述的拋物面天線雙極化饋源，其特徵在於，所述振子反射面的厚 度為 0. 7mm 1. 5mmo
5.根據權利要求1所述的拋物面天線雙極化饋源，其特徵在於，所述支撐管包括金屬 管，其長度為相應拋物面的一倍焦距長度。
6.一種拋物面天線雙極化饋源振子板，其特徵在於，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形偶極子振子、背面的兩個接地環面、至少四個金屬化孔 和一條微帶線，其中，一組環形偶極子振子通過金屬化孔在印刷板正面連接，一組環形偶極 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 行率禹合輸出。
7.根據權利要求6所述的拋物面天線雙極化饋源振子板，其特徵在於，所述環形偶極 子振子環外徑為0. 45 X 0. 65 X，其中，\為偶極子振子工作時的波長。
8.一種拋物面天線，其特徵在於，所述天線包括拋物面反射鏡和雙極化饋源，所述雙極 化饋源安裝於拋物面天線的中心，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，通過所述支撐管內的饋線電纜分兩路為標準50 Q 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.根據權利要求8所述的拋物面天線，其特徵在於，所述支撐管包括金屬管，其長度為 相應拋物面的一倍焦距長度。
10.根據權利要求8所述的拋物面天線，其特徵在於，所述單面印刷板式輻射振子包括 環外徑為0.45入 0.65入的環形偶極子振子，其中，入為偶極子振子工作時的波長。
專利摘要本實用新型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，通過所述支撐管內的饋線電纜分兩路為標準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。本實用新型的技術方案饋源的結構簡單、體積更小、安裝方便，成本低廉，性能穩定，生產製作效率高，利於批量化生產，可實現寬頻帶工作；此外，本實用新型的雙極化饋源可用於現行的多種拋物反射面，適用範圍廣泛。
文檔編號H01Q19/17GK202855904SQ20122042284
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者宋茂盛, 蘇光傑, 趙博洋 申請人:佛山市健博通電訊實業有限公司