專利名稱：一種單極子電線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單極子天線。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，寬帶超寬帶已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，寬帶天線成為了研究的熱門。尤其是由于一般的圓極化天線的圓極化帶寬都比較窄，近年來(lái)對(duì)寬帶圓極化天線的研究趨于白熱化。一般圓極化天線采用兩個(gè)相互正交相位相差90度的源對(duì)天線饋電結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或者采用對(duì)天線本身進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的切割以實(shí)現(xiàn)圓極化，但這樣導(dǎo)致天線的帶寬窄。因此，有必要研制一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的寬帶圓極化天線。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題和缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的寬帶圓極化單極子天線。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案包括一種單極子天線，包括地板、輻射單極子和饋線；所述地板上距所述輻射單極子λ /4處設(shè)有一平行于所述輻射單極子的縫隙；所述饋線包括給所述輻射單極子饋電的饋線和給所述縫隙耦合饋電的饋線。進(jìn)一步地，所述縫隙為“矩形”縫隙。進(jìn)一步地，所述單極子天線還包括饋電點(diǎn)；所述輻射單極子、所述饋電點(diǎn)以及所述給輻射單極子饋電的饋線相互平行，且垂直于所述給縫隙耦合饋電的饋線。更進(jìn)一步地，所述給輻射單極子饋電的饋線和所述給縫隙耦合饋電的饋線垂直相接于所述饋電點(diǎn)的上端。又更進(jìn)一步地，所述輻射單極子、所述饋電點(diǎn)以及所述給輻射單極子饋電的饋線同軸。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型輻射單極子天線還包括調(diào)節(jié)耦合的阻抗匹配單元。更進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)耦合的阻抗匹配單元位于所述給縫隙耦合饋電的饋線的下方。再進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)耦合的阻抗匹配單元垂直于所述給縫隙耦合饋電的饋線。進(jìn)一步地，所述輻射單極子與所述縫隙的尺寸，滿足兩者的輻射場(chǎng)振幅相同。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型提供了一種單饋電帶有縫隙耦合的寬帶圓極化天線，通過(guò)巧妙的輻射方式，克服了普通圓極化天線要么帶寬窄，要么結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷。因而本實(shí)用新型單極子天線能夠廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)。采用本實(shí)用新型提供的單極子天線，能夠?qū)崿F(xiàn)圓極化工作方式，并且與普通的圓極化天線相比有效地減少了天線尺寸，易于集成，并且通過(guò)在單極子天線的地板上加縫隙， 大大地提高了天線的圓極化帶寬。能夠達(dá)到相對(duì)帶寬40%以上，普通的圓極化天線的帶寬
3為10%左右。
圖1為本實(shí)用新型單極子天線的構(gòu)造示意圖；圖2為本實(shí)用新型單極子天線正面示意圖；圖3為本實(shí)用新型單極子天線背面示意圖；圖4為本實(shí)用新型單極子天線側(cè)面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本實(shí)用新型單極子天線的構(gòu)造示意圖，圖1中黑色部分表示單極子天線的正面，附圖標(biāo)記7所示的斜劃線部分表示單極子天線的背面；圖2為本實(shí)用新型單極子天線正面示意圖；圖3為本實(shí)用新型單極子天線背面示意圖；圖4為本實(shí)用新型單極子天線側(cè)面示意圖。如圖1-4所示，本實(shí)用新型輻射單極子天線包括介質(zhì)板(PCB板)、輻射單極子1、 饋電點(diǎn)6、給輻射單極子饋電的饋線2、給縫隙耦合饋電的饋線3、調(diào)節(jié)耦合的阻抗匹配單元 4和設(shè)在地板上的矩形縫隙5，地板指的天線領(lǐng)域中的地。縫隙5的中心和輻射單極子1的中心的橫向距離為λ/4，其中λ是電磁波的波長(zhǎng)。輻射單極子1、饋電點(diǎn)6以及給輻射單極子饋電的饋線2相互平行，且垂直于給縫隙耦合饋電的饋線3。給輻射單極子饋電的饋線2和給縫隙耦合饋電的饋線3垂直相接于饋電點(diǎn)6的上端。本實(shí)施例中，輻射單極子1、饋電點(diǎn)6以及給輻射單極子饋電的饋線2同軸ο調(diào)節(jié)耦合的阻抗匹配單元4位于給縫隙耦合饋電的饋線3的下方，且垂直于給縫隙耦合饋電的饋線3?，F(xiàn)有的單極子天線為線極化天線。本實(shí)用新型在單極子天線的下層地開(kāi)縫隙，形成兩個(gè)輻射源，以輻射出圓極化的波。采用本實(shí)用新型技術(shù)方案，圓極化波是通過(guò)輻射單極子1和開(kāi)在地板上的距離輻射單極子λ/4的矩形縫隙5來(lái)獲得的。單一的微帶饋線分為兩部分一部分直接對(duì)輻射單極子1進(jìn)行饋電(圖1中的2)；另一部分對(duì)地板的縫隙5進(jìn)行耦合饋電(圖1中的3)。眾所周知，輻射單極子1是由電流激勵(lì)的，縫隙5是由磁流激勵(lì)的，而電流與磁流輻射場(chǎng)的電場(chǎng)矢量在空間上正交；由于輻射單極子1與縫隙5相距為λ /4，饋線先饋電給輻射單極子 1，然后耦合饋電給縫隙5，因此輻射單極子1上的電流I ζ比縫隙5上的磁流Kz超前90° ； 通過(guò)選取合適的輻射單極子1與縫隙5的尺寸，它們的輻射場(chǎng)振幅可設(shè)計(jì)的相同。綜上，兩個(gè)在空間正交的電場(chǎng)矢量相位相差90°，振幅相同，從而實(shí)現(xiàn)了圓極化。采用上述方案減少了天線的尺寸，增寬了天線的圓極化帶寬?？p隙的具體尺寸業(yè)界一般通過(guò)仿真、做成實(shí)物、調(diào)試得到。下面以一個(gè)具體實(shí)例的方式對(duì)本實(shí)用新型中的縫隙5的尺寸的設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。該實(shí)施例中，天線采用FR4介質(zhì)基板，厚度h = 1.6mm，介電常數(shù)εΓ = 4.4，損耗角正切δ =0.02。介質(zhì)基板的總體尺寸為L(zhǎng)XWXhGOmmXSemmXI.emm)。L = 40mm,W = 36mm, Wo = 12mm, Lo = 22mm, Lg = 16mm, Lf = 6mm, Lpl = 8mm, Lp2 = 18. 5mm, Wf = 3mm, Wpl = 1. 5mm, Wp2 = lmm, Ls = 4mm, Ws = 2mm, F = 4. 5mm, M = 3mm, So = 4mm, Sl = 2mm, S2 = 6mm, S3 = 2mm, S4 = 14mm。據(jù)測(cè)試，采用以上實(shí)施例的單極子天線，該天線的阻抗帶寬為 2. 35GHz (2. 65-5GHz)，相對(duì)阻抗帶寬為61. 4%0該天線的3_dB軸比帶寬覆蓋了 3. 3_5GHz 的范圍，絕對(duì)帶寬為1.7GHz，相對(duì)帶寬為41%。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)注意的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求記載的技術(shù)方案及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單極子天線，包括地板、輻射單極子(1)和饋線；其特征在于所述地板上距所述輻射單極子α) λ/4處設(shè)有一平行于所述輻射單極子(1)的縫隙(5)；所述饋線包括給所述輻射單極子饋電的饋線(2)和給所述縫隙耦合饋電的饋線(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極子天線，其特征在于，所述縫隙(5)為“矩形”縫隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極子天線，其特征在于，所述單極子天線還包括饋電點(diǎn)(6)；所述輻射單極子(1)、所述饋電點(diǎn)(6)以及所述給輻射單極子饋電的饋線( 相互平行，且垂直于所述給縫隙耦合饋電的饋線(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單極子天線，其特征在于，所述給輻射單極子饋電的饋線(2) 和所述給縫隙耦合饋電的饋線( 垂直相接于所述饋電點(diǎn)(6)的上端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單極子天線，其特征在于，所述輻射單極子(1)、所述饋電點(diǎn) (6)以及所述給輻射單極子饋電的饋線(2)同軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極子天線，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)耦合的阻抗匹配單元⑷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單極子天線，其特征在于，所述調(diào)節(jié)耦合的阻抗匹配單元(4) 位于所述給縫隙耦合饋電的饋線(3)的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單極子天線，其特征在于，所述調(diào)節(jié)耦合的阻抗匹配單元(4) 垂直于所述給縫隙耦合饋電的饋線(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的單極子天線，其特征在于，所述輻射單極子(1) 與所述縫隙(5)的尺寸，滿足兩者的輻射場(chǎng)振幅相同。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的寬帶圓極化單極子天線，包括地板、輻射單極子(1)、饋電點(diǎn)(6)、給輻射單極子(1)饋電的饋線(2)、給縫隙耦合饋電的饋線(3)、調(diào)節(jié)耦合的阻抗匹配單元(4)和設(shè)在地板上且距離輻射單極子(1)λ/4的矩形縫隙(5)。所述輻射單極子(1)與所述縫隙(5)的尺寸，滿足兩者的輻射場(chǎng)振幅相同。采用本實(shí)用新型提供的單極子天線，能夠?qū)崿F(xiàn)圓極化工作方式，并且與普通的圓極化天線相比有效地減少了天線尺寸，易于集成，并且通過(guò)在普通單極子天線的地板上加縫隙，大大提高了天線的圓極化帶寬。能夠達(dá)到相對(duì)帶寬40％以上。
文檔編號(hào)H01Q23/00GK202019052SQ20112007071
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者張啟 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司